---

В этом случае выход ВЭР с отходящими газами Q_B в гигаджоулях в час вычисляют по формуле Q_B = О^ф + Q* + Q⁰⁰ + Qⁿ, (2(

где Q* - выход тепловых ВЭР с сухими нагретыми отходящими газами, ГДж/ч;

0^х - выход горючих ВЭР в виде химической энергии компоненте®, содержащихся В ОТХОДЯЩІ газах, ГДж/ч;

Q^Bn - выход тепловых ВЭР с водяными парами, содержащимися в отходящих газах, ГДж/ч;

Qⁿ - выход тепловых ВЭР с пылью, шихтовыми уносами или возгонами, ГДж/ч.

Выход тепловых ВЭР с сухими незапыленными нагретыми отходящими газами Q* в гигаджоул: в час вычисляют по формуле

(2

где Увых- объем отходящих за час газов на выходе из агрегата, м³;

t - температура отходящих газов, °С;

с} - объемная доля ьго компонента отходящих газов, %;

С/ - удельная объемная теплоемкость /-го компонента при температуре t, кДж/(м³ °С).

Состав газов определяют по газовому анализу, а температуру и количество газов - с помощ замеров в той же точке.

Если объем отходящих газов не измеряется, следует применять балансовый метод для расче по наиболее характерному для процесса компоненту, переходящему в газовую фазу. Для агрегат использующих углеродистое (углеводородное) топливо, баланс составляют по углероду. Для агрегат в которых перерабатывают сульфидное сырье, объем газов определяют по балансу серы.

Удельный объем какого-либо компонента в газах V, в кубических метрах в час вычисляют формуле

Ч=%<юЛ С

где U_cvx - общий объем сухих отходящих газов за час, м³.

При известных значениях с) из газового анализа и V, из баланса углерода или серы объем су отходящих газов за час У_сух в кубических метрах в час вычисляют по формуле

с so.

или

V_cyx=-^ ^-10².

^сух Ссо_г +Ссо

При обработке серосодержащих материалов удельный объем диоксида серы в отходящих газах V_SOj^в кубических метрах в час вычисляют по формуле

c^fD

Vso^O-⁷^-^™. (32)

где т_м - масса обрабатываемого за час материала, кг;

Cg - объемная доля серы в обрабатываемом материале, %;

D - степень десульфурации, %,

Выход горючих ВЭР в виде химической энергии компонентов 0^х в гигаджоулях в час определяют, исходя из их удельного объема и низшей теплоты сгорания Q% по формуле (1). Если горючие компо­ненты при утилизации ВЭР не дожигаются, то их химически связанное тепло при расчете выхода теп­ловых ВЭР не учитывается.

Выход тепловых ВЭР с водяными парами Q^Bn, содержащимися в отходящих газах, в гигаджоулях в час определяют по формуле

Q^Bn=V^Bf1.C_Bflt.1O’⁸, (33)

где У^вп - удельный объем водяных ларов в отходящих газах, м³/ч;

^свп ~ удельная объемная теплоемкость водяного пара, ГДж/(м^{э ,>}С).

Если при утилизации газов осуществляют их глубокое охлаждение и часть водяных паров конденсируется, то выход ВЭР необходимо увеличивать на значение скрытой теплоты парообразо­вания сконденсировавшейся влаги.

Удельный объем водяных паров У^вп в кубических метрах в час, содержащихся в отходящих газах, вычисляют по формуле

У^вп = у_т^9П + (/вл + V, (34)

где У^вп,Уш^п,Уд^л - удельные объемы водяных паров, образующихся при горении топлива, выде­ляющиеся из обрабатываемого материала (шихты) и из влаги дутья соответ­ственно, м³/ч.

Удельный объем водяных паров в кубических метрах в час в отходящих газах, образующихся в результате сжигания топлива, У_т^вп , определяют по формуле

V_T^Bn=BV_H’_o, (35)

где у_н®₀ определяется по формулам (18) и (21) в зависимости от вида топлива.

Удельный объем водяных паров, выделяющихся из шихты, Ц⁸" в кубических метрах в час вычис­ляют ло формуле

У®^п=1,244.10рн₂о-^ш (36)

где т_ш - масса шихты, которая расходуется за час, т;

р_Н;0 - массовая доля гигроскопической и гидратной влаги в шихте в процентах, которую вычис­ляют по формуле

0н₂о = + д^₀ (37)

где -влажностьшихты, %;

Рн_го ^_ массовая доля гидратной влаги в шихте, %,

Удельный объем ВОДЯНЫХ паров, внесенных воздушным дутьем С учетом ПОДСОСОВ, Уд^П вычис­ляют в кубических метрах в час по формуле

Уд^8П =1,244 -10”³0_в (38)

где d_B- влагосодержание воздуха, г/м³;

с^ - объемная доля азота в отходящих газах, %.

Если известен объем воздушного дутья Уд, то

V™ =1,244 ■ 10 ^_31/д </д, (39)

где V_a - объем дутья за определенный промежуток времени, м³/ч;

(Уд - влагосодержание дутья, г/м³

Для атмосферного воздуха влагосодержание дутья принимают равным 13 г/м³. В случае, если н< производится увлажнение дутья, количество влаги, внесенной с дутьем, не учитывают.

Выход тепловых ВЭР с пылью, шихтовыми уносами или возгонами Q" в гигаджоулях в час вы числяют по формуле

(4С

где д_п - концентрация пыли в газах, г/м³;

с_п - удельная массовая теплоемкость пыли, кДж/(кг • °С);

t - температура отходящих газов, ^йС.

Формула справедлива при условии, что пыль (возгоны, шихтовый и шлаковый выносы) имеет т же температуру, что и отходящие газы.

