тесты по ЭЭ и защите ОС. Тесты по дисциплине " Энергоэффективность и защита окружающей среды"

• Название: Тесты по дисциплине " Энергоэффективность и защита окружающей среды"
• Дата: 07.11.2018
• Размер: 65.67 Kb.
• Имя файла: тесты по ЭЭ и защите ОС.docx
• Тип: Тесты; #55717
• страница: 2 из 3

11. Какова особенность сжигания топлива в слоевых топках? Какова особенность сжигания топлива в факельных топках? Какие виды топлива в них можно сжигать?

В топках с плотным слоем топливо располагается на решетке (колоснике). В топках с плотным слоем зона, в пределах которой полностью исчезает кислород, называется кислородной. Ее высота составляет приблизительно три диаметра кусков топлива.

В топках с «кипящим» слоем топливо парит в воздухе за счет своей мелкозернистой структуры и повышенной скорости воздуха, что позволяет уравновешивать частицы в топочном пространстве. В топках с «кипящим» слоем скорость воздуха выбирается такой, чтобы сила, действующая на частицу топлива, уравновешивала силу тяжести, но была недостаточной для его выноса. Средние размеры частиц составляют 2-3 мм при скорости воздуха 1,5-4 м/с. Это Слоевые топки применяются для сжигания твердого топлива и по организации процесса горения разделяются на топки с плотным и «кипящим» (псевдо сжиженным) слоями.

Камерные топки делятся на факельные и циклонные.

10. Назовите составляющие теплового баланса топки.

теплота используемая как полезная энергия, QП

теплоты в виде механического недожога с золой и шлаком, QМ

теплота уходящими с газами, QУГ

теплота не прореагировавших горючих компонентов в виде химического недожога, QX

теплота уходящая через стенки топочного устройства, QC

11. Какова особенность сжигания топлива в слоевых топках? Какова особенность сжигания топлива в факельных топках? Какие виды топлива в них можно сжигать?

В топках с плотным слоем топливо располагается на решетке (колоснике). В топках с плотным слоем зона, в пределах которой полностью исчезает кислород, называется кислородной. Ее высота составляет приблизительно три диаметра кусков топлива.

В топках с «кипящим» слоем топливо парит в воздухе за счет своей мелкозернистой структуры и повышенной скорости воздуха, что позволяет уравновешивать частицы в топочном пространстве. В топках с «кипящим» слоем скорость воздуха выбирается такой, чтобы сила, действующая на частицу топлива, уравновешивала силу тяжести, но была недостаточной для его выноса. Средние размеры частиц составляют 2-3 мм при скорости воздуха 1,5-4 м/с. Это обеспечивает хороший контакт с окислителем во всем объеме. Топки с циркулирующим «кипящим» слоем, когда улавливаются недогоревшие частицы и возвращаются обратно, являются более эффективными и по характеристикам близки к камерным.

В факельных топках сжигается газообразное, жидкое и пылевидное твердое топливо. В процессе сжигания газообразное топливо подается через газовые горелки, в которых готовится топливовоздушная смесь. Жидкое топливо подается через форсунки, с помощью которых оно распыляется и смеши вается с воздухом. Камерные топки позволяют сжигать предварительно измельченные отходы углей, древесную пыль. Твердое топливо вдувается через пылеугольные горелки с первичным воздухом. Вторичный воздух подается отдельно и смешивается с пылью в процессе горения.

12. Как работает ядерный реактор? Какие процессы в нем реализуются?

При бомбардировке 235U тепловыми нейтронами ядро атома захватывает и поглощает нейтроны, а затем распадается на два осколка. При каждом акте деления в среднем выделяются два-три быстрых нейтрона и энергия 200 МэВ в виде теплоты. В типичной химической реакции ее выделяется менее 10 эВ на атом (1 эВ = 1,6-10-19 Дж). Теплота передается теплоносителю в зависимости от конструкции ядерного реактора: воде, водяному пару, газу или жидкому металлу. Для возникновения и поддержания цепного деления необходима загрузка в активную зону ядерного топлива в количестве, равном критической массе. Она зависит от энергии нейтронов, геометрической формы урана, концентрации изотопа 235U и наличия отражателей. Замедлитель служит для уменьшения энергии быстрых нейтронов до тепловых ( - 0,025 эВ). Система управления и защиты (СУЗ) служит для управления реактором путем изменения площади поглощающих регулирующих стержней для захвата нейтронов. Биологическая защита обеспечивает безопасность персонала и окружающей среды.

13. Какими количественными параметрами характеризуются топки? По каким формулам их можно рассчитать?

