73556

Введение в высокотемпературную теплотехнологию и энергетику теплотехнологии

Лекция

Физика

Возобновляемые источники энергии энергия солнца ветра тепла земли естественного движения водных потоков а также энергия существующих в природе градиентов температур. Возобновляемые ТЭР основаны на использовании возобновляемых источников энергии: солнечного излучения энергии морей рек и океанов внутреннего тепла Земли воды и воздуха энергии естественного движения водных потоков и существующих...

Русский

2014-12-17

32.17 MB

8 чел.

Лекция 4  Введение в высокотемпературную теплотехнологию

и энергетику теплотехнологии

4.1 Вводные понятия и определения

4.2 Общие особенности и область применения высокотемпературных теплотехнологических процессов

4.1 Вводные понятия и определения

Альтернативные виды топлива – виды топлива (сжатый и сжиженный газ, биогаз, генераторный газ, продукты переработки биомассы, водо-угольное топливо и другие), использование которого сокращает или замещает потребление энергетических ресурсов более дорогих и дефицитных видов.

 Возобновляемые источники энергии – энергия солнца, ветра, тепла земли, естественного движения водных потоков, а также энергия существующих в природе градиентов температур.

Возобновляемые топливо-энергетические ресурсы – природные энергоносители постоянно пополняемые в результате естественных природных процессов. Возобновляемые ТЭР основаны на использовании возобновляемых источников энергии: солнечного излучения, энергии морей, рек, и океанов, внутреннего тепла Земли, воды и воздуха, энергии естественного движения водных потоков и существующих в природе градиентов температур, энергии от использования всех видов биомассы, получаемой в качестве отходов растениеводства и животноводства, энергию от утилизации отходов промышленного производства, твердых бытовых отходов и сточных вод. Энергию от прямого сжигания растительной биомассы, термической переработки отходов лесной и деревообрабатывающей промышленности.

Вторичные топливо - энергетические ресурсы (ВЭР) – энергетический ресурс, получаемый в виде побочного продукта основного производства или являющийся таким продуктом. Вторичные ТЭР могут быть в виде тепла различных параметров и топлива. К ВЭР в виде тепла относят нагретые отходящие газы технологических установок, газы и жидкости систем охлаждения на выходе из технологической установки, отработанный водяной пар, сбросные воды, вентиляционные выбросы, теплота которых может быть полезно использована. К ВЭР в виде топлива относят, например, твердые отходы, жидкие сбросы и газообразные выбросы нефтеперерабатывающей, нефтедобывающей, химической и других отраслей промышленности (доменный газ, древесные опилки, городской мусор и т.п.).

Природный энергоноситель – энергоноситель, образовавшийся в результате природных процессов. К природным теплоносителям относят, например, воду гидросферы (при использовании энергии рек, морей и океанов), горячую воду и пар геотермальных источников, воздух атмосферы (при использовании энергии ветра), биомассу, органическое топливо (нефть, газ, уголь).

Произведенный энергоноситель – энергоноситель, полученный как продукт производственного процесса технологического процесса. К произведенным энергоносителям относятся, например, сжатый воздух, водяной пар различных параметров, полученный в котельных установках и ли других парогенераторах, горячая вода, ацетилен, продукты переработки органического топлива и биомассы.

Топливо – вещество, которое может быть использовано в хозяйственной деятельности для получения тепловой энергии, выделяющейся при его сгорании.

Топливо-энергетические ресурсы (ТЭР) – совокупность природных и произведенных энергоносителей, запасенная энергия которых при существующем развитии техники и технологий доступна для использования в хозяйственной деятельности.

Энергоноситель – вещество в различных агрегатных состояниях (твердое, жидкое или газообразное) либо иные формы материи (плазма, поле, излучение и т.п.), запасенная энергия которых может быть использована для энергоснабжения.

Использование топливо - энергетических ресурсов в энергосбережении

Экономия ТЭР – сравнительное в сопоставлении с базовым, эталонным значением сокращение расхода ТЭР на производство продукции, выполнение работ и оказание услуг установленного качества без нарушения экологических и других ограничений в соответствии с требованиями общества. Эталонное значение расхода ТЭР устанавливается в нормативных, технических, технологических, методических документах и утверждается уполномоченным органом применительно к проверяемым условиям и результатам деятельности.

Энергосбережение – реализация правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное использование энергетических ресурсов и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии.

Эффективное (рациональное) использование энергетических ресурсов – достижение экономически оправданной эффективности использования энергетических ресурсов при существующем уровне развития техники и технологий и соблюдении требований к охране окружающей природной среды.

Понятие рационального использования ТЭР включает в себя:

– выбор оптимальной структуры энергоносителей, т.е. оптимального количественного соотношения различных используемых видов энергоносителей в установке, на участке, в цехе на предприятии, в регионеЧ, отрасли;

– комплексное использование топлива, в том числе отходов топлива в качестве сырья для промышленности (например, использование золы и шлаков в строительстве);

– учет возможности использования органического топлива в качестве сырья для промышленности;

– комплексное исследование экспортно-импортных возможностей и других структурных оптимизаций.

Непроизводительный расход энергетических ресурсов – расход энергетических ресурсов, обусловленный несоблюдением требований, установленных государственными стандартами, а также нарушением требований, установленных иными нормативными актами, технологическими регламентами и паспортными данными для действующего оборудования.

Энергосберегающая политика государства – правовое, организационное и финансово-экономическое регулирование деятельности в области энергосбережения.

Энергосберегающая технология – новый или усовершенствованный технологический процесс, характеризующийся более высоким коэффициентом полезного использования ТЭР.

Топливно - энергетический баланс – система показателей, отражающих полное количественное соответствие между приходом и расходом топливо-энергетических ресурсов в хозяйстве в целом и или на отдельных его участках (отрасль, регион, предприятие, цех, процесс, установка и т.д.) за выбранный интервал времени.

Термин означает количественное равенство за определенный промежуток времени между расходом и и приходом энергии и топлива всех видов в энергетическом хозяйстве, включая изменение запасов ТЭР.

Топливо- энергетический баланс может составляться:

– по отдельным видам ТЭР (ресурсные балансы);

– по стадиям энергетического потока (добыча, переработка, преобразование, транспортирова-

ние, хранение и использование) ТЭР;

– по энергетическим объектам (электростанции, котельные), отдельным предприятиям, цехам,

участкам, энергоустановкам, агрегатам;

– по назначению (силовые процессы, тепловые, электрохимические, освещение, и т.д.).

Энергетическое обследование – обследование потребителей ТЭР с целью установления показателей эффективности их использования и выработки экономически обоснованных мер по их повышению.

Энергетический паспорт промышленного потребителя ТЭР – нормативный документ, отражающий баланс потребления и показатели эффективности использования ТЭР в процессе хозяйственной деятельности.

Энергосберегающая политика государства – правовое, организационное и финансово-экономическое регулирование деятельности в области энергосбережения.

Показатели эффективности использования топливо-энергетических ресурсов

Показатель энергоэффективности – абсолютная или удельная величина потребления или потери энергетических ресурсов для продукции любого назначения, установленная государственными стандартами.

Полная энергоемкость продукции – величина расхода энергии и топлива на изготовление продукции, включая расход на добычу, транспортирование, переработку полезных ископаемых и производство сырья, деталей с учетом коэффициента использования сырья и материалов.

Для определения энергоемкости необходимо все виды топлива и энергии привести в сопоставимый вид, который мог бы объективно учесть их особенности. Для этого в настоящее время они переводятся в условное топливо, то есть в топливо, 1 тонна которого имеет теплотворную способность 7000 тыс. ккал. Зная теплотворную способность любого вида топлива можно определить его эквивалент в условном топливе, Например, нефть имеет теплотворную способность в среднем равную 11000 тыс. ккал, а значит одна тонна нефти эквивалентна 1, 57 тонн условного топлива. Этот способ применим и для перевода к сопоставимому виду тепловой и электрической энергии. Так как 1 Гкал (единица измерения количества теплоты) равна 1000 тыс. ккал, а одна тонна условного топлива имеет теплотворную способность 7000 тыс. ккал, то она равна 0,143 т.у.т. Однако этот показатель представляет чисто теоретическую величину, при которой коэффициент полезного действия установки равен 100%. Поэтому на практике используют другой метод. Зная расход применяемых топлив на производство различных видов энергии, с помощью эквивалентов, учитывающих их теплотворную способность, определяют количество условного топлива, необходимое для производства 1 Гкал тепловой энергии, 1 т пара, 1 квт. ч электроэнергии и т. д. В итоге определяют коэффициенты пересчета расхода различных видов энергии в условное топливо с учетом фактического коэффициента полезного действия установки. Например, расход условного топлива на производство 1 Гкал на ТЭЦ и в высокопроизводительной котельной равен 0,173 т.у.т.

Калория - единица количества теплоты, которое обозначается в калориях или джоулях. 1 кал=4,1868 Дж. 1 ккал=103 кал, 1 Гкал=109 кал. Теплотворная способность (теплота сгорания)- количество теплоты (в Дж или кал), выделяющееся при сгорании 1 кг топлива.

Коэффициент полезного действия – величина, характеризующая совершенство процессов превращения, преобразования или передачи энергии, являющаяся отношением полезной энергии к подведенной.

Потеря энергии – разность между подведенной (первичной) и потребляемой энергией.

a) по причине возникновения потери:

– при добыче;

– при хранении;

– при транспортировании;

– при переработке;

– при преобразовании;

– при использовании;

– при утилизации;

б) по физическому признаку и характеру:

– потери тепла в окружающую среду с уходящими газами, технологической продукцией, технологическими отходами, уносами материала, химическим и физическим недожогом, охлаждающей водой и т.п.;

– потери энергии в трансформаторах, дросселях, токопроводах, линиях электропередач, электроустановках и т.д.;

– потери с утечками через неплотности;

– гидравлические потери напора при дросселировании потока, потери на трение при движении потока жидкости или газа (пара) по трубопроводам с учетом местных сопротивлений;

– механические потери на трение подвижных частей машин и механизмов;

в) по причине возникновения:

– впоследствии конструктивных недостатков;

– в результате не оптимально выбранного технологического режима работы;

– в результате неправильной эксплуатации энергоиспользующих установок;

– в результате брака продукции.

Теплотехнология - совокупность методов преобразования исходного сырья, материалов, полуфабрикатов в заданный товарный продукт на основе изменения теплового состояния их вещества.

Теплотехнологический процесс – элемент теплотехнологии, включающий совокупность элементарных процессов (физических, теплофизических, химических, механических), обеспечивающих конкретное, технологически регламентированное тепловое воздействие на сырье, материалы, полуфабрикаты на отдельных этапах производственного цикла.

Ступень (стадия) теплотехнического процесса – часть теплотехнического процесса, которая для своей реализации требует обеспечения специфических (теплотехнических, организационных) условий; пр.: переход от одной ступени к другой связан с изменением температурного режима.

Теплотехнологическая схема – наглядная (графическая) иллюстрация последовательной совокупности теплотехнологических и других технологических процессов производства того или иного продукта.

Теплотехнологический реактор – одно- или многокамерное устройство, в пределах которого осуществляется все стадии данного теплотехнологического процесса (пр.: камера печи и т.д.).

Рисунок 1 – Пример схемы теплотехнолгического процесса

ИМ – исходный материал; ТП – технологический продукт

Теплотехнологическая установка – совокупность теплотехнологического реактора и эксплуатационно связанного с ним технологического, энергетического транспортного и т.д. оборудования, непосредственно обеспечивающая реализацию данного теплотехнологического процесса и работающая в едином технологическом ритме.

