---

У цьому разі вихід ВЕР з відхідними газами Q_B у гігаджоулях за годину розраховують за фор­мулою;

Q_e = Q* + Q^x + Q^en + Qⁿ, (27)

де Q* — вихід теплових ВЕР із сухими нагрітими відхідними газами, ГДж/год;

Q* — вихід пальних ВЕР як хімічної енергії складників відхідних газів, ГДж/год;

Q^Bfl — вихід теплових ВЕР з водяними парами, які містяться у відхідних газах, ГДж/год;

Qⁿ — вихід теплових ВЕР з пилом, шихтовими виносами чи сублімаціями, ГДж/год.

Вихід теплових ВЕР із сухими незапиленими нагрітими відхідними газами Q* у гігаджоулях за годину обчислюють за формулою:

Q* = V_BZX • f - Sc'Cj • 10~⁸, (28)

де У_вих — об’єм газів, що відходять за годину, на виході з агрегату, м³;

t —температура газів, що відходять, °С;

с' — об’ємна частка 1-го компонента відхідних газів, %;

с₍ — питома об'ємна теплоємність /-го компонента за температури t, кДж/(м^{3 о}С).

Склад газів визначають за газовим аналізом, а температуру і кількість газів — замірюван­ням у тій самій точці.

Якщо об’єм відхідних газів не вимірюють, слід застосовувати балансовий метод для розра­хунку за найбільш характерним для процесу компонентом, який переходить у газову фазу, Для агрегатів, що використовують вуглецеве (вуглеводневе) паливо, баланс складають за вуглецем. Для агрегатів, в яких перероблюють сульфідну сировину, об'єм газів визначають за балансом сірки.

Питомий об’єм будь-якого компонента в газах V,- у кубічних метрах за годину обчислюють за формулою:

^=^с;ю-². (29)

де У_сух — загальний об’єм сухих відхідних газів за годину, м³.

За відомих значень- с' з газового аналізу і V_t з балансу вуглецю чи сірки об’єм сухих газів V , що відходять за годину, у кубічних метрах обчислюють за формулою;

V

■10

²

(31)

- ^^сог ⁺ ^^со %* - Т + с

^LCO₂^Lco

Під час оброблення матеріалів, що вміщують сірку, питомий об’єм діоксиду сірки у відхідних газах V_s0? в кубічних метрах за годину обчислюють за формулою:

^v

(32)

so =0,7m_M-^ —,
^so2 ^м 100 100

де т_м — маса оброблюваного за годину матеріалу, кг;

c'_s — об’ємна частка сірки в оброблюваному матеріалі, %;

D — ступінь десульфурації, %.

Вихід пальних ВЕР як хімічної енергії складників Q^x у гігаджоулях за годину визначають, беручи до уваги їх питомий об'єм і найнижчу теплоту згоряння Q? за формулою (1). Якщо пальні компоненти під час утилізації ВЕР не допалюються, то їх хімічно зв'язане тепло під час розра­хунку виходу теплових ВЕР не враховують.

Вихід теплових ВЕР з водяними парами Q^en, які містяться у відхідних газах, у гігаджоулях за годину визначають за формулою:

Q⁹ⁿ = V^е" ■ с_вп-1-10^-6, (33)

де У^вп — питомий об’єм водяних парів у відхідних газах, м³/год.;

с_вп — питома об’ємна теплоємність водяної пари, ГДж/(м³-°С).

Якщо під час утилізації газів здійснюють їх глибоке охолодження й частина водяних парів конденсується, то вихід ВЕР необхідно збільшити на значення прихованої теплоти пароутворен­ня сконденсованої вологи.

Питомий об’єм водяних парів У^вп, які містяться у відхідних газах у кубічних метрах за годи­ну, обчислюють за формулою:

У*" = V™ + V™ + V™, (34)

де V_n^Bn, V™У™ — питомі об'єми водяних парів, що утворюються під час згоряння палива, виді­ляються з оброблюваного матеріалу (шихти), та утворюються із вологи дуття, відповідно, м³/год.

Питомий об’єм водяних парів у відхідних газах, що утворюються внаслідок згоряння палива, І/_П^епу кубічних метрах за годину, обчислюють за формулою:

Ц,‘"=ВІ/_Н’_О, (35)

де Кн,о — визначають за формулами (18) і (21) залежно від виду палива.

Питомий об’єм водяних парів, що виділяються Із шихти, V™ у кубічних метрах за годину, обчислюють за формулою:

1,244-10<ц_о-гп_ш, (36)

де — маса шихти, що витрачається за годину, т;

9н о — масова частка гігроскопічної і гідратної вологи в шихті у відсотках, яку обчислюють за формулою:

9н₂о = ⁺ 5н₂0’ (³⁷)

де — вологість шихти, %;

Зн_го — масова частка гідратної вологи в шихті, %.

Питомий об’єм водяних парів, внесених повітряним дуттям з урахуванням підсмоктування, У-^вп обчислюють в кубічних метрах за годину за формулою;

Vj" = 1,244- 10-³ d„ V_w (38)

де d_n — вміст вологи у повітрі, г/м³;

^сМг — об'ємна частка азоту у відхідних газах, %.

Якщо відомий об’єм повітряного дуття У_д, то

=1,244.10^-3 У_д(/_д, (39)

де У_д — об'єм дуття за визначений проміжок часу, м³/год.;

0_д — вміст вологи у дутті, г/м³.

Для атмосферного повітря вміст вологи у дутті вважають таким, що дорівнює 13 г/м³. У випад­ку, якщо не роблять зволожування дуття, кількість вологи, внесеної з дуттям, не враховують.

Вихід теплових ВЕР з пилом, шихтовими виносами чи сублімаціями Qⁿ у гігаджоулях за го­дину обчислюють за формулою:

д„ с„ МОЛ (40)

І з

де g_n — концентрація пилу в газах, г/м ;

с_п — питома масова теплоємність пилу, кДж/(кг°С);

t — температура відхідних газів, °С;

У_еих— Див. позначення до формули (28).

Формула справедлива за умови, що пил (сублімації, шихтовий та шлаковий виноси) має таку саму температуру, що й відхідні гази.

4.13 Багато технологічних агрегатів відповідно до умов їх роботи потребують штучного водя­ного або випарного охолодження.

Вихід теплових ВЕР від систем охолодження визначають:

• з аналітичного розрахунку теплового балансу агрегату;

• безпосереднім вимірюванням на дійовому агрегаті;

• за допомогою розрахунку за відомим виробітком пари в системі випарного охолодження.

За водяного охолодження агрегату вихід теплових BEP Oj у гігаджоулях за розглядуваний проміжок часу обчислюють за формулою:

Q_B^T =m_e •T-c.'g-O-IOt (41)

де m_a — маса охолоджувальної води, що витрачається за годину, т;

• — тривалість роботи агрегату за розглядуваний період, год.;

• _а — питома теплоємність води, кДж/(кг °С);

— температура води на вході та виході із системи охолодження, °С.

Для технологічних агрегатів, обладнаних випарним охолодженням, вихід ВЕР з охолоджен­ням Qj у гігаджоулях за розглядуваний проміжок часу обчислюють за формулою:

°- ’iTf⁺ (42)

де D — маса пари, виробленої за годину, т;

£ — коефіцієнт втрат енергії в довкілля утилізаційною установкою та на тракті між

агрегатом-джерелом ВЕР та утилізаційною установкою [5];

х — ступінь сухості пари, яка дорівнює відношенню маси сухої насиченої пари до

маси вологої пари в системі випарного охолодження, у частках;

— ентальпія насиченої пари, води на лінії насичення та живильної води, відпо­відно, кДж/кг;

р — коефіцієнт продування в частках від виробленої пари [6].

4.14 У багатьох виробництвах носіями ВЕР є нагріті продукти чи відходи виробництва в рід­кому чи твердому стані, наприклад, розжарений кокс, металургійні шпаки і т. ін.

Вихід теплових BEP Q_a у гігаджоулях як кількість теплоти нагрітих продуктів чи відходів ви­робництва за розглядуваний проміжок часу обчислюють за формулами:

Ов^Т=Пї_п т с_п4_п-10-³ (43)

чи

<£ =m_n тЛ-10-³, (44) де m_n — маса продукту, що утворюється за годину, т;

с_п — питома теплоємність продукту, кДж/(кг °С);

(_л — температура продукту на виході із технологічного агрегату, °С;

h_n — ентальпія продукту, кДж/кг.

Масу і температуру продуктів або відходів виробництва визначають безпосереднім вимірю­ванням або з матеріального та теплового балансів агрегату-джерела ВЕР.

4.15 За наявності необхідних даних здійснюють розрахунок виходу BEP Q_B(O_B , Q_B^T,Q_B^H) для кожного агрегату.

У тому випадку, копи немає можливості виконувати розрахунки для кожного агрегату, оціню­вання обсягів виходу ВЕР виконують на основі питомих показників їх виходу, отриманих, зважа­ючи на усереднені параметри відповідних процесів (наведено у додатку В), а також обсяги ви­пуску продукції П чи перероблення сировини.

5 МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ ПОКАЗНИКІВ ВИКОРИСТАННЯ ВЕР

5.1 Можливий виробіток теплової енергії у вигляді пари чи гарячої води внаслідок викорис­тання теплових BEP Q_T у гігаджоулях за розглядуваний період обчислюють за формулами:

Q_T=U(/)₁-/)₂)P(1-^)1O-⁶ (45)

або

а_г = в(н₁-н₂)-р(і-^)ю’^в_І (46)

де U — маса чи об’єм енергоносія на вході в утилізаційну установку за розглядуваний період часу, кг, м³;

Л₁ — ентальпія енергоносія на виході Із технологічного агрегату-джерела ВЕР, кДж/кг або кДж/м³;

h₂ — ентальпія енергоносія за температури /₂на виході з утилізаційної установки, кДж/кг або кДж/м³;

Ні і Н₂ — ентальпія продуктів згоряння 1 кг або 1м³ палива на виході із агрегату-джерела ВЕР і на виході з утилізаційної установки, відповідно, кДж /кг або кДж/м³;

Р — коефіцієнт, що враховує зниження виробітку теплоенергії через невідповідність режиму та тривалості роботи утилізаційної установки і агрегату-джерела BEP [5J;

В — відповідно до 4.12, формула (14);

— відповідно до 4.13, формула (42).

Масу чи об’єм енергоносія U, що надходить в утилізаційну установку, обчислюють у кілогра­мах або в кубічних метрах за формулами:

1/ = Л7_ПИТП-3 (47)

або

U = п?₍т-3, (48)

де лі_пит, m_t— відповідно, питома або годинна кількість енергоносія на виході із агрегату-дже­рела ВЕР, кг/од. прод., кг/год, м³/од. прод., м³/год;

Піт — відповідно до 4.7;

5. — відношення кількості енергоносія U, що надходить до утилізаційної установки,

до його кількості на виході з технологічного агрегату.

Коефіцієнт 3 може бути більше одиниці (у випадку присмоктування повітря) І менше оди­ниці (у випадку пропускання частини енергоносія поза теплоутилізатором).

Якщо за технологічним агрегатом є регенератор або рекуператор, то ентальпію енергоносія беруть за температурою енергоносія на виході з них.

Температуру енергоносія на виході з утилізаційної установки t₂ визначають на основі тех- ніко-економічних розрахунків з урахуванням технічних умов утилізації.

Q_x = Q_T-e, (49)

де е — холодильний коефіцієнт, що дорівнює відношенню кількості виробленого холоду до кількості витраченої теплоти.

W = К • U • Д ■ т)_оі - ■ т|_г ■ 10^-6, (50)

де U — маса чи об’єм енергоносія, що надходить у турбогенератор за розглядуваний пе­ріод часу, кг, м³(U визначають за формулами (47) та (48));

А — робота Ізоентропного розширення, кДж/кг, кДж/м³;

д_оі — відносний внутрішній ККД турбіни;

— механічний ККД турбіни;

т]_г — ККД електрогенератора.

Коефіцієнт К = 277,8, якщо роботу ізоентропного розширення А виражено в кілоджоулях, та К = 1163, якщо А виражено в кілокалоріях.

⁰°⁼тлЬг' ^<51)

^{W =} («)

де q_K— питома витрата теплоенергії на вироблення електроенергії в конденсаційній турбіні, кДж/(кВт-год).

5. МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ ЕКОНОМІЇ УМОВНОГО ПАЛИВА ВНАСЛІДОК ВИКОРИСТАННЯ ВЕР

   2. За теплового напрямку використання ВЕР та роздільної схеми енергопостачання підприєм­ства економію умовного палива ®е«_УГІУ тонах обчислюють за формулою;

®екуп ~ ■ $вик - ^Ь_3уп °Г ‘°’ (54)

де О_еик — використані теплові ВЕР, ГДж;

Q_T — виробіток теплоенергії внаслідок використання ВЕР в утилізаційній установці, ГДж;

а — коефіцієнт використання теплоенергії, виробленої внаслідок використання ВЕР, у частках від виробітку;

Ь_3уп — питома витрата умовного палива на вироблення теплоенергії в заміщуваній ко­тельній установці в тонах на гігаджоуль, яку обчислюють за формулою:

Чуп = °-0342/71_j( (55)