Решение всех задач. Решение Количество мазута, которое предприятие запланировало получить от стороннего источника
 Скачать 187.21 Kb.
|
|
Студент гр.ЭЭ-31-17 Краснов Евгений Вячеславович Теплоэнергетические системы 6.5. Примерная тематика контрольных работ Задача 1. Предприятие запланировало получить за год со стороны 302,75 т у.т. энергоресурсов. Причем из них 54% мазута, 42% тепловой энергии, 4% природного газа. По итогам года отклонение от планового расхода составило по мазуту: +40 т, по теплу: +50 ГДж, по газу: + 0,1×103 нм3. Определите фактический расход всех энергоресурсов, а также годовое энергопотребление предприятием условного топлива. Решение: Количество мазута, которое предприятие запланировало получить от стороннего источника:  Количество тепловой энергии, которое предприятие запланировало получить от стороннего источника:  Количество природного газа, которое предприятие запланировало получить от стороннего источника:  Годовое отклонение от планового расхода:  ,где  – коэффициент пересчета энергетических величин в 1 т.у.т.Годовое отклонение от планового расхода по мазуту (  ): Годовое отклонение от планового расхода по тепловой энергии (  ): Годовое отклонение от планового расхода по природному газу (  ) .Фактический расход энергоресурсов:  Фактический расход мазута:  Фактический расход тепловой энергии:  Фактический расход природного газа:  Годовое энергопотребление предприятием условного топлива:  Задача 2. Сопоставьте расходы в натуральных единицах двух видов топлива (газа и мазута) для ТЭЦ, электрическая мощность которой 10 МВт, а тепловая, передаваемая в теплосеть в виде горячей воды 67 ГДж/ч. Задача 5. Определите экономию тепловой энергии при нанесении изоляции на паропровод Ду 108×4 длиной 10 м, работающий непрерывно в течение года. Температура теплоносителя 150°С. Паропровод проложен в помещении, в котором температура +25°С и скорость потока воздуха w = 2 м/с. Толщина изоляции обеспечивает температуру на ее поверхности 35 0С. Решение Для вычислить потерь теплоты неизолированным трубопроводом находим суммарный коэффициент теплоотдачи от трубопровода к наружному воздуху: 131 α = 10 + 6× w = 10 + 6 × 2 = 18,5 Вт/м2 ×К Тогда теплопотери неизолированным теплопроводом составят: QТР = πdα(tнар − tв )L =3,14×0,108×18,5 ×(150 - 25)×10 = 7842 Вт Аналогично для изолированного паропровода Q’ТР = d (tнар tв )L ' ' π α − =3,14×0,108×18,5 ⋅(35 - 25)×10 = 627 Вт Тогда экономия тепла за год составит: ∆Q = (QТР –Q’ТР)×τ = (7842 – 627) × 8760 = 63,2 × 103 кВт×ч Задача 6. Определить расход теплоты на отопление жилого кирпичного здания, если объем отапливаемой части здания по наружному обмеру V =20493 м3; температура воздуха внутри помещений р =18ºС; температура наружного воздуха рот = −26ºС. Решение. Расход теплоты на отопление здания по укрупненным показателям определяется по формуле: Qom = (1 + в) ■ q0 a-VH ■ (te - tp'om), где в = 0,15 ; для дома с отапливаемым объемом более 20000 м3 q0 = 0,32; а = 1,08 - поправочный коэффициент для расчетной температуры наружного воздуха - 26°С. Qom =(1 + 0,15) 0,32 ■ 1,08 ■ 20493 ■ (18 -(- 2б)) = 358368,5 Вт Q = 0,358 МВт = 0,358 ■ 10-3 = 0,358-0,86 = 0,308 Гкал/ч ^om '419 ' Задача 7. Определить максимальную тепловую нагрузку (по укрупненным показателям) на горячее водоснабжение в жилом здании с расчетным количеством потребителей m = 100 человек. Температура горячей воды 55°С, температура холодной водопроводной воды в отопительный период 5°С, в летний период 15ºC. Решение. Среднесуточный расход теплоты на горячее водоснабжение в отопительный период определяется по формуле: QCZ = 1,2 ■ m - a - (tz - tx, з У; , кДж/сут, где a = 105 ^ 120 кг/(чел-сут) - для жилых зданий квартирного типа, оборудованных ванными; сpp = 4,19 кДж/(кгК) - средняя теплоемкость воды; QBC = 1,2 ■ 100 ■ 120 ■ (55 - 5) 4,19 = 3016800 кДж/сут Средняя нагрузка на горячее водоснабжение в отопительный период: Q, = 30168ЗД = 34 кВт -3 24■3600 24■3600 Средняя нагрузка на горячее водоснабжение в летний период определяется по формуле: 55 - 5 QBл = 34,92 ■ ■ 0,8 = 34,92 кВт ^гв, л 55 -15 Где в = 0, 8 (для жилищно-коммунального сектора). Расчетная максимальная тепловая нагрузка на горячее водоснабжение: Qpв = X • Q7e3 = 2,4 • 34,92 = 83,8 кВт, где х - расчетный коэффициент часовой неравномерности, ориентировочно для жилых и общественных зданий принимают х = 2,4. Теплоэнергетические системы и энергобалансы 6.2. Контрольные работы Задача 1. На электростанции установлены два турбогенератора