PAGE  1


ИМ

П

Нагрев

Выдержка

Охлаждение


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

75578. Визначні та пам’ятні місця США 76.5 KB
  By the end of the lesson you should be ble: to recognize understnd nd operte lexicl mteril bout the Gret Lkes the most interesting plce of the US; to identify min ides nd detils from the text for reding...
75579. Національні свята в Україні та США 58.5 KB
  Практикувати учнів в ауДіюванні та читанні текстів з метою отримання загального уявле (skimming) та максимально повного й точного розуміння усієї інформації, що в них міститься (scanning). Підготувати учнів до самостійного усного висловлювання на основі прослуханого та прочиного текстів.
75580. Національні символи. Активізація ЛО теми State Symbols 60.5 KB
  Обладнання: підручник зображення прапорів англомовних країн: Великобританії США Канади Новозеландії та Австралії; Державний прапор і Герб України запис Гімну України його переклад англійською мовою HO1 Mtch the pirs H02 Mtch the country nd description of its Ntionl flg H03. the oldest flg 6. bluendyellow flg 9...
75581. З історії відомих винаходів людства, Числівники, План-конспект уроку з англійської мови для учнів 9-х класів 141.5 KB
  Обладнання: підручник Numbers HO1 Write the numbers s words HO2 ordinl Numbers H03 Clendrrdquo; H04 Look t the picture H05 Frctions nd decimls H06 Circle the letter Н07 автентичний текст Blue Jens Cross out the word HOs. We hve to review the grmmr bout Numbers: crdinl numbers ordinl number; frctions decimls. By the end of the lesson you should be ble: to review nd operte the numbers crdinl ordinl frctions decimls when dcing exercises; to identify min ides nd detils of uthentic text for reding despite the...
75582. Американські індіанці, План-конспект уроку з англійської мови для учнів 9-х класів 61.5 KB
  Обладнання: підручник Mtch the pirs HO1 ngrms H02 карта світу на дошці Put the sentences given below in the correct order H03 автентичний текст для позакласного читання mericn Indins H04. Т: The topic of our todys lesson is: mericn Indins . By the end of the lesson you should be ble: to recognize understnd nd operte lexicl mteril bout Indins; to identify min ides nd detils from the text for reding; to prticipte in common converstionl exchnge on the topic of our...
75583. День Незалежності США, План-конспект уроку з англійської мови для учнів 9-х класів 57 KB
  Т: We re going to tlk bout the Independence Dy of US. By the end of the lesson you should be ble: to identify min ides nd detils from the uthentic text for reding despite the nturl difficulties; to tlk bout the celebrtion of the Independence Dy in US; to conduct your own dilogues using the given ones s model...
75584. Риси характеру американців, План-конспект уроку з англійської мови для учнів 9-х класів 57 KB
  Т: Tody we re going to tlk bout the min fetures of chrcter of mericn pec By the end of the lesson you should be ble: to identify min ides nd detils from the text for reding; to tlk bout the min fetures of chrcter of mericn people; to conduct your own dilogues using the given ones s model. Т: Wht do you know bout culture shock When people trvel to other countries they find tht mny things re different from their own country the wether the food the greetings gestures of people their behviour lifestyle nd so on. Often it upsets people nd...
75585. Традиційна американська їжа. Активізація ЛО теми «їжа» 78 KB
  Практикувати учнів у читанні тексту і в аудіюванні автентичного тексту з метою отримання загального уявлення та з метою точного та повного розуміння усієї інформації, що в ньому міститься, незважаючи на мовні труднощі.
75586. Вашингтон — столиця США, План-конспект уроку з англійської мови для учнів 9-х класів 74.5 KB
  Обладнання: підручник автентичний текст для читання Wshington D. Т: Tody we re going to tlk bout Wshington D. By the end of the lesson you should be ble: to review lexicl nd grmmr mteril bout the United Sttes nd its lrgest city New York; to identify min ides nd detils from the uthentic text for reding; to tlk bout Wshington D. The clp of the US is Wshington D.