Эффективность когенерационных систем централизованного теплоснабжения
Когенерация как наиболее совершенный технологический процесс производства электрической и тепловой энергии, обеспечивающий заметное снижение расхода топлива. Полезное использование отработавшей в тепловом двигателе теплоты. Факторы экономии топлива.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.01.2017 |
| Размер файла | 251,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Орловский государственный технический университет
Эффективность когенерационных систем централизованного теплоснабжения
Петров С.П.
Комаристый А.С.
Маяков М.А.
г. Орел
Из всех видов вырабатываемой энергии наиболее широкое использование получили два вида - электрическая и тепловая энергия. На их выработку затрачивается более 55% всех используемых топливноэнергетических ресурсов страны [1].
Для энерго- и теплоснабжения в нашей стране широко используется когенерация как наиболее совершенный технологический процесс производства электрической и тепловой энергии, обеспечивающий заметное снижение расхода топлива.
Согласно международной классификации под термином «когенерация» понимается энергоснабжение на базе комбинированной выработки электрической и тепловой энергии в одной установке. Термодинамической основой когенерации (отечественная терминология - теплофикация) является полезное использование отработавшей в тепловом двигателе теплоты, отводимой из теплосилового цикла.
Именно в полезном использовании отработавшей в тепловом двигателе теплоты заключается основное отличие когенерации от так называемого раздельного метода энергоснабжения, при котором электрическая энергия вырабатывается на конденсационных тепловых электростанциях (КЭС), а тепловая -- в котельных.
В СССР при реализации плана ГОЭЛРО осуществлялись два основных принципа:
- комбинированная выработка электрической и тепловой энергии на ТЭЦ;
- централизация теплоснабжения, т.е. передача тепловой энергии от одного или нескольких источников, работающих на одну тепловую сеть, многочисленным тепловым потребителям.
Экономия топлива за счет комбинированной выработки электрической и тепловой энергии составляет в среднем около 45 млн. т/год [1].
На рис. 1 показана динамика изменения удельных расходов условного топлива в Минэнерго СССР за 25 лет (с 1962 г. по 1987 г.). За этот период удельный расход топлива снизился: на КЭС на 94 г/(кВт * ч) - с 450 до 356 г/(кВт * ч); на ТЭЦ на 196 г/(кВт * ч) - с 462 до 266 г/(кВт * ч).
Разность средних удельных расходов топлива КЭС и ТЭЦ составила около 90 г/(кВт * ч) [2].
Рис. 1. Динамика удельных расходов условного топлива (нетто) на ТЭС общего пользования: 1 - средний по КЭС; 2 - средний по ТЭЦ
Комбинированное производство электрической и тепловой энергии реализуется на энергоустановках электрической мощностью до 500 и более МВт и тепловой мощностью до 1000 и более Гкал /ч. Мощность когенерационных установок зависит от уровня централизации теплоснабжения, плотности тепловых нагрузок (тепловой мощности на единицу площади района теплоснабжения); вида топлива, на котором работают энергоустановки; от экологических требований; наличия избытков теплоты на промышленных предприятиях, расположенных на рассматриваемой территории и т.д.
Когенерационные установки обеспечивают экономию топлива за счет нескольких факторов:
- более высокого КПД крупных ТЭЦ по сравнению с местными котельными. Так, например, стоимость одной Гкал Орловской ТЭЦ даже с учетом потерь в теплотрассах составляет 454,1 руб. (без НДС), в то время как стоимость одной Гкал тепловой энергии от котельных составляет 601 руб. (без НДС), т.е. на 25% больше. [4];
- более рациональной загрузки источников теплоты с различной эффективностью при работе этих источников на единую тепловую сеть.
- утилизации теплоты от промышленных и технологических и установок.
Выбор рациональной степени централизации теплоснабжения, т.е. числа источников теплоснабжения, для удовлетворения тепловой нагрузки района зависит от ряда экономических и местных условий. С повышением степени централизации, т.е. уменьшением числа источников теплоснабжения, как правило, повышается экономичность выработки теплоты и снижаются удельные начальные затраты и расходы по эксплуатации источников теплоснабжения, но одновременно увеличиваются начальные затраты на сооружение тепловых сетей и эксплуатационные расходы на передачу и распределение тепловой энергии.
Разработанные отечественными учеными и специалистами принципы когенерации и централизованного теплоснабжения широко используется в развитых зарубежных странах: Австрии, Болгарии, Венгрии, Германии, Дании, Исландии, Китае, Монголии, Польше, Румынии, США, Финляндии, Швеции, Чехии и др.
Выполняя комплексную программу развития когенерации, централизованного теплоснабжения и энергосбережения, наша страна обеспечивает себя собственными высокоэкономичными источниками электрической и тепловой энергии, работающими на разных видах топлива, и решает проблему энергетической безопасности страны.
Литература
когенерация тепловой энергия топливо
1. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети: Учебник для вузов.- 7-е изд., стереот. - М.: Издательство МЭИ, 2001. - 472 с.
2. Соколов Е.Я. Современное состояние и основные проблемы теплофикации и централизованного теплоснабжения // Теплоэнергетика. 1988. № 3. С. 2-6.
3. Горшков А.С. Технико-экономические показатели тепловых электростанций. М.: Энергоатомиздат, 1984.
4. Петров С.П. Автоматизация когенерационных систем теплоснабжения с распределенными пиковыми нагрузками. Монография. Под общ. ред. д.т.н., проф. А.И. Суздальцева - М.: Машиностроение - 1, 2007. - 304 с.: ил.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет потребности в тепловой и электрической энергии предприятия (цеха) на технологический процесс, определение расходов пара, условного и натурального топлива. Выявление экономии энергетических затрат при использовании вторичных тепловых энергоресурсов.
