Энергосбережение и возобновляемая энергетика

1. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ И ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА Лекция 1-2

2.

Проблемы энергосбережения в России на
современном этапе
Энергопотребление возросло более чем в 5 раз за прошлое столетие.
Энергопотребление составляет более 1,2 млрд. тонн усл. топлива в год.
Условное топливо – условно натуральная величина единица, применяемая
для соизмерения различных видов топлива с помощью коэффициента
равного отношению теплоты сгорания одного 1 кг топлива данного вида к
теплоте сгорания 1 кг условного топлива, который принимается Q=7000
ккал/кг = 29, 3076 МДж/ кг.
Q =6400 – 7500 ккал/ кг (антрацит)
Q =2500 – 3750 ккал/ кг (бурый)
Q =2500 – 3000 ккал/ кг (береза)
Q =1200 – 1500 ккал/ кг (порох)
Q =1000 – 2500 ккал/ кг (ракетное топливо)
Q =10400 – 10600 ккал/ кг (бензин)
Q =11400 (ацетилен)
биогаз ~ 5000 ккал/ кг
водород ~28600 ккал/кг

3.

10% всех мировых ресурсов (первичных) у
России.
Энергетические ресурсы - запасы энергии,
которые при данном уровне техники могут быть
использованы для энергоснабжения. 30% от всей
мировой энергии.
В 90-е потенциал во ВТЭК уменьшился в 2-5
раз. Износ промышленного оборудования составил
~50 %.
В 2000-е года прирост нефти – 91%, газа –
77%. Параллельно тенденции снижения ВВП
происходил рост его энергоемкости.

4.

Причины роста энергоемкости ВВП:
1.Структурный фактор;
2.Недогрузка производственных мощностей;
3.Занижены тарифы на энергию и топливо;
4.Изношенность оборудования в основных отраслях
промышленности;
5.Почти полное отсутствие отечественного
производства энергоэффективного оборудования,
приборов контроля и регулирования расхода
энерготоплива;
6.Отсутствие заинтересованности энергопотребителей
в рациональном использовании и экономии.

5.

Наиболее часто встречающиеся причины нерационального
использования ВТЭК:
I Неэффективные режимы работы оборудования.
1. Несоответствие мощности установленного оборудования
(котлы, трансформаторы, электрический привод); изменившиеся
условия, когда предприятия работают с низкой загруженностью
оборудования;
2.
Отсутствие
режимных
карт
и
регламентов
на
энергопотребляющем оборудовании или эксплуатация с
просроченными сроками;
3. Эксплуатация пароиспользующего оборудования в нерабочие
часы суток;
4. Использование в дневное время электроосвещения из-за
загрязненности световых проемов;
5. Неполная загрузка электрических печей, их эксплуатация при
открытых загрузочных отверстиях , отсутствие изоляторов
температуры;

6.

6. Использование компенсаторов реактивной
мощности с заниженными параметрами (cos φ);
7. Отсутствие контроля над режимом работы
охладительных устройств (градирни, вентиляторы).
II Неэффективное использование тепловой энергии
1. Отсутствие или плохая работа конденсатоотводчиков
паропотребляющего оборудования;
2. Отсутствие сбора пароконденсатных смесей из-за
плохой работы системы сбора возврата конденсата;
3. Завышенные расходы тепла на собственные нужды;
4. Потери тепла с продувочной водой и с выпаром из
деаэраторов из-за несвоевременного ремонта
утилизационных теплообменников;

7.

5. Повышенные теплопотери в обмуровке котлов и
теплопроводах из-за плохой теплоизоляции;
6. Отсутствие достоверного учета отпускаемого
котельными тепла и фактических значений
удельного расхода топлива на отпущенную
энергию;
7. Отсутствие использования тепла пролетного пара
и пара вторичного в конденсатных баках.

8.

III Неэффективное использование вторичных
энергоресурсов
1. Плохая работа конденсатоотводчиков пара
потребляющего оборудования;
2. Отсутствие сбора пароконденсатных смесей изза плохой работы сбора возврата конденсата;
3. Неотключение оборудования в конце рабочей
смены;
4.Неудовлетворительное состояние теплоизоляции
на
пароиспользующем
оборудовании,
холодильных камерах;
5.Отсутствие
систем
автоматического
регулирования температурных параметров;

9.

