Рдльжз. Практическая работа 5. Анализ потребления топливноэнергетических
 Скачать 87.21 Kb.
|
Практическая работа 5ТЕМА: АНАЛИЗ ПОТРЕБЛЕНИЯ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ Цель работы: научиться определять потребности предприятия в то- пливно-энергетических ресурсах, переведенные в единицы условного топ- лива и нефтяного эквивалента. Теоретические сведенияТопливно-энергетические ресурсы разных видов имеют различные качественные характеристики: теплоту сгорания, сернистость, зольность, влажность и др. [1]. Важнейшей характеристикой является теплота сгора- ния. Этот показатель характеризует энергетическую ценность топлива, и он существенно колеблется по видам топлива. Иногда этот показатель на- зывают энергосодержанием топлива или теплотворной способностью. Раз- личные виды органического топлива, используемые для энергообеспече- ния потребителей, при сжигании единицы объема или массы выделяют различное количество теплоты [2]. Количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании 1 кг твер- дого или жидкого топлива или 1 м3 газообразного топлива, называют теп-лотойсгораниятоплива или теплотворнойспособностьютоплива. Удельная теплота сгорания для различных видов топлива представ- лена ниже [2]: сырая нефть – 43 000 кДж/кг (10260 ккал/кг); - природный газ – 35 000–37 000 кДж/м3 (8 350–8 830 ккал/м3); - каменный уголь – 25 000–28 000 кДж/кг (5 970–6680 ккал/кг); - бурый уголь – 12 000–15 000 кДж/кг (2860–3560 ккал/кг); - сланцы – 10 000–12 000 кДж/кг (2390–2860 ккал/кг); - торф – 6000–10 000 кДж/кг (1430–2400 ккал/кг); - мазут – 38 000–40 000 кДж/кг; бензин – 45 000 кДж/кг; газовый конденсат – 35 000 кДж/кг. Для сопоставления энергетической ценности различных видов топ- лива и их суммарного учета введено понятие условного топлива. Введение понятия условного топлива позволяет, например, сопоставить энергетиче- ские затраты двух различных регионов страны, не уточняя какое количест- во тех или иных конкретных видов топлива сжигается в этих регионах. Этот способ применим и для перевода тепловой и электрической энергии в условное топливо. Экономию энергии также удобно представлять в тоннах условного топлива (т у.т.) [3, 4]. В качестве единицы условного топлива принимается топливо, кото- рое имеет низшую теплоту сгорания, равную 7 000 ккал/кг (29,33 МДж/кг). Зная теплотворную способность любого вида топлива, можно определить его эквивалент в условном топливе [2, 4]: Qp   , = B By.т.i нi  Q нi p y.т. (6.1) где Bнi – расход i-го вида топлива в натуральных единицах; p – тепло-  Q нi творная способность (ккал/кг) i-го вида топлива в натуральных единицах; Q p у.т. теплотворная способность (ккал/кг) i-го вида топлива в эквиваленте условного топлива. Зная теплотворную способность любого вида топлива, можно опре- делить его эквивалент в условном топливе (1 т у.т. эквивалентна) [4]: 1,2–1,8 т каменного угля; 1,8–3,2 т бурого угля; - 0,7–0,75 т мазута; 0,8–0,9 м3 природного газа. При перерасчете топлива и энергии в тонны условного топлива сле- дует руководствоваться коэффициентами перерасчета по угольному экви- валенту (табл. 6.1), взятыми согласно постановлению Госкомстата от 23 июня 1999 г. № 46 [5]. Таблица6.1 Коэффициенты перерасчета в условное топливо по угольному эквиваленту [5]
Окончаниетабл.6.1
Примечание – *коэффициенты перерасчета угля имеют тенденцию ежегодно изменять- ся в связи со структурными изменениями добычи угля по маркам При использовании понятия условного топлива не учитывают затра- ты энергии на добычу топлива, его транспортировку потребителю, его подготовку или переработку [2]. Учесть эти затраты при анализе энергопотребления позволяет введе- ние другой единицы – одной тонны первичного условного топлива. Путем перевода всех составляющих энергопотребления предприятия в первичное условное топливо, можно определить фактические затраты топлива для обеспечения работы предприятия [2, 4]. Коэффициенты пересчета потребленного котельно-печного топлива в первичное составляют для 1 т органического топлива: мазута – 1,107; га- за – 1,167; энергетического угля – 1,065 т у.т. [6]. Другой универсальной мерой потребления топлива и энергии, явля- ется нефтяной эквивалент. Это понятие чаще встречается в зарубежной литературе. Различные марки нефти имеют различный химический состав, а, следовательно, и различную теплотворную способность, что во многом определяет их цену на мировых рынках энергоносителей. Под нефтяным эквивалентом понимается топливо, которое имеет теплоту сгорания, рав- ную Qнэ = 41 900 кДж/кг (10 000 ккал/кг). Перевод из натурального топли- ва в нефтяной эквивалент осуществляется по формуле [2, 4] Qp Bн.э. = В нi , (6.2)  Q нi р Q н.э. где Bнi – расход i-го вида топлива в натуральных единицах; p – тепло- нi творная способность (ккал/кг) i-го вида топлива в натуральных единицах; Q p н.э. теплотворная способность (ккал/кг) i-го вида топлива в нефтяном эквиваленте. Таким образом, 1 кг условного топлива = 7000/10000 = 0,7 кг н.э. Приведение всех видов топлива к условному или к нефтяному экви- валенту дает возможность сопоставлять технико-экономические показате- ли работы топливопотребляющих установок, использующих различные виды топлива. Кроме того, это дает возможность сопоставлять запасы и добычу различных видов топлива с учетом их энергетической ценно- сти [2]. В мировой практике для измерения объема добычи нефти за какой-то период времени (сутки, месяц, год) широко используется такое понятие как баррель. Баррель равен 195,7 кг у.т. или 137 кг н.э. В практике США и Великобритании иногда применяется британская тепловая единица БТЕ (BTU), равная 0,036 г у.т., или 0,025 г н.э., или 1055 Дж, или 252 кал. Практическая частьПроизвести перерасчет заданного топлива в единицы условного топлива и нефтяного эквивалента с помощью формул (6.1)–(6.2). Исход- ные данные задачи показаны в табл. 6.2. Таблица6.2 Исходные данные для задания 1
Промышленное предприятие в течение года потребляет:  нг природного газа ( Qp , ккал/кг) GГ (м3);  нм мазута ( Qp , ккал/кг) М (т);  ну угля ( Qp , ккал/кг) У (т). Определите потребности предприятия в первичном топливе. Исход- ные данные задания показаны в табл. 6.3. Таблица6.3 Исходные данные для задания 2
Предприятие на технологию и выработку тепловой и электриче- Q нi ской энергии на собственной ТЭЦ использует мазут с p (ккал/кг). Дополнительное потребление электроэнергии предприятием состав- ляет ЭАО (млн кВт·ч/год). Потребление мазута на технологию составляет М (т/год). ТЭЦ выра- батывает Q (Гкал/год) тепловой энергии с удельным расходом условного топлива Втэ = 160 кг у.т./Гкал и Э (кВт·ч/год) электрической энергии с удельным расходом условного топлива Вээ = 320 г у.т./ кВт·ч. Определите годовое потребление предприятием энергии в условном топливе. Исходные данные задачи показаны в табл. 6.4. Таблица6.4 Исходные данные для задания 3
На предприятии для нужд ТЭЦ и технологии потребляется М нг м3/год природного газа ( Qp = 7950 ккал/кг). Известно, что на ТЭЦ выраба- тывается ЕТЭ Гкал/год тепловой энергии при Втэ = 40,6 кг у.т./ГДж и ЕЭЭ кВт·ч/год электроэнергии (удельный расход условного топлива Вээ = 330 г у.т./кВт·ч). Из энергосистемы предприятие потребляет ЕЭА млн. кВт·ч/год. Определите количество вырабатываемой на ТЭЦ энергии на предпри- ятии в т у.т. Исходные данные задания показаны в табл. 6.5. Таблица6.5 Исходные данные для задания 4
Предприятие запланировало получить за год со стороны М т у.т. энергоресурсов. Причем из них Х1 % мазута, У1 % тепловой энергии, Z1 % природного газа. По итогам года отклонение от планового расхода соста- вило по мазуту: X2 т, по теплу: Y2 Гкал, по газу: Z2 нм3. Определите фактический расход всех энергоресурсов, а также годовое энергопотребление предприятием условного топлива. Исходные данные задания показаны в табл. 6.6. Таблица6.6 Исходные данные для задания 5
Предприятие потребляет М тонн мазута в год. ТЭЦ предприятия, работающая на мазуте, вырабатывает ЕТЭ Гкал/год тепловой энергии и ЕЭЭ кВт·ч электрической энергии в год. Удельный расход условного топлива Вээ = 330 г у.т./кВт·ч и Втэ = 160 кг у.т./Гкал Определите расход топлива, используемого на технологию. Исходные данные задания показаны в табл. 6.7. Таблица6.7 Исходные данные для задания 6
Предприятие потребляет из энергосистемы ЕЭЭ млн. кВт·ч в год электроэнергии. Удельный расход условного топлива на выработку 1 кВт·ч в энергосистеме составляет 340 г у.т./кВт·ч. нi Определите расход природного газа ( Qp = 7950 ккал/нм3) в энерго- системе на выработку потребляемой предприятием электроэнергии и ко- личество располагаемой (в условном топливе) предприятием энергии. Ис- ходные данные задания показаны в табл. 6.8. Таблица6.8 Исходные данные для задания 7
Белосельский Б. С., Соляков В. К. Энергетическое топливо. – М. : Энергия. 1980. – 168 с. Гулбрандсен Т. Х., Падалко Л. П., Червинский В. Л. Энергоэффек- тивность и энергетический менеджмент : учеб.-метод. пособие. – Минск : БГАТУ, 2010. – 240 с. Об утверждении официальной статистической методологии со- ставления топливно-энергетического баланса Российской Федерации : приказ Росстата от 04.04.2014 № 229. – Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс». Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях : элек- тронный курс / коллектив кафедры «Теплообменные процессы и установ- ки» под рук. проф. О. Л. Данилова. – М. : МЭИ., 2010. – 188 с. Об утверждении «Методологических положений по расчету топ- ливно-энергетического баланса Российской Федерации в соответствии с международной практикой» : постановление Госкомстата от 23.06.1999 г. № 46. – Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс». Исакович Г. А., Слуцкий Ю. Б. Экономия топливно- энергетических ресурсов в строительстве. – М. : Стройиздат, 1988. –214 с.  |