---

ДБН Г. 1-8-2000 С. 9

9 ВИЗНАЧЕННЯ ПИТОМОЇ ВИТРАТИ ПАЛИВА І ТЕПЛОВОЇ ЕНЕРГІЇ НА ВИРОБНИЦТВО ВАПНА

9.1 Витрату палива і теплової енергії на технологічні потреби при виробництві вапна визначають з теплового балансу печі для випалювання вапна. Розрахунок виконується на 1 кг вапна.

9.2 Прихід теплоти

9.2.1 Теплота, що надходить до печі з паливом

9.2.1.1 Теплота горіння палива (хімічна) q, кДж/кг,

q, (9.1)

де Q - нижча теплотворна здатність палива, кДж/кг;

В - витрата палива на виробництво 1 кг вапна, кг/кг.

9.2.1.2 Фізична теплота палива q, кДж/кг,

, (9.2)

де tпал. - температура палива, °С;

спал. - теплоємність палива, кДж/(кг °С).

9.2.2 Теплота, шо надходить до печі з повітрям на горіння, q3пр., кДж/кг,

якщо паливо - газ, q; (9.3)

якщо паливо тверде або рідке, q,

де V - фактична витрата повітря на горіння палива, м3/кг або м3/м3 ,

;

V - теоретична витрата повітря на горіння палива, м3/кг або м3/м3, що визначається з розрахунку горіння палива;

αг. - коефіцієнт надлишку повітря, 1,05-1,5;

tпов. - температура повітря, °С;

спов. - теплоємність повітря, кДж/(кг °С);

G - фактична витрата повітря, кг/кг;

ρпов. - густина повітря, кг/м3.

9.2.3. Теплота, що надходить до печі з натуральною сировиною, q, кДж/кг,

, (9.4)

де Gнат -. витрата натуральної сировини на одержання 1 кг вапна, кг/кг;

tс. - температура сировинии, 0С;

сс. - теплоємність сировини, кДж/(кг °С).

9.3 Витрата теплоти

9.3.1 Витрата теплоти на випарювання вологи з натуральної сировини q, кДж/кг,

, (9.5)

де wc. - відносна вологість сировини;

qпари - теплота, що витрачається на випарювання вологи з 1 кг сировини (2500-2700 кДж/кг).

9.3.2 Витрата теплоти на дисоціацію (СаСО3 + MgCO3) q, кДж/кг,

q, (9.6)

де GCa - маса СаСО3 на 1 кг сировини, кг;

G - маса СаСО3, який не розклався, на 1 кг сировини, кг;

С. 10 ДБН Г. 1-8-2000

qCa - теплота хімічної реакції дисоціації СаСО3, кДж/кг, (згідно з додатком А);

GMg - маса MgCO3 на 1 кг сировини, кг;

qMg - теплота хімічної реакції дисоціації MgCO3, кДж/кг, (згідно з додатком А).

9.3.3 Втрата теплоти від хімічної неповноти згоряння палива q, кДж/кг,

, (9.7)

де ахім - складова хімічної неповноти згоряння палива.

9.3.4 Втрата теплоти від механічної неповноти згоряння палива q, кДж/кг,

, (9.8)

де амех. - складова механічної неповноти згоряння палива.

9.3.5 Витрата теплоти на нагрівання повітря, що йде на горіння, q, кДж/кг,

q5 вит=q1 пов.В=V, (9.9)

де q1пов. - теплота, що витрачається на нагрівання до температури t1 повітря для горіння, кДж/кг,

t1 пов. - температура нагрітого повітря, "С;

ρ1 пов.- густина повітря при t1 пов., кг/м3.

9.3.6 Втрата теплоти з димовими газами q6 втр. , кДж/кг,

q6 втр=Vд.г.ρд.г.tд.г.В , (9.10)

де Vд..г. - об'єм димових газів, що утворюється при згорянні 1 кг палива (визначають у залежності від складу та умов горіння палива, м3/кг, з розрахунку горіння палива);

ρд.г. - густина димових газів, кг/м3;

tд.г. - температура димових газів, °С;

сд.г. - теплоємність димових газів, кДж/(кг °С).

9.3.7 Втрата теплоти з вапном, що виходить з печі, q, кДж/кг,

, (9.11)

де Gвап. - маса вапна за 9.1;

свап. - теплоємність вапна, кДж/(кг °С);

tвап. - температура вапна на виході з печі, °С.

9.3.8 Втрата теплоти з вапняковим пилом, що видаляється з печі, q8 втр, кДж/кг,

(9.12)

де Gс.в. - витрата сухої сировини на винесення, кг/кг (приймаємо із розрахунку матеріального балансу).

9.3.9 Втрата теплоти q9 втр., кДж/кг, через огородження печі (визначають з теплотехнічного розрахунку або приймають усереднено 6 % від кількості теплоти, що надійшла з паливом),

(9.13)

9.4 Рівняння теплового балансу

(9.14)

З рівняння (9.14) визначають витрату палива В, кг, на одержання 1 кг вапна. Питому витрату умовного палива визначають

, кг ум.п./т вапна. (9.15)

Питому витрату теплової енергії визначають

, кДж/кг. (9.16)

ДБН Г.1-8-2000 С. 11

10 ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ ТЕПЛОВИХ АГРЕГАТІВ ВИРОБНИЦТВА ВАПНА

10.1 При виробництві будівельного вапна (кальцієвого, магнезіального, доломітового) кількість корисно використаної енергії, тобто тепловий ефект ендотермічної реакції, зручно відносити до активних оксидів кальцію та магнію, що знаходяться в готовому продукті.

10.2 Коефіцієнт корисної дії (к.к.д) η, у відсотках, шахтних і обертових печей виробництва вапна визначають

η = (qCaO mCaO + qMgO mMgO) /Q.(вум.п. + е) 100 , (10.1)

де qCaO = 3185 кДж/кг СаО;

mCaO - вміст активного СаО в готовому продукті, %;

qMgO - 2715 кДж/кг MgO;

mMgO - вміст активного MgO в готовому продукті, %;

вум. п - витрата умовного палива на одержання 1 кг вапна, кг/кг;

е - питома витрата електроенергії на виробництво 1 кг вапна в перерахунку на умовне паливо, кг ум.п./кг.

11 ВИЗНАЧЕННЯ ПИТОМОЇ ВИТРАТИ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ НА ВИРОБНИЦТВО ВАПНА

11.1 Згідно з структурою та змістом питомих витрат електричної енергії на виробництво вапна (розділ 7) в загальному випадку споживачами електричної енергії є транспортні засоби та технологічне устаткування при добуванні і складуванні сировини (вапняку); устаткування подріб-нювально-млиновсго відділення; обладнання та установки для випалювання; устаткування систем аспірації, вентиляції, опалення, освітлення; устаткування допоміжних цехів, складів готової продукції тощо.

Кількість і потужність устаткування визначається для кожного конкретного виробництва.

11.2 Технологічну, загальновиробничу цехову та загальновиробничу заводську питому витрату електричної енергії визначають згідно з 7.1-7.5.

11.3 Витрату електричної енергії визначають за найбільш завантажену зміну, місяць, рік.

11.4 Витрату електричної енергії електроприймачами, які беруть участь у виробництві продукції, W, кВт ?? год, визначають за формулою

(11.1)

де W1 , W2 , ... Wn - витрата електричної енергії кожним електроприймачем, що бере участь у виробництві продукції за розрахунковий період, кВт • год.

11.4.1 Витрата активної Wa, кВт ?? год, та реактивної Wp , квар · год, електроенергії одним електроприймачем у максимально навантажену зміну складає:

Wa=Pзм.Tзм.=Kв.Рн.Тзм. , (11.2)

Wр.=Qзм.Tзм.=Pзм.tgφ Тзм , (11.3)

де рзм. - середнє активне навантаження, кВт;

Тзм. - кількість годин роботи електроприймача, год;

Кв. - коефіцієнт використання для даної групи електроприймачів (таблиця Д. 1);

Рн. - номінальна активна (встановлена) потужність електродвигуна, кВт;

Qзм. - середнє реактивне навантаження, квар;

tgφ - функція від характерного cosφ для даної групи електроприймачів (таблиця Д. 1).