6. Транспортировка насыщенного пара на большие
расстояния из-за отсутствия пароперегревателей на
котлах.
7. Подтопление теплотрасс из-за плохой работы
дренажной системы.
8.
Неудовлетворительная
работа
приборов,
учитывающих отпуск тепла.
9. Большие потери тепла в зданиях из-за больших
проемов,
больших
размеров
ограждающих
конструкций, бездействие тепловых завес.
10. Коэффициент использования тепла вторичных
энергоресурсов после утилизаторов, газотурбинных
двигателей.

10.

IV Неэффективное использование электроэнергии
1. Неполная загрузка оборудования, завышенная
мощность электродвигателей.
2. Применение в холодных установках винтовых
компрессоров, удельный расход работы которых в
три раза больше поршневых. Плохая теплоизоляция
холодильных камер.
3. Неиспользование резервов экономии энергии при
использовании сжатого воздуха.
4. Редуцирование сжатого воздуха арматурой из-за
снабжения потребителей воздуха с различными
параметрами.
5. Система осушения воздуха. Неполная замена
пневмоинструментов электрическими.

11.

6. Нерациональное использование электроосвещения
из-за загрязнения световых проемов.
7. Отсутствие группового управления светильниками,
применение устаревших конструкций светильников.
8. Завышенный удельный расход электроэнергии по
выработке и отпуску тепла.
9. Неудовлетворенная потребность в системах
автоматического регулирования привода.
10.
Повышенный
расход
электроэнергии
на
вентиляционные установки из-за несвоевременного их
отключения.
11. Неудовлетворительное техническое состояние
вентилятора. Нарушение системы автоматического
отключения вентиляторов тепловых завес.

12.

V Неэффективная организация учета
1. Отсутствие учета отпуска тепла и его расход.
2. Отсутствие учета выработки сжатого воздуха,
воды, холода, расхода электрической энергии,
отсутствие паспортов на узлы учета.
3. Расхода электрической энергии, отсутствие
паспортов на узлы учета.
4. Неэффективное нормирование.

13.

Действующая ранее система расходов на производство
отдельных видов продукции на предприятиях утрачена. Не
везде сохранилось нормирование расходов электроэнергии и
тепла на 1 млн. руб. внутреннего валового выпуска продукции.
Это не позволяет сопоставлять показатели по родственным
предприятиям к средним показателям по отрасли.
Целью нормирования является определение конкретного
условия производства технически необходимого расхода ВТЭК
на производство единицы продукции.
Проблема
обеспечения
рационального
и
эффективного использования ТЭР состоит в их
неэффективном нормировании.
К сожалению, в настоящее время нормирование в
основном производится на 1 млн. руб. ВВП, что в условиях
постоянной инфляции и роста цен на продукцию не позволяет
объективно оценить снижение расходов ТЭР.

14.

Энергосбережение – комплекс мер предпринимаемых
для обеспечения более эффективного использования
энергоресурсов для достижения экономии, замещение
ресурсов более дешевыми, использование возобновляемых
источников энергии.
Возобновляемые источники энергии - энергия
солнца, ветра, тепла Земли, движение водных потоков, а
также существование в природе градиентов температур
(холод, тепло). По оценкам потенциал энергосбережения в
России составляет 430 млн. тонн усл. топлива, это
составляет ~50 % современного энергопотребления. Для
этого необходимо произвести перестройку экономику в
соответствии со спросом рынка в направлении увеличения в
ВВП доли услуг и доли малоэнергоемкой и наукоемкой
продукции. Энергосбережение следует рассматривать в
двух аспектах.

15.

Первый аспект энергосбережения
(аспект экономики)
Снижение физического объема топлива и энергии
расходуемых на единицу выпускаемой продукции или
национального дохода.
Экономию энергии делят на пассивную и активную.
Пассивная экономия энергии осуществляется за счет
совершенствования теплоизоляции.
Активная экономия энергии осуществляется как за
счет управления отопления и кондиционирования воздуха,
так и за счет дополнительных элементов оборудования,
использования вторичного сырья на действующих
энергоустановках.

16.