Выход тепловых ВЭР от систем охлаждения определяют:

• из аналитического расчета теплового баланса агрегата;

• непосредственными измерениями на действующем агрегате;

• с помощью расчета по известной выработке пара в системе испарительного охлаждения.

При водяном охлаждении агрегата выход ВЭР QJ в гигаджоулях за рассматриваемый проме» ток времени вычисляют по формуле

О;=т_втс_в-Й-/вМ0Л (4

где т_в - масса расходуемой за час охлаждающей воды, т;

т - длительность работы агрегата за рассматриваемый период, ч;

с_в - удельная теплоемкость воды, кДж/(кг • °С);

-температура воды на входе и выходе из системы охлаждения, °С.

Для технологических агрегатов, оснащенных испарительным охлаждением, выход ВЭР с охл< дением Qg в гигаджоулях за рассматриваемый промежуток времени вычисляют по формуле

Ов ⁼ '^т' ^_ ^)⁺ О ⁺ РХ^в ~ ^ллв )]’10 ³ ’ (‘

где D - масса выработанного за час пара, т;

£ - коэффициент потерь энергии в окружающую среду утилизационной установке

на тракте между агрегатом - источником ВЭР и утилизационной установкой [S

х - степень сухости пара, равная отношению массы сухого насыщенного пара к мз

влажного пара в системе испарительного охлаждения, в долях;

Рп.Рв^пв “ энтальпия насыщенного пара, воды на линии насыщения и питательной в соответственно, кДж/кг;

р - коэффициент продувки, в долях от выработки пара [6].

Выход тепловых ВЭР Q_B^T в гигаджоулях в виде количества теплоты нагретых продуктов или отходов производства за рассматриваемый промежуток времени вычисляют по формуле

Qg = т_п -т-с_п -<п-Ю"³ (43)

или

Q_B =/П_п т Й_п-1О^-3, (44)

где т_п - масса образующегося за час продукта, т;

с_п - удельная теплоемкость продукта, кДж/(кг °С);

• температура продукта на выходе из технологического агрегата, °С;

• энтальпия продукта, кДж/кг.

Массу и температуру продуктов или отходов производства определяют непосредственными из­мерениями или из материального и теплового баланса агрегата - источника ВЭР.

В том случае, когда отсутствует возможность выполнять расчеты по каждому агрегату, оценку объемов выхода ВЭР проводят на основе удельных показателей их выхода, полученных исходя из усредненных параметров соответствующих процессов (приведены в приложении В), а также объемов выпуска продукции П или переработки сырья.

10. Методика расчета показателей использования ВЭР

(45) или

(46)

где U - масса или объем энергоносителя на входе в утилизационную установку за рассматри­ваемый период времени, кг, м³;

fti - энтальпия энергоносителя на выходе из технологического агрегата - источника ВЭР, кДж/кг или кДж/м³;

h₂ - энтальпия энергоносителя при температуре t² на выходе из утилизационной установки, кДж/кг или кДж/м³;

Н, и Н₂ - энтальпия продуктов сгорания 1 кг или 1 м³ топлива на выходе из агрегата - источника ВЭР и на выходе из утилизационной установки соответственно, кДж/кг или кДж/м³;

р - коэффициент, учитывающий снижение выработки теплоэнергии из-за несоответствия режима и длительности работы утилизационной установки и агрегата - источника ВЭР [5].

Массу или объем энергоносителя U, поступающего в утилизационную установку, вычисляют в килограммах или в кубических метрах по формуле

У = т_¥ДП-8 (47)

или

U = m_t -т8, (48)

где т_уд, m_t - соответственно удельное или часовое количество энергоносителя на выходе из агрегата - источника ВЭР, кг/ед. пред., кг/ч, м³/ед. прод., м³/ч;

П иг - в соответствии с 4.7;

& - отношение количества энергоносителя U. поступающего в утилизационную установку,

к его количеству на выходе из технологического агрегата.

Коэффициент 8 может быть больше единицы (в случае присосов воздуха) и меньше единицы (в случае пропуска части энергоносителя мимотеплоутилизатора).

Если за технологическим агрегатом имеется регенератор или рекуператор, то энтальпию энерго­носителя h] принимают по температуре энергоносителя на выходе из них.

Температуру энергоносителя на выходе из утилизационной установки t₂ определяют на основании технико-экономических расчетов с учетом технологических условий утилизации.

Ох = От-Е, (49)

где £ - холодильный коэффициент, равный отношению количества выработанного холода к коли­честву затраченной теплоты.

lV=K-U-A._no,-TiM-ilr-10^ (50)

где U - масса или объем энергоносителя, поступающего в турбогенератор за рассматриваемый период времени, кг, м³[(U вычисляют по формулам (47) и (48)];

Д - работа изоэнтропного расширения, кДж/кг, кДж/м³;

Поі - относительный внутренний КПД турбины;

т|_м - механический КПД турбины;

т,_г - КПД электрогенератора.

Коэффициент К = 277,8, если работа изоэнтропного расширения А выражена в килоджоулях.

W А, (53

Qk

где q_K - удельный расход теплоэнергии на производство электроэнергии в конденсационно турбине, кДж/(кВт-ч).

6. Методика расчета экономии условного топлива за счет использования ВЭР

   1. При тепловом направлении использования ВЭР и раздельной схеме энергоснабжения пре, приятия экономию условного топлива В_эк^ в тоннах рассчитывают по формуле

= %, ’Си = % От ’°’ (5

где Qu - использованные тепловые ВЭР, ГДж;

От - выработка теплоэнергии за счет ВЭР в утилизационной установке, ГДж;

ст - коэффициент использования теплоэнