Энергосбережение. Прямоугольная топка. Энергосбережение

Энергосбережение. Прямоугольная топка.

Энергосбережение.

          Энергосбережение (экономия электроэнергии) — реализация правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное (рациональное) использование (и экономное расходование) топливно-энергетических ресурсов и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии (источник определения (с небольшими изменениями) ГОСТ Р 51387-99 Энергосбережение. Нормативно- методическое обеспечение. Энергосбережение — важная задача по сохранению природных ресурсов.

          В настоящее время наиболее насущным является бытовое энергосбережение (энергосбережение в быту), а также энергосбережение в сфере ЖКХ. Препятствием к его осуществлению является сдерживание роста тарифов для населения на отдельные виды ресурсов (электроэнергия, газ), отсутствие средств у предприятий ЖКХ на реализацию энергосберегающих программ, низкая доля расчетов по индивидуальным приборам учета и применение нормативов, а также отсутствие массовой бытовой культуры энергосбережения.

        Начало процессу формирования принципов и механизмов государственной политики в области энергосбережения РФ было положено выходом в свет постановления Правительства Российской Федерации «О неотложных мерах по энергосбережению в области добычи, производства, транспортировки и использования нефти, газа и нефтепродуктов» (№ 371 от 01.06.92 г.) и одобрением в этом же году Правительством РФ Концепции энергетической политики России. В апреле 1996 г. был принят Федеральный закон № 28-ФЗ «Об энергосбережении. Распоряжение Правительства РФ от 01.12.2009 N 1830-р "Об утверждении плана мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности в Российской Федерации" определяет перечень мероприятий, нормативных актов, принимаемых министерствами и ведомствами, а также сроки принятия данных актов во исполнение ФЗ-261 "Об энергосбережении..."

         Сегодня энергоэффективность и энергосбережение входят в 5 стратегических направлений приоритетного технологического развития, названных президентом РФ Дмитрием Медведевым на заседании Комиссии по модернизации и технологическому развитию экономики России, которая состоялась 18 июня 2009 года.

Эта тема была продолжена президентом на расширенном заседании президиума Госсовета 2 июля 2009 года в Архангельске. Среди основных проблем, обозначенных Медведевым, — низкая энергоэффективность во всех сферах, особенно в бюджетном секторе, ЖКХ, влияние цен энергоносителей на себестоимость продукции и ее конкурентоспособность.

Прямоугольная топка(топочная камера)

         Топливник — это камера внутри массива печи, в которой сжигается топливо. Во избежание попадания в помещения искр и пламени топочная камера оснащена металлической дверкой. Нижняя часть топливника называется «под», а верхняя — «свод». В своде имеется отверстие для выхода дымовых газов, которое называется «хайло».
Размеры топливника должны позволять загружать такое количество топлива, которого бы хватило для нормального разогрева печи. При этом над топливом должно оставаться свободное пространство для сгорания несгоревших в пламени частиц. В целях эффективного и полного сгорания топлива для каждого его вида имеется своя конструкция топливника.
Дровяные или торфяные топочные камеры должны быть довольно большого объема, потому что в этих видах топлива содержится много летучих веществ и при горении они дают высокое пламя. В поде топливника устраиваются скосы — скаты к колосникам. Это делается для того, чтобы зола свободно скатывалась в поддувало. Чтобы угли и зола не выпадали из топочной камеры, ее дверку устанавливают на один ряд кирпичной кладки выше колосников.
Угольные топливники выкладывают огнеупорным кирпичом, что значительно продляет срок службы печи.



 

Топливники(топочные камеры) печи: а — для дров, б — для угля, 1 — топка, 2 — дверка топки, 3 — поддувало, 4 — дымоход, 5 — огнеупорная кладка, 6 — колосниковая решетка, 7 — под, 8 — свод, 9 — хайло.

Для получения теплоносителя с температурой 700-800ᵒС  для футеровки используется шамотный кирпич класса «Б».

Таблица 1. Отклонения размеров, мм

Таблица 6. Физико-технические показатели

Топки просты просты в использовании , по конструкции, дешевы в изготовлении, компактны и малы по размерам и показали хорошие результаты после эксплуатации.

1.Тепловая мощность испарителя 

Qисп = Мс(h2-h2)

Определим энтальпию h2 :

      Н2:   3161/0,239 =13225,9 кДж/кг

      h2 (Н2) =13225,9*0,363= 4801,02кДж/кг

      N2:  238,1/0,239 = 996,2кДж/кг

      h2 (N2) = 996,2*0,145 =144,45 кДж/кг

      Н2О: 453,5/0,239 =1897,49 кДж/кг

      h2 (Н2О) =1897,49*0,364 =690,69 кДж/кг

      С2О:237,4/0,239 = 993,3 кДж/кг

      h2(С2О) =993,3*0,049 = 48,67 кДж/кг

      СО:240,8/0,239 = 1007,53 кДж/кг

      h2(СО) =1007,53*0,079 =79,59 кДж/кг

      h2: 5764,42 кДж/кг

Определим энтальпию h2 :

      Н2: 1389/0,239 = 5811,72 кДж/кг

      h2 (Н2) = 5811,72*0,363 =2109,65 кДж/кг

      N2: 100,1/0,239 =418,83 кДж/кг

      h2 (N2) =418,83*0,145 =60,73 кДж/кг

      Н2О: 186,1/0,239 = 778,66 кДж/кг

      h2 (Н2О) =778,66*0,364 = 283,43 кДж/кг

      С2О: 93,9/0,239 =392,89 кДж/кг

      h2(С2О) = 392,89* 0,049 =19,25 кДж/кг

      СО: 101,6/0,239 =425,1кДж/кг

      h2(СО) = 425,1 *0,079 =33,58 кДж/кг

      h2: 250604 кДж/кг

Qисп =30(5764,42-2506,64) = 97733,4 кВт

2. Количество выработанной теплоты в утилизаторе(испарителе) за счет теплоты уходящих газов .

Qт = Мс (h2-h2) * ᵦ * (1-ᶾ)

ᵦ - коэффициент учитывающий несоответствие режима и числа часов работы испарителя и агрегата источников ВЭР. ᵦ = 1

ᶾ - коэффициент потери теплоты в окружающую среду  ᶾ = 1

Qт =30(5764,42-2506,64)*1*(1-0,01)= 96756,066 к Вт

3. Паропроизводительность испарителя.

Д = Qт /( hн.п- hn.в)+(Р/100)*( hк.в – hn.в)

hн.п = 2794,68 кДж/кг

hn.в  =440,20 кДж/кг

hк.в  = 1100,84 кДж/кг

Д= 96756,066/ (2794,68 -440,20)+(3/100)*(1100,84-440,20)= 40,8 кг/с

4. Количество используемой теплоты

Qвэр = δ * Qт

δ –коэффициент утилизации ВЭР. δ =0,75

Qвэр = 0,75*96756,066 = 72567,05 кВт

5. Экономия условного топлива

В= Qвэр /29300 * η

В= 72567,05/29300*0,86 = 2,9 кг/с

6. Газовая выработка теплоты

Qгод =23,76 *Д ((hн.п - hn.в  )+ (3/100)*( hк.в - hn.в  ))

Qгод = 23,764* 40,8*((2794,68-440,20)*(3/100)*(1100,84-440,20)) = 2301664,6 ГДж/кг

7. Эксплуатационные затраты

Сгод = ∑ всех эксплуатационных затрат(на воду ЗП, амортизацию, отчисления)

Сгод = 1750500руб/год

8. Себестоимость 1 ГДж теплоты, вырабатываемого в котле –утилизаторе.

ЅQ = Сгод /Qгод

ЅQ = 1750500/2301664,6 = 0,76руб/ ГДж

9. Годовой экономический эффект

Эгод = Qвэр * ЅQ –(К+Н)

Эгод =72567,05*0,76-(28000+15000)=13150,9 руб/год

10. Срок окупаемости дополнительных капитальных затрат на устройство утилизационной установки.

Т= К/( Qвэр* ЅQ - Н)

Т= 28000/(72567,05*0,76-15000)= 0,7 года

11.Трудоемкость 1 ГДж вырабатываемой теплоты

Тg =nшт * Qисп / Qгод

Тg= 0,56*97733,4/2301664,6 =0,02 чел.год/ГДж

12. Средний температурный напор

∆tлог =∆tб -∆tмал / ln ∆tб /∆tм

∆tб =900-250 =650 ᵒС

∆tм =400-105 =295 ᵒС

∆tлог 650-295 / ln 735/295 = 355/ ln2,2 =443,7 ᵒС

13. Поверхность теплообмена

F = Qисп / ∆tлог *К

F= 97733,4/443,7*210 =1,1 м2

Список используемой литературы

Н.В. Большакова, В.А. Балин, А.Л. Сурис «Процессы горения и теплообмен в камерах сгорания»

www.ita.ru

www.newtaruiffs.ru

www.energomach.ru