Вторичные энергоресурсы.
ВЭ - энергоресурс, получаемый в виде побочного продукта
основного производства или являющийся таким продуктом.
Пример: возвращение конденсата, регенерация энергии
(теплоты), регенерация механической энергии, повторное
использование материалов. Кроме пассивной и активной
экономии энергии имеет место экономия энергии, достигаемая в
результате организационных изменений и внедрения новых
систем.
В качестве основного принципа выступает принцип замещения. Этот
принцип объединяет два типа замещения: 1. Когда замещаемая установка,
процесс, продукция - равноуслуга на аналогичные, но требующая меньше
энергии. Без ухудшения качественных характеристик. 2. Когда заменяется в
техническом процессе, услуге один энергоноситель на другой, имеющий
экономические преимущества, второй аспект (аспект совершенствования
структуры производства «замещения энергии трудовых ресурсов».

17.

Энергетический баланс
Энергетический
баланс
система
показателей,
характеризующих процесс преобразования энергии или
снабжение его потребителей и отражающих равенство
количества подведенной энергии с одной стороны и суммы
полезной энергии и ее потерь с другой.
Полезная энергия - часть подведенной к потребителю
энергии, которая выполнила полезную работу в процессе
конечного преобразования или количество энергии,
теоретически необходимое для осуществления тех или иных
энергетических процессов.
Ко второму аспекту энергосбережения относятся и
мероприятия,
при
которых
экономический
эффект
достигается при дополнительном расходе энергоресурсов, но
при этом обеспечивается повышение качества, надежности,
срока службы продукции.

18.

Организация работы по энергосбережению на
промышленных предприятиях
Интересы потребителей энергоресурсов:
1.В повышении надежности, стабильности, качества
энергоресурсов.
2.Сдерживание тарифов на энергоресурсы, обеспечение их
стабильности и прозрачности.
3.Снижение энергоемкости собственного производства.
4.Оптимизация структуры энергопотребления.
Методы реализации этих интересов
1. Создание собственных источников энергообеспечения.
2. Включение в договор об энергоснабжении требований по
неотключению при определенных обязательствах со стороны
потребителей.
3. Повышение роли и ответственности администрации региона за
устойчивое энергоснабжение и реализацию энергосбережения
путем передачи в собственность государственных пакетов акций
энергосберегающих предприятий.

19.

4. Сертификация качества энергоресурсов.
5. Прекращение перекрестного субсидирования.
6. Расширение «тарифного минимума» (по времени суток, по
классу напряжения).
7. Скидки с тарифов в случае предоплаты.
8. Расчеты по фактическому максимуму нагрузки.
9. Свободный выбор поставщиков энергии.
10. Экономическое участие совместно с поставщиком проектов с
последующим получением льгот.
11. Производство электроэнергии на наиболее экономичных
генерирующих мощностях и дешевом топливе.
12. Нормирование затрат энергоснабжение организаций.
13. Максимальная прозрачность тарифов с разделением затрат на
производство и транспорт энергоресурсов, исключение
экономически необоснованных затрат.
14. Стабильность и предсказуемость тарифов.

20.

Интересы производителей энергоресурсов
1.Сокращение собственных затрат и повышение
конкурентоспособности на рынке энергоресурсов.
2. Повышение качества надежности энергоснабжения.
3. Снижение максимума нагрузки потребителя.
4. Привлечение средств потребителей, региональных и
федеральных фондов энергосбережения для финансирования
энергосберегающих проектов.
5.Включение на энергосбережение затрат предприятия.
6.Снижение энергопотребления неплательщиков.
7. Повышение экономической устойчивости энергопотребителей
с целью повышения доли оплаты живыми деньгами.
8. Увеличение чистой прибыли.
9. Повышения имиджа руководителей и работников компании.

21.

Интересы органов управления и регулирования
1. Снижение затрат бюджета на энергообеспечение.
2. Повышение доходной части бюджета.
3. Энергетическая независимость региона. Улучшение
структуры регионального баланса.
4. Улучшение структуры регионального баланса.
5. Обеспечение социальных условий жителей региона.
6. Повышение имиджа региона и инвестиционной
привлекательности.

22.