С. 12 ДБН Г.1-8-2000

11.4.2 3 урахуванням нерівномірності навантаження по змінах, днях і т. ін. річна витрата активної Wа.р., кВт ?? год, та реактивної Wр.р., квар ?? год, електроенергії окремим споживачем відповідно визначається

Wа.р.=Кв.Рн.αа.Тр.ф., (11.4)

Wр.р.=Qн.αр.Тр.ф.=Кв.Рн. tgφ αр.Тр.ф. (11.5)

де Тр.ф. - фактична кількість годин роботи споживача за рік;

αа. - коефіцієнт змінності з енерговикористання активної енергії, який у даному розрахунку може бути прийнятий 0,75-0,85;

αр. - коефіцієнт змінності з енерговикористання реактивної енергії

αр.(1,05-1,1) αа;

Рн., Qн. - номінальне активне та реактивне навантаження, кВт, квар.

11.4.3 Витрата електроенергії для однофазних електроприймачів розраховується як для трьох-фазних за формулами (11.6) та (11.7).

За наявності групи однофазних електроприймачів, які розподілені за фазами з нерівномірністю не більше 15 % по відношенню до загальної потужності, вони можуть бути представлені у розрахунку як еквівалентна група трьохфазних електроприймачів з тією самою сумарною номінальною потужністю. У випадку перевищення вказаної нерівномірності потужність еквівалентної групи трьохфазних електроприймачів приймається такою, що дорівнює потроєному значенню найбільш завантаженої фази.

При включенні однофазного електроприймача на фазну напругу він враховується як еквівалентний трьохфазний електроприймач з номінальною потужністю:

Рн. = 3 Рн.одн., кВт; Qн = 3 Qн.одн., квар, (11.6)

де Рн.одн. , Qн.одн. - відповідно активна і реактивна номінальна потужності однофазного електроприймача, кВт, квар,

При включенні однофазного електроприймача на лінійну напругу він враховується як еквівалентний трьохфазний електроприймач з номінальною потужністю:

Рн = , кВт; Qн = , квар. (11.7)

11.4.4 Для багатодвигунових приводів ураховуються всі одночасно працюючі електродвигуни даного приводу.

11.4.5 Резервні електроприймачі, ремонтні, зварювальні трансформатори та інші електроприй-мачі, що працюють короткочасно, при підрахунку витрати електроенергії не враховуються.

11.4.6 Для електродвигунів з повторно-короткочасним режимом роботи не виконують приведення їх номінальної потужності до тривалого режиму (ТВ = 100 %).

11.4.7 За наявності у групі (цеху, підприємстві) приймачів, що працюють з випереджаючим струмом (синхронних компенсаторів, батарей статичних конденсаторів чи синхронних двигунів, що працюють з перезбудженням), реактивна енергія, що виробляється ними, вираховується окремо та віднімається від загальної кількості реактивної енергії, яка споживається приймачами з відстаючим струмом.

Загальна річна кількість реактивної енергії Wр.р. , квар ?? год, що віддається синхронними двигунами і конденсаторами, визначається за формулою

Wр.р.=(Рн.tgφ/ηн.+Qн.к.)Тр.ф. (11.8)

де Рн. - номінальна потужність робочих синхронних двигунів, кВт;

Qн. к - номінальна потужність конденсаторів, квар;

ηн - середній коефіцієнт корисної дії синхронних двигунів.

ДБН Г. 1-8-2000 С. 13

11.5 Річна витрата активної електроенергії освітлювальними установками Wа.р.осв., кВт · год, визначається за формулою

Wа.р.осв.=Кп.осв.Рн.осв.Тм.осв., (11.9)

де Кп.осв. - коефіцієнт попиту, який залежить від характеру освітлювальних приміщень (таблиця Д.2);

Рн.осв. - встановлена потужність освітлювальних установок по підприємству, цеху і т.ін., кВт;

Тм.осв. - річна кількість годин використання максимуму освітлювального навантаження (таблиці Д. 3, Д. 4), год.

Річна витрата реактивної енергії Wр.р.осв., квар · год, освітлювального навантаження з газорозрядними лампами визначається за формулою

Wр.р.осв.=Qзм.осв.Тм.осв.; (11.10)

де Qзм.осв - середня реактивна потужність освітлювальних установок по підприємству, цеху і т.ін., квар.

