Вводные понятия и определения

Общие особенности и область применения высокотемпературных теплотехнологических процессов

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.

Дата добавления: 2014-12-16