Политика энергосбережения России
Повышение энергоэффективности в экономике - одна из
главных задач социально-экономического возрождения России.
Повысить энергоэффективность можно как за счет увеличения
производства энергоресурсов, так и за счет эффективности их
использования.
Рациональное использование ТЭР – достижение экономически
оправданной эффективности использования энергоресурсов при
существующем уровне развития техники и при соблюдении
требований к охране окружающей среды.
В самом ТЭК существуют переменные проблемы:
1. Высокая степень износа основного фонда.
2. Недостаточный уровень капиталовложений.
3. Деформированные ценовые соотношения между
взаимозаменяемыми энергоресурсами, неплатежи со стороны
потребителей ТЭР.

23.

4. Ухудшение состояния сырьевой базы как в количественном,
так и в качественном соотношении.
5.
Плохая
рыночная
инфраструктура,
отсутствие
цивилизованного энергетического рынка.
6.
Недостаточная
эффективность
управления
госсобственность в отраслях ТЭК.
7. Высокая зависимость нефтегазового сектора России, а как
следствие – доходов государства от мирового экономического
рынка.
8. Перебои с теплоснабжением и топливом в ряде регионов
России.
Центральной задачей энергетической стратегии является
повышение энергетической эффективности экономики.

24.

Рост энергоэффективности зависит от успешности
структурной перестройки экономики России и от ее
технологического процесса.
Структурная перестройка экономики:
1. Удачная структурная перестройка может скомпенсировать
до 60% необходимого прироста энергопотребления.
2. Организационные и технологические меры экономии.
Россия располагает большим потенциалом энергосбережения.
Потенциал энергосбережения- разность между действующим
энергопотребление и возможным. Примерно 20 % потенциала
можно реализовать при небольших затратах. Только 15%
требует значительных инвестиций (60 долларов за 1 тонну
топлива.)
1/3 потенциала экономии - ТЭК.
Более ¼ экономии - ЖКХ.
6-7% - транспорт.
3% - сельское хозяйство.
1/3 - на остальные отрасли промышленности и строительства.

25.

Государственная структура управление энергосбережением
Законотворческая и концептуальная деятельность в области
энергосбережения находится в руках Гос. Думы, Совета
Федерации, Президента России и Правительства РФ.
Указом президента и постановлением Правительства РФ на Мин.
энергетики России возложено:
1.Координация работ в области рационального
энергоиспользования не федеральном уровне.
2.Разработка и реализация совместно с органами федеральной
исполнительной власти государственной политики в области
энергосбережения.
3.Разработка и координация, реализация основных направлений
политики энергосбережения.
4.Подготовка предложений по их финансированию
5.Надзор за эффективным использованием энергоресурсов.

26.

Органы государственного энергетического надзора
Министерства энергетики разрабатывают и создают
нормативно-техническую документацию. Эти органы
ведут информационную деятельность, координируют
работу по федерально-сырьевой программе.
Кроме Министерства энергетики энергосбережением
управляют на федеральном уровне:
• Министерство экономического развития и торговли.
• Министерство промышленности, науки и технологий.
• Государственный комитет РФ по жилищной и
строительной политике.
• Все министерства и ведомства, имеющие отношение к
производству и потреблению энергии.

27.

Реформы дотаций
Существующая система дотаций на тепло нуждается в
реформировании при переходе на полную оплату населением
коммунальных услуг.
1. Дотация затрат на приведена к стоимости отопления 1 м2 ,
при этом наибольшие дотации получают владельцев
наибольших квартир.
2. Удельные затраты различны. Тепло, как правило, получают
из угля, мазута. И затраты значительно выше, чем на источники
с газовым топливом. В теплых регионах население, как
правило, имеет наиболее высокие доходы и почти повсеместно
проведен дешевый газ.

28.

Проблема сверхнормативных потерь
Существующая система не решает проблему снижения
сверхнормативных потерь тепловой энергии. их стоимость
согласно антимонопольному законодательству нельзя включать в
тарифы, эти потери должны относиться на убытки от
хозяйственной деятельности и компенсироваться местными
бюджетами.
Предлагается переход на стопроцентную оплату населением
услуг по теплоснабжению с адресными субсидиями, для
ликвидации потерь потребуются и другие льготники:
1. Госпоставка топлива.
2. Включение в тариф фактических потерь при одновременном
снижении процентной стоимости коммунальных услуг в
совокупном доходе семьи, начиная с которого выплачиваются
жилищные субсидии.

29.