Валовой мощностью (производительностью) топки Q называют произведение часового расхода сжигаемого топлива В и его низшей теплоты сгорания: Q=B∙QН;

Удельная мощность слоевой топки определяет тепло-напряженность зеркала горения: qv=Q/Fзг;

где Fзг – площадь горения на решетке слоя топлива. Величина qv лежит в пределах (0,8-2,3)∙103кВт/м2, чаще всего qv=1000 кВт/м2.

Удельная мощность камерной топки определяется тепловым напряжением топочного пространства: qv=Q/VТ

где VТ - объем топочного пространства. Величина для факельных топок составляет 140-350 кВт/м3.

Удельную мощность слоевой топки иногда также относят к объему топочного пространства. В ядерном реакторе в качестве «топочного» пространства берется объем активной зоны.

Разновидностью «топок», где сжигается топливо, являются камеры сгорания двигателей внутреннего сгорания (ДВС), газотурбинных установок (ГТУ), реактивных двигателей.

14. Принадлежностью каких агрегатов, установок и устройств являются топки?

Топки входят в состав котельных установок (котлов) и промышленных печей.

15. Чем отличаются котельные установки от промышленных печей?

В котлах полученная теплота передается промежуточной транспортной среде — теплоносителю и с его помощью используется конечными потребителями вне котла в форме теплоты или преобразуется в другие виды энергии (механическую, электрическую). В промышленных печах теплота используется непосредственно для термической обработки сырья и готовой продукции.

16. За счет чего можно добиться в котельных установках и печах более эффективного использования первичной энергии топлива?

17. Чем различаются ТЭЦ и ТЭС? Какие энергетические установки вы еще знаете?

18. Что такое когенерация? Назовите виды когенерационных систем.

19. Как повысить эффективность использования первичной энергии топлива при выработке электрической энергии?

20. Для каких целей используются графики тепловых и электрических нагрузок? Назовите виды графиков нагрузок.

21. Какова специфическая особенность возобновляемых источников энергии?

22. Чем обусловлена необходимость развития энергетики на основе возобновляемых источников?

23. Как оценить потенциал гидроэнергии?

24. Зачем нужна плотина на ГЭС?

25. Какие виды гидротурбин вы знаете? Поясните принцип их работы.

26. Какие виды солнечного излучения вы знаете?

27. Для каких целей используется солнечная энергия?

28. Какие устройства применяются для приема и утилизации солнечной энергии?

29. Каков принцип прямого преобразования солнечной энергии в электрическую?

30. Какие системы солнечного отопления вы знаете? Поясните принцип их работы.

31. На каких принципах основано аккумулирование энергии?

32. Зачем необходимо аккумулирование энергии в энергетике?

33. Для каких целей используется водород в энергетике?

34. Что дает комбинированное использование возобновляемых источников энергии и аккумуляторов энергии?

35. Приведите схему комбинированного использования возобновляемых источников энергии.

36. Каким образом транспортируются твердые, жидкие и газообразные топлива?

37. Что влияет на затраты энергии при перемещении жидкого или газообразного энергоносителя?

38. Какие технические элементы и устройства включает система теплоснабжения?

39. С помощью каких мероприятий можно повысить эффективность передачи теплоты от источника к потребителю?

40. Каким параметром определяется эффективность передачи электрической энергии и почему?

41. Что такое активная, реактивная и эффективная мощности в цепях переменного электрического тока?

42. Как можно компенсировать реактивную мощность?

43. Какие альтернативные методы применяются для снижения потерь энергии в линиях электропередачи?

44. Источником каких вредных веществ, поступающих в атмосферу, являются энергетические объекты?

45. За счет каких мероприятий можно уменьшить потребление органического топлива?

46. В чем проявляется воздействие вредных выбросов на окружающую среду?

47. Что такое парниковый эффект?

48. Каково значение озонового слоя для жизнедеятельности на Земле?

49. Каковы цели и методы энергетического аудита?

Целью энергетического аудита является получение простой, но исчерпывающей информации о ситуации с общим потоком энергии в пределах границ исследуемой системы, которая может быть, например, промышленным предприятием или технологической линией.

Системный подход к энергетическому аудиту включает обзор, анализ, критику, генерирование возможных вариантов, оценку вариантов и их оптимизацию. Подобный энерготехнологический анализ выделяет основ-, вые области, в которых появляются непроизводительные отходы, и позволяет давать экономические оценки, ведущие к полностью обоснованным инвестиционным решениям. Последовательные шаги циклического процесса проведения энергетического аудита можно условно объединить в рамках четырех этапов.

Этап 1. Опытный аудитор путем внешнего осмотра оборудования и бесед со специалистами может выявить "места неэффективного использования энергоресурсов. Кроме того, путем знакомства с отчетностью "предприятия анализируется ретроспективная информация о потреблении энергии в основных производствах и установках.