11.6 Річна кількість годин роботи силових електроприймачів Тр. залежить від характеру виробництва та технологічного процесу і може бути, у загальному випадку, визначена

Тр.=(365-m)nТзм.-Тпр. , год , (11.11)

де m - кількість неробочих днів на рік;

п - кількість змін;

Тзм.- тривалість зміни, год;

Тпр. - річна кількість годин, на яку скорочена тривалість роботи у передвихідні та передсвяткові дні, год.

Розрахункова річна кількість годин роботи

Тр.р. = Тр.Кт.в., (11.12)

де Кт. в. - коефіцієнт технологічного використання обладнання, який ураховує витрати часу на технічне обслуговування та планово-виробничі ремонти, в загальному випадку приймають таким, що дорівнює 0,95.

11.7 У випадку підключення кар'єру до енергосистеми підприємства річна витрата електроенергії силовими електроприймачами кар'єру Wа. р. кар., кВт ?? год., визначається:

Wа. р. кар. =Pзм.Tр., (11.13)

або Wа.р.кар. = Кп.Pн.Тр., (11.14)

де Кп. - коефіцієнт попиту (таблиця Д. 6);

Рн. - загальна номінальна потужність групи електроприймачів, кВт. Для бурових верстатів:

1 шт - Wа.р.б. = 0,9 Рзм.Тр., кВт ?? год; (11.15)

2 шт і більше – Wа.р.б. = 0,7 Рзм.Тр., кВт ?? год . (11.16)

Для одноковшових екскаваторів річна витрата електроенергії Wа. р.ек. , кВт · год , визначається за формулою

Wа.р.ек.=КΣ Кп.Рн.Тр., (11.17)

де КΣ - коефіцієнт суміщення максимумів навантажень (таблиця Д. 5).

Кількість робочих днів а для одного екскаватора при циклічній роботі визначається

а = (N К) / (K+ mt), (11.18)

де N - кількість робочих днів на рік за вирахуванням свят, вихідних днів та днів простоїв за кліматичних умов; кількість днів простоїв за кліматичних умов для температурних зон 5, 6 та поза зонами приймається до 15;

К - міжремонтний цикл, маш.-год;

m - кількість діб простоїв у ремонтах впродовж ремонтного циклу, доба;

t - кількість годин роботи екскаваторів на добу, год.

С. 14 ДБН Г. 1-8-2000

Міжремонтний цикл екскаваторів (тривалість годин роботи між капітальними ремонтами) та кількість діб простоїв у ремонтах (за повний цикл) приймаються за таблицею Д.6.

Для орієнтовних підрахунків визначення річної витрати електроенергії екскаваторами, відвалоутворювачами та горизонтальними конвеєрами виконується за питомою витратою електроенергії (таблиця Д. 7).

11.8 Втрати активної Δ Рт, кВт, та реактивної Δ Qт ., квар, потужності у трансформаторах орієнтовно приймаються такими, що дорівнюють:

Δ Рт.. = ( 0,02 - 0,025) S , (11.19)

Δ Qт. = (0,105 - 0,125) S, (11.20)

де S - розрахункова потужність на шинах трансформаторів, кВА;

Втрати активної Δ Рм., кВт, та реактивної Δ Qм., квар, потужностей у розподільних мережах орієнтовно приймаються такими, що дорівнюють:

Δ Рм.= 0,03 S, кВт; Δ Qм. = 0,02 S, квар.

11.9 За наявності даних про питому витрату електроенергії на одиницю продукції wа., кВт · год/т, річна витрата активної електроенергії Wа.р., кВт · год, яку споживає цех або підприємство в цілому, визначається за формулою

Wа.р.= wа.р.· Пвап. (11.21)

Формула (11.21) може застосовуватись і до будь-якого іншого відмінного від року періоду.

Значення wа..р. є інтегральним показником витрати електроенергії на одиницю продукції. У величину wа..р. входить і витрата електроенергії на всі допоміжні потреби виробництва та освітлення цехів. Розрахунок річної витрати активної електроенергії за формулою (11.21) є контрольним по відношенню до витрати за наведеним вище визначенням Wа.р.

Розрахунки, виконані за формулами (11.4), (11.5), повинні бути співставлені з результатами розрахунків за формулою (11.21). При розбіжності більш ніж на 10 % мусять бути з'ясовані причини розбіжності та внесені відповідні корективи у розрахунки.