Тарифы на тепловую и электрическую энергию
1. Современное состояние, проблемы и решения.
Острейшая проблема - проблема ценообразования
между поставщиком и потребителем энергии.
Объекты энергетики от источника до потребителя
принадлежит самым различным собственникам. Это
создает проблемы с энергией и ее ценой.
Подавляющее большинство источников тепла – это
ТЭЦ. Они входят в состав региональных обществ.
Существуют также мелкие объекты энергетики:
городские, районные, квартальные и котельные.
Транспортные магистрали энергии также могут быть
в руках разных собственников. Проблема состоит в
наличие большого числа посредников.

30.

2. Взаимоотношения между поставщиками и
потребителями также требуют оптимизации. Между
снабжающей организацией и получателем услуг всегда
есть посредник, который не заинтересован, чтобы
потребитель платил меньше за неподлежащее
исполнение услуг. Сам потребитель не определяет
была ли ему предоставлена услуга, какого она качества и
сколько он должен заплатить в России. Предстоит
решить вопрос об эффективном взаимоотношении
между поставщиком энергии и ее потребителем,
когда
теплоснабжающая
организация
будет
экономически заинтересована в увеличении объемов
продаж тепловой энергии.

31.

3. При этом важно какая форма взаимодействия
выбрана потребителем. Такой формой может быть
договор на оказание коммунальных услуг между
потребителем и предприятием. Согласно договору
потребитель будет сам оплачивать только те услуги,
которые реально получил. Регулировка тарифов на
тепловую энергию при это производится органами
государственного регулирования на федеральном
уровне. Затраты муниципальных предприятий по
потреблению тепловой энергии утверждаются
региональными службами тарифов.

32.

4. На ТЭЦ требуется распределять расход топлива
между производством электрической и тепловой
энергии. В общем для этих целей используются
законы термодинамики. Для этих целей используются
методы без учета особенностей. Осуществляется
перекрестное субсидирование.
Для повышения своей конкурентоспособности
производителям приходится решать три основные
проблемы:
1. Регулирование тарифов на энергию в зависимости
от условий работы данного энергопредприятия на
федеральном оптовом рынке и на местных рынках тепла
и электричества.

33.

2. Снижение цен на тепловую энергию за счет
отказа от услуг посредника, а посредниками
являются тепловые сети и муниципальные
предприятия.
Решение:
объединение
двух
предприятий в одну теплопередающую компанию,
которая получает тепловую энергию наиболее
эффективно и продает без посредников.
3. Исключение перекрестного субсидирования. Не
допускать увеличения тарифов для одних и
уменьшения для других.

34.

Энергетическое обследование и энергетический
паспорт потребителя
Энергетическое
обследование
потребителя
ТЭР
проводится для того, чтобы установить насколько эффективно
используются потребляемые энергоресурсы и выбрать способы
снижения нерационального энергопотребления. Существует
энергообследование
и
энергоаудит.
Энергетическое
обследование, обследование потребителя ТЭР с целью
установить показатели эффективности использования ТЭР и
выработать экономически обоснованные меры для их
повышения. Это энергетическое обследование проводится если
предприятие потребляет более 1000 тонн моторного топлива в
год. Проводится органами Государственного энергетического
надзора с выдачей документов. Энергоаудит - энергетическое
обследование, проводимое на основе добровольной заявки
организации и составлением энергетического паспорта и
выдачей соответствующих рекомендаций.

35.

Существует 6 видов энергообследования:
1. Предпусковое и предэксплуатационное.
2. Первичное.
3. Периодическое (повторное).
4. Внеочередное.
5. Локальное.
6. Экспресс-обследование
Цели энергетических обследований :
1. Оценка фактического состояния.
2. Выявление причин возникновения потерь ТЭР и их
значение.
3.
Определение
рациональных
размеров
энергопотребления.
4. Выявление и оценка топлива в энергорезерве.
5. Снижение потерь в ТЭР.

36.

3 вида энергоаудита:
1. Предварительный аудит – проводится на
добровольной
основе
с
целью
повысить
эффективность использования ТЭР.
2. Энергоаудит I уровня.
-Определить
структуру
энергозатрат
и
энергоиспользования.
- Определить и показать потенциал энергосбережения.
- Выявить участки нерационального использования
ТЭР.
- Расставить приоритеты работы по экономии ТЭР.
- Доказать, что необходимо провести энергоаудит II
уровня.