контрольная работа [294,7 K], добавлен 01.04.2011Методы расчета сжигания и расхода топлива, КПД, теплового и эксергетического балансов котельного агрегата. Анализ схем установки экономайзера, воздухоподогревателя, котла-утилизатора с точки зрения экономии топлива и рационального использования теплоты.
курсовая работа [893,0 K], добавлен 21.06.2010Потребление тепловой и электрической энергии. Характер изменения потребления энергии. Теплосодержание материальных потоков. Расход теплоты на отопление и на вентиляцию. Потери теплоты с дымовыми газам. Тепловой эквивалент электрической энергии.
реферат [104,8 K], добавлен 22.09.2010Экологические аспекты ветроэнергетики. Достоинства и недостатки солнечной, геотермальной, космической и водородной энергетики. Развитие биотопливной индустрии. Использование когенерационных установок малой и средней мощности для экономии топлива.
презентация [1,4 M], добавлен 17.02.2016Полезный отпуск теплоты с коллекторов станции ТЭЦ, эксплуатационные издержки. Выработка и отпуск электрической энергии с шин станции. Расход условного топлива при однотипном оборудовании. Структура затрат и себестоимости электрической и тепловой энергии.
курсовая работа [35,1 K], добавлен 09.11.2011История человечества тесно связана с получением и использованием энергии. Практическая ценность топлива - количество теплоты, выделяющееся при его полном сгорании. Проблема энергетики - изыскания новых источников энергии. Перспективные виды топлива.
реферат [11,6 K], добавлен 04.01.2009Оценка расчетных тепловых нагрузок, построение графиков расхода теплоты. Центральное регулирование отпуска теплоты, тепловой нагрузки на отопление. Разработка генерального плана тепловой сети. Выбор насосного оборудования системы теплоснабжения.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 13.10.2012Выбор тепловой схемы станции, теплоэнергетического и электрического оборудования, трансформаторов. Определение расхода топлива котлоагрегата. Разработка схем выдачи энергии, питания собственных нужд. Расчет тепловой схемы блока, токов короткого замыкания.
дипломная работа [995,3 K], добавлен 12.03.2013Исследование технологических процессов производства тепловой и электрической энергии с использованием древесного топлива. Характеристика технологии высокоэффективной энергетической утилизации твердых отходов методом сверхкритических флюидных технологий.
статья [20,3 K], добавлен 09.11.2014Определение расхода воздуха и количества продуктов горения. Расчет состава угольной пыли и коэффициента избытка воздуха при спекании бокситов во вращающихся печах. Использование полуэмпирической формулы Менделеева для вычисления теплоты сгорания топлива.
контрольная работа [659,6 K], добавлен 20.02.2014Сущность когенерационной технологии и основные условия для ее успешного применения. Сферы применения когенерационных установок. Преимущества использования когенерации. Классификация когенерационных систем по типам основного двигателя и генератора.
реферат [455,4 K], добавлен 16.09.2010Технологический процесс производства столярных изделий. Обеспечение бесперебойного снабжения организации всеми видами энергии. Расчет расхода топлива. Контроль на предприятии за обеспечением надлежащего технического состояния энергетического оборудования.
курсовая работа [43,2 K], добавлен 29.02.2016Описание парового котла. Состав и теплота сгорания топлива. Расчёт объемов и энтальпий воздуха, теплосодержания дымовых газов и продуктов сгорания, потерь теплоты и расхода топлива, топочной камеры, теплообмена в топке и конвективных поверхностей нагрева.
курсовая работа [1000,2 K], добавлен 19.12.2015Разработка схемы теплоутилизационного контура газотурбинного двигателя. Определение располагаемого объема тепловой энергии газов, коэффициента утилизации теплоты, расходов насыщенного и перегретого пара. Расчет абсолютной и относительной экономии топлива.
контрольная работа [443,5 K], добавлен 21.12.2013Производство электрической и тепловой энергии. Гидравлические электрические станции. Использование альтернативных источников энергии. Распределение электрических нагрузок между электростанциями. Передача и потребление электрической и тепловой энергии.
учебное пособие [2,2 M], добавлен 19.04.2012Промышленная и альтернативная энергетика. Преимущества и недостатки гидроэлектростанций, тепловых и атомных электростанций. Получение энергии без использования традиционного ископаемого топлива. Эффективное использование энергии, энергосбережение.
презентация [1,2 M], добавлен 15.05.2016Описание котлоагрегата до перевода на другой вид топлива. Характеристика принятых к установке горелок. Обоснование температуры уходящих газов. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания при сжигании двух видов топлива. Тепловой баланс и расход топлива.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 13.06.2015Роль электроэнергии в производственных процессах на современном этапе, метод ее производства. Общая схема электроэнергетики. Особенности главных типов электростанций: атомной, тепловой, гидро- и ветрогенераторы. Преимущества электрической энергии.
презентация [316,3 K], добавлен 22.12.2011Расход теплоты на производственные и бытовые нужды. Тепловой баланс котельной. Выбор типа, размера и количества котлоагрегатов. Определение энтальпий продуктов сгорания и воздуха, расхода топлива. Тепловой и конструктивный расчет водного экономайзера.
курсовая работа [635,9 K], добавлен 27.05.2015Факторы распространенности электроэнергии на современных производствах и в быту в виде энергии пара, горячей воды, продуктов сгорания топлива. Виды тепловых электрических станций. Графики электрической и тепловой нагрузки, способы покрытия их пиков.
контрольная работа [62,5 K], добавлен 19.01.2011