мощностью N = 25 • 103 кВт каждый. Определить среднюю нагрузку станции и коэффициент использования установленной мощности, если количество выработанной энергии за год WГод = 30 • 107 кВт • ч. Задача 2. Теплоэлектроцентраль выработала электроэнергии Звыр = 56 • 1010 кДж/год и отпустила теплоты внешним потребителям Q0TR = 5,48 • 1011 кДж/год. Определить удельные расходы условного топлива на выработку 1 МДж электроэнергии и 1 МДж теплоты, если расход пара из котлов D = 77,4 • 107 кг/год, испарительность топлива И = 8,6 кг/кг, к. п. д. котельной установки 0,885 и тепловой эквивалент сжигаемого топлива Э = 0,88. Решение: Низшая теплота сгорания топлива Q  =Э·29300=0,88·29300=25784 кДж/кг.Расход топлива на ТЭЦ определяем по формуле (7.27): ВТЭЦ=D/И=77,4·107/8,6=90·106 кг/год. Расход топлива на выработку отпущенной теплоты, по формуле (7.26), ВQ=Qотп/(Q ηку)=5,48·1011/(25784·0,885)=24·106 кг/год.Расход топлива на выработку электроэнергии, из формулы (7.25), Вэ=ВТЭЦ-ВQ=90·106-24·106=66·106 кг/год. Удельный расход условного топлива на выработку 1 МДж электроэнергии, по формуле (7.18), b  =BэQ /(29,33Эвыр)=66·106·25784/(29,3·561010)=0,104 кг/МДж.Удельный расход условного топлива на выработку 1 МДж теплоты, по формуле (7.20), b  =BQQ /(29,33Qотп)=24·106·25784/(29,3·5,48·1011)=0,038 кг/МДж.Задача 3. Теплоэлектроцентраль израсходовала Втэц = 92 • 106 кг/год каменного угля с низшей теплотой сгорания Qu = 27 500 кДж/кг, выработав при этом электроэнергии W = 64 • 1010 кДж/год и отпустив теплоты внешним потребителям Q = 4,55 • 1011 кДж/год. Определить к. п. д. ТЭЦ брутто и нетто по выработке электроэнергии и теплоты, если расход электроэнергии на собственные нужды 6 % от выработанной энергии, к. п. д. котельной установки 0,87 и расход топлива на выработку электроэнергии для собственных нужд Вс.„ = 4,5 • 106 кг/год. Задача 4. Теплоэлектроцентраль выработала электроэнергии W = 56•1010 кДж/год и отпустила теплоты внешним потребителям Q = 5,48 • 10й кДж/год. Определить удельные расходы условного топлива на выработку 1 МДж электроэнергии и 1 МДж теплоты, если расход пара из котлов D = 77,4 • 107 кг/год, испарительность топлива И = 8,6 кг/кг, к. п. д. котельной установки 0,885 и тепловой эквивалент сжигаемого топлива Э = 0,88. Решение: Низшая теплота сгорания топлива Q =Э·29300=0,88·29300=25784 кДж/кг.Расход топлива на ТЭЦ определяем по формуле (7.27): ВТЭЦ=D/И=77,4·107/8,6=90·106 кг/год. Расход топлива на выработку отпущенной теплоты, по формуле (7.26), ВQ=Qотп/(Q ηку)=5,48·1011/(25784·0,885)=24·106 кг/год.Расход топлива на выработку электроэнергии, из формулы (7.25), Вэ=ВТЭЦ-ВQ=90·106-24·106=66·106 кг/год. Удельный расход условного топлива на выработку 1 МДж электроэнергии, по формуле (7.18), b =BэQ /(29,33Эвыр)=66·106·25784/(29,3·561010)=0,104 кг/МДж.Удельный расход условного топлива на выработку 1 МДж теплоты, по формуле (7.20), b =BQQ /(29,33Qотп)=24·106·25784/(29,3·5,48·1011)=0,038 кг/МДж.Задача 6. Определить суммарный расчетный расход теплоты на технологические нужды, отопление, вентиляцию горячее водоснабжение предприятия пищевой промышленности производительностью Рt = 6,25 т/ч, если удельный расход теплоты на выработку продукции а qt = 1,35 ГДж/т, объем отапливаемых зданий по наружному обмеру V„ = 45 • 103 м3, объем вентилируемых зданий 80% от объема отапливаемых, удельная отопительная характеристика здания q0 = 0,2 Вт/(м3-К), удельная вентиляционная характеристика здания qB =0,3 Вт/ (м3 • К), расход горячей воды на технологические и хозяйственно-бытовые нужды G„ = 6 кг/с, средняя температура горячей воды tРв = 50 °С, температура холодной воды 10 °С, средняя температура воздуха внутри помещения 20 °С, расчетная наружная температура воздуха -25 °С, коэффициент полезного использования теплоты в водоподогревателях= 0,96 и теплоемкость воды св = 4186 Дж/ (кг • К). Решение:  Задача 7. Определить количество теплоты, отдаваемой уходящими газами котельной завода водяному экономайзеру (утилизатору) для получения горячей воды, если температура газов на входе в экономайзер t = 320 °С, температура газов на выходе из экономайзера t= 200 °С, коэффициент избытка воздуха за экономайзером α = = 1,4, средняя объемная теплоемкость газов сг'.ср = = 1,415 кДж/(кг • К) и расчетный расход топлива одного котлоагрегата Вр = 0,25 кг/с. В котельной установлены два одинаковых котлоагрегата, работающих на каменном угле марки состава: C= 49,3 %; Н = 3,6 %; Sp = 3,0 %; N= 1 %; Ор = = 8,3 %; Ар = 21,8 %; W = 13,0 %. Решение:   |