37.

3. Энергоаудит II уровня своей целью ставит поиск
возможного
внедрения
энергосберегающей
технологии.
-Оценка их технико-экономичекой характеристики.
-Объединение рекомендаций и технологических
решений по рациональному использованию ТЭР и
энергосбережению.
-Создание
предпосылки
для
подготовки
долговременного комплексного плана.

38.

- Инструментальное обследование включает в себя:
1.Определение количества и качество потребляемых
ресурсов.
2.Диагностика и мониторинг параметров состояния
объекта.
3.Определение качества и количества производимого
продукта.
4.Оценка количества и качества утилизации отходов
завершается документами:
-отчет;
-акт установленной формы;
-выдается энергетический паспорт предприятия;
-программа по повышению эффективности
использования ТЭР.

39.

Отчет содержит три части:
1 часть – вводная:
- общие сведения о предприятии;
- суммарный расход условного топлива;
- электроэнергия на производство продукции;
- данные энергоносителей, используемые на
предприятии;
- фактические данные по энергоиспользованию и
выпуску продукции;
- останов энергооборудования;
- средних расходов топлива и энергии;
-энергетический баланс промышленных предприятий.

40.

2 часть – расчетно-аналитическая.
сведения
о
фактическом
состоянии
энергопотребления;
- тенденции изменения в энергопотреблении;
- энергоэффективность по видам продукции;
3 часть - результаты сравнения фактических
энергопотреблений с проектными.
Заключительная часть.

41.

Энергетический паспорт потребителя ТЭР
Создается для установления фактического состоянии
и динамики ТЭР. Определяется как ЭППТЭРнормативный документ, содержащий показатели
эффективности использования ТЭР, потребляемых в
процессе хозяйственной деятельности.
Энергетический паспорт должен находиться на
предприятии, второй экземпляр хранится в ГОС
Энергонадзоре, третий- в организации, которая
проводит энергоаудит. Паспорт состоит из расчетнопояснительной записки и типовых табличных форм.
В последующих разделах паспорта содержатся
сведения о потреблении ТЭР.

42.

Типовые формы энергетического паспорта
1. Титульный лист энергетического паспорта потребителя ТЭР.
2. Общие сведения о потребителе ТЭР, приведенные в форме,
содержащей информацию о наименовании, реквизитах предприятия,
объеме производства основной и вспомогательной продукции,
численности персонала и другие сведения о предприятии.
3. Сведения об общем потреблении энергоносителей, приведенные в
форме, содержащей информацию о годовом потреблении и
коммерческом учете потребления всех видов энергоносителей,
используемых потребителем ТЭР.
4. Сведения о потреблении электроэнергии, приведенные в формах,
содержащих информацию о трансформаторных подстанциях,
установленной мощности электроприемников по направлениям
использования с краткой энергетической характеристикой
энергоемкого
оборудования,
содержащих
информацию
о
собственном производстве электрической и тепловой энергии
(собственной теплоэлектростанции), а также годовой баланс
потребления электроэнергии.

43.

5. Сведения о потреблении (производстве) тепловой энергии,
приведенные в формах, содержащих информацию о составе и
работе котельных (котельных агрегатах, входящих в состав
собственной
ТЭС),
сведения
о
технологическом
оборудовании, использующем тепловую энергию, расчетнонормативном потреблении теплоэнергии, а также годовой
баланс потребления теплоэнергии.
6. Сведения о потреблении котельно-печного и моторного
топлива, об использовании вторичных энергоресурсов,
альтернативных топлив, возобновляемых источников энергии,
приведенные в формах, содержащих информацию о
характеристиках
топливоиспользующих
агрегатов,
об
использовании моторных топлив транспортными средствами
и др., а также балансы потребления котельно-печного и
моторного топлива.

44.

7.
Сведения
о
показателях
эффективности
использования
ТЭР,
приведенные
в
форме,
содержащей информацию об удельных расходах ТЭР.
8. Сведения об энергосберегающих мероприятиях,
приведенные в форме , содержащей информацию об
энергоэффективных мероприятиях по каждому виду
ТЭР.

45.

Экономия топлива за счет повышения КПД котельной установк
кбр.а. - учитывает степень использования тепловой энергии
топлива в котлоагрегате. Может быть определен двумя
способами:
бр
к .а . =
Qпол
Qзат
·100%
Как разность между общей и суммой затраченных энергий
на затраченную энергию
бр
к .а .
Qзат (Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 )
Qзат
100%
n 6
1 (q1 q2 q3 q4 q5 q6 ) 100% 1 qi 100%
i 1

46.

qi – относительные потери в котлоагрегате;
Q1
q1
100% - относительная полезная энергия (КПД);
Qзат
Q2
q2
100% - относительные тепловые потери с уходящими
Qзат
газами;
Q3
q3
100% - относительные тепловые потери от
Qзат
химического недожога;
Q4
q4
100% - относительные тепловые потери от
Qзат
механического недожога;
Q5
- относительные тепловые потери в
q5
100% окружающую среду;
Qзат
Q6
q6
100% - относительные тепловые потери с
физической теплотой шлаков;
Qзат

47.

Уменьшение тепловых потерь в котлоагрегате
1.Тепловые потери с уходящими газами:
q2
hух hх.в.
р
н
Q
(1 q4 ), %
hух – энтальпия уходящих газов, кДж/кг;
hх.в. – энтальпия холодного воздуха, подаваемого в
котлоагрегат, кДж/кг;
Qнр – удельная энтальпия уходящих газов при
максимальной температуре, МДж/кг.
В большинстве котельных q2 остается недопустимо
большим. Увеличение tух на 10 °С приводит к уменьшению
КПД на 1%.

48.

Основные направления уменьшения потерь с
химическим недожогом:
Поддержание
оптимального
коэффициента
избытка воздуха αт (коэффициент избытка воздуха –
отношение затраченного на сжигание топлива воздуха к
теоретически необходимому).
Недостаток воздуха в топке ведет к неполному
сгоранию топлива, КПД резко падает. Избыток воздуха
увеличивает массу уходящих газов и потерю тепла с
ними.
В факельных топках оптимальный αт = 1.02 – 1.15
для газообразного и жидкого топлива; αт = 1.25 для
угольной пыли; αт = 1.3-1.6 для слоевых топок.
Контроль αт выполняется по анализу химического состава
продуктов сгорания с помощью газоанализатора.

49.

- Снижение присосов холодного воздуха в котлоагрегат.
Уменьшение
тепловосприятия
радиационной
поверхности нагрева вызывает перегрузку конвективных
поверхностей и приводит к увеличению tух. (Δαт = 0.1 – 0.2.
Δtух = 3-8 °С).
- Для снижения присосов воздуха в топку необходимо
поддерживать минимальное разряжение в топке ΔP=10-20
Па.
- Для уменьшения присоса весь газовый тракт необходимо
тщательно уплотнять.
- Предотвращение шлакования экранов и радиационных
поверхностей нагрева. (из-за плохого воздушного режима
(αт)), неравномерность нагрева поверхности.

50.

- Предотвращение заноса золой газоходов котлоагрегата. Занос
в результате недостаточного осаждения золы в топочной камере
из-за избытка воздуха, большого разряжения в топке, перегрузки
в топке, неравномерное распределение газового потока по
сечению газохода.
- Поддержание чистоты наружных поверхностей нагрева: защита
от загрязнений золой и сажей путем регулярной обдувки,
применением жидких присадок при сжигании сернистого мазута,
которые делают отложения рыхлыми.
- Поддержание внутренних стенок поверхности нагрева, защита
от отложений и шлама ( из-за плохой водоподготовки и
отсутствие хим. контроля).
- Поддержание в барабане котла номинального давления,
обеспечивающего расчетную степень охлаждения газов в
экономайзере. Для обеспечения работы котла в режиме
номинального давления целесообразно включать в тепловую
схему котлоагрегата редукционную установку, в которой пар
дросселируется до требуемого потребителем давления, его
сухость растет, что можно получить как перегретый, так и сухой
пар.

51.

- Поддержание расчетной температуры питательной воды
для более полного использования теплоты уходящих газов в
экономайзере.
- Удержание оптимального режима нагрузки котлоагрегата.
- Улучшение работы конвективных поверхностей нагрева за
счет правильного устройства перегородок направляющего
газа.
- Обеспечение герметичности газовых перегородок. Обеспечение топлива той марки и качества, для которой
было выбрано и рассчитано топочное устройство.
- Введение острого дутья, позволяющего сжигать топливо с
меньшим избытком воздуха.
- Перевод котлоагрегата с твердого топлива на природный
газ.
- Установка развитых хвостовых поверхностей нагрева,
развитие поверхностей теплообмена экономайзера и
воздухоподогревателей.

52.

Применение
контактных
экономайзеров
для
котлоагрегатов небольшой мощности, работающих на
газообразном топливе. Потери с уходящими газами
можно снизить до 2%.
Для снижения потерь q3 можно рекомендовать
следующие мероприятия:
- Обеспечивать достаточное для горения количество
воздуха и хорошее смешение его с топливом.
- Применение острого дутья, рекомендуется для сжигания
каменного угля с большим выходом летучих продуктов и
при недостаточном объеме воздуха.
- Механизировать заброс топлива на решетку в топках со
слоевым горением.
- Обеспечить подвод воздуха необходимого для горения
мазута к корню факела.

53.

-Применять мазутные форсунки, обеспечивающие
тонкое распыление топлива и его активное
перемешивание с воздухом.
-Снижать вязкость мазута путем подогрева до
необходимой температуры и фильтровать его.
- Модернизировать газогорелочное устройство.
- Поддерживать оптимальное тепловое напряжение
топочного объема.
- Подавать воздух на горелку из наиболее горячих зон
котельного зала.
- Переводить котлы на автоматическое регулирование
процесса горения для поддержания а заданных
пределах соотношения топливо-воздух, αт = const.

54.

Мероприятия по снижению потерь от механической
неполноты сгорания
- Обеспечить эффект смесеобразования и распыления
жидкого топлива.
- Дробление крупных кусков и отсев мелочи для твердого
топлива.
- Недопущение сжигания в слоевых топках заштыбленных
многодольных антрацитов типа АРШ, АСШ.
- Возврат в топку провала и уноса для дожигания.
- Применение острого дутья, максимальный размер
уносимых частиц уменьшается в 2.5 раза, так как
увеличивается время пребывания частиц в топочной камере
из-за удлинения траектории и более полное сгорание.

55.

- Правильное распределение воздуха по решетке.
- Поддержание оптимального теплового напряжения
зеркала горения.
- Замена ручных топок механическими.
Мероприятия по снижению тепловых потерь в
окружающую среду
1. Тщательная изоляция котла.
2. Обеспечение разряжения в топке, ΔP= 10-20 Па.
3. Использование тепловыделения от оборудования
путем забора теплого воздуха в котел.

56.

Использование тепловой энергии непрерывной продувки
котлоагрегата
Если не использовать тепловую энергию продувки, то
каждый 1% продувки увеличивает расход топлива на 0.3%.
Определить годовые потери условного топлива, если
энергия продувочной воды не используется.
B1
Dп (hn hп.в. ) Dпр (hк.в. hп.в. )
Qнр кбр.а.
Dn (hn hп.в. )
B2
Qнр кбр.а.
B B1 B2
Dпр (hк.в. hп.в. )
Qнр кбр.а.

57.

Если расход продувочной определяется в процентах от расхода
K % Dn
Dпр
100%
Годовая экономия условного топлива при использовании
энергии продувочной воды при установке сепаратора и
теплообменника представляет:
Dn K % [ (hс.п. hп.в. ) (1 ) (hс.в. hв )]
B
100% кбр.а. 7000 4.187
hс.в. – удельная энтальпия сепарированной воды;
hв – энтальпия воды;
hс.п. – энтальпия сепарированного пара;
β – доля сепарированного пара.

58.

Доля сепарированного пара рассчитывается по выражению
hп.в. hс.в.
hx h' x '
x
hс.п. hс.в.
h' ' h' ' ' '
Степень использования тепла продувочной
характеризовать коэффициент использования φ:
-
воды
(hс.п. h п.в. ) (1 )(hс.в. hв )
hс.в. hп.в.
Сокращение потерь конденсата
Использование конденсата позволяет:
утилизировать его теплоту;
снижает степень тепловых потерь с продувкой котла;
уменьшает расход реагентов при хим. водоочистке;
повышает эффективность теплообмена.
можно

59. Схема геотермальной электростанции

60.

Схема геотермальной электростанции
с бинарным циклом

61.

Схема геотермальной электростанции