Э т а п 2. Составляется карта потребления энергии как по всем энергоносителям, так и по технологическим процессам, установкам и цехам (зданиям). Каждому зданию, процессу и установке присваивается код, который используется в последующей работе. Информация о потреблении энергии должна включать данные как за текущий период, так и за прошлые годы - Динамика потребления энергии позволяет сделать объективное заключение об эффективности ее использования.

На стадии разработки карты потребления энергии составляются энергетический и материальный балансы, которые позволяют выявить для каждого объекта факторы, влияющие на ее потребление. Энергетические балансы позволяют также осуществлять контроль соответствия фактических показателей энергопотребления нормативным.

Э т а п 3. Проводится более детальный анализ энергетической и экономической эффективности возможных мероприятий по экономии энергоресурсов. После такого анализа уточняется технически и экономически обоснованная программа экономии энергии. По результатам проведенных работ составляется отчет с целью принятия решения о проведении намеченных энергосберегающих мероприятий. Отчет включает описание инспектируемого объекта, результаты технического и экономического анализа. Он заканчивается рекомендациями по энергосбережению.

Э т а п 4. Внедрение разработанной программы энергосбережения. Аудитор выполняет функции консультанта и осуществляет надзор за реализацией принятой программы.

50. Приведите классификацию энергетических балансов по виду и целевому назначению.

Получить полный текст
Для всестороннего анализа использования ТЭР на предприятии составляются следующие виды энергобалансов:

по видам используемых энергоносителей (топливо, тепловая энергия, электрическая энергия, механическая энергия);

по целевому назначению, т. е. с выделением расхода на технологию и вспомогательные нужды (отопление, вентиляцию, освещение и др.);

по производственно-территориальным единицам (цехам, участкам и т. д.);

полный энергетический баланс.

51. Какие вопросы должны быть отражены для составления энергетических балансов промышленных предприятий?

При проведении энергетического обследования в общей характеристике предприятия должны быть отражены следующие вопросы:

номенклатура продукции и фактические удельные расходы энергоресурсов на ее производство за год, предшествовавший началу проведения энергетического обследования;

источники и схема энергоснабжения;

показатели суточных (зимнего и летнего) графиков электрической и тепловой нагрузки;

доля энергетической составляющей в себестоимости продукции;

организационная структура энергетической службы. Для оценки эффективности энергопользования проводится обследование по следующим направлениям:

состояние технического учета:

способы учета (расчетный, приборный, опытно-расчетный);

формы получения, обработки и представления информации о контроле расхода энергии по цехам, участкам, энергоемким агрегатам;

соответствие схемы учета энергии структуре норм; оснащение приборами расхода ТЭР;

состояние нормирования:

наличие на предприятии утвержденных норм расхода энергоресурсов;

охват нормированием статей потребления энергоресурсов;

фактическая структура норм и соответствие ее технологии и организации производства;

динамика норм и удельных расходов за три предшествующих обследованию года;

определение резервов экономии энергетических ресурсов на основании обследования оборудования и технологических процессов, состояния использования ВЭР.

52. С использованием каких соотношений проводится расчетный анализ энергетических балансов?

Расчетный анализ расходов электрической энергии может быть выполнен на основе следующих соотношений:

расход электроэнергии на технологические установки, кВт∙ч,

W=NН ∙kИ∙t

где: W - номинальная мощность электродвигателя технологической установки, кВт; kИ - коэффициент использования мощности электродвигателя; t - рассматриваемый промежуток времени, ч;

расход электроэнергии на освещение, кВт-ч,

W=(Ej∙Sj∙Z/Cj)∙tj∙10-3

где Ej - норма освещенности в j-м помещении, лк (люкс - единица измерения освещенности); Sj - площадь j-го помещения, м2; Z - коэффициент расход электроэнергии неравномерности освещения, принимающий значения от 1,1 до 1,15; tj - время работы светильника в j-м помещении, ч; Cj - световая отдача светильника, лм/Вт (люмен - единица измерения светового потока), определяется по соотношению

Cj=(Ф/Nc)∙nc

где: Ф - световой поток лампы светильника, лм; Nc - номинальная мощность лампы, Вт; пс - КПД светильника.

Расчетный анализ содержания тепловой энергии в приходной и расходной частях энергетического баланса может быть выполнен на основе следующих соотношений:

• содержание химической энергии, теплота фазовых превращений, Гкал,

QП=М∙r∙10-6

где: М - расход материального потока за рассматриваемый промежуток времени (час, год), кг или м3; r - удельная химическая энергия, энергия фазовых превращений, ккал/кг или ккал/м3;

• теплосодержание материальных потоков, Гкал,

QМ=М∙с∙Т∙10-6;

где: с — массовая или объемная удельная теплоемкость материального потока М, ккал/(кг∙град) или ккал/(м3∙град); Т - температура потока, °С;

• расход теплоты на отопление, Гкал,

QОТ=q0∙V∙(Tвн-Тос)∙t∙10-6;

где: q0- объемная отопительная характеристика объекта, ккал/(м2∙ч∙трад); V - внешний объем объекта, м3; Tвн, Тос - температуры внутри и вне объекта, °С; t- рассматриваемый промежуток времени, ч;

• расход тепла на вентиляцию, Гкал,

QВ=qв∙V∙(Tвн-Тос)∙t∙10-6;

где: qв=m∙cв∙(Vв/V); m - кратность воздухообмена, 1/ч; св -объемная удельная теплоемкость воздуха, ккал/(м3∙град); Vв - вентилируемый объем, м3;

• потери теплоты с дымовыми газам, Гкал,

QДГ=Vдг∙сдг∙Тдг∙10-6;

где: Vдг - выход дымовых газов на 1 м3 газообразного или на 1 кг твердого топлива, м3/м3 или м3/кг; сдг - объемная удельная теплоемкость дымовых газов, ккал/(м3трад); Тдг - температура дымовых газов;

• тепловой эквивалент электрической энергии, Гкал,

Q=W∙0,86∙10-3;

где: W - подведенная (потребленная) за рассматриваемый промежуток времени (час, год) электрическая энергия, кВт.

53. Каким образом можно рассчитать эффект от реализации организационно-технических мероприятий (ОТМ)?

Расчет эффекта от реализации ОТМ. Экономия энергоресурсов от внедрения ОТМ в производстве конкретного продукта, в котором отсутствуют структурные группы, равна



где Эм - экономия ТЭР от внедрения ОТМ по продукту в целом; - экономия ТЭР от внедрения конкретного j-го мероприятия; n - количество мероприятий по данному продукту.

Получить полный текст
Экономия ТЭР от внедрения конкретного j-го мероприятия может быть найдена специальным расчетом или по формуле



где - величина экономии нормируемого вида ТЭР на единицу объема внедрения мероприятия; Vj - объем потребления ТЭР или объем производства продукции по объектам, где будет внедряться данное мероприятие.

При наличии структурных групп экономия ТЭР от внедрения ОТМ в производство продукта



где Эс - экономия ТЭР от изменения объемов производства в структурных группах в целом по продукту; (ЭМ)i - экономия ТЭР от внедрения ОТМ в структурных группах; (ЭС)i - экономия ТЭР от изменения объемов производства в i-ой структурной группе; n - количество структурных групп.

Экономия ТЭР от изменения объемов производства в i-ой структурной группе (ЭС)i равна

(ЭС)i=((Hб)i-Hб)(Vi-Vб)i

где (Hб)i и Hб - нормы расхода энергоресурса в базисном году по структурной группе и по продукту; Vi и (Vб)i - план производства по структурной группе в планируемом и базисном годах.

54. Приведите классификацию норм расхода топливно-энергетических ресурсов.

Классификация норм расхода ТЭР. Нормы расхода топлива, тепловой, электрической и механической энергии различаются как по степени агрегации - индивидуальные, групповые, так и по составу расходов - технологические, общепроизводственные.

Индивидуальная норма расхода ТЭР - это норма расхода на производство единицы определенного продукта, изготавливаемого определенным способом на конкретном оборудовании.

Групповая норма расхода ТЭР - это норма расхода на производство единицы одноименной продукции, изготавливаемой по различным технологическим схемам, на разнотипном оборудовании, из различного сырья.

Технологическая норма расхода ТЭР - это норма расхода на основные и вспомогательные технологические процессы производства данного вида продукции.

Общепроизводственная норма расхода ТЭР - это норма, которая учитывает расходы энергии на основные и вспомогательные технологические процессы, на вспомогательные нужды производства, а также технически неизбежные потери энергии в преобразователях, тепловых и электрических сетях предприятий, отнесенные на производство данной продукции.

55. С использованием каких соотношений производится расчет норм расхода топливно-энергетических ресурсов?

Расчет норм расхода ТЭР. Индивидуальная норма расхода ТЭР определяется по соотношению



где еj, m - статьи расхода и количество статей расхода, по которым рассчитывается норма.

Если одна из статей расхода намного превосходит остальные, целесообразно представить Ни в виде



где: δj=ej/emax

Групповая норма расхода ТЭР определяется по соотношению



где (Ни)i - индивидуальная норма расхода по 1-й технологической группе; δj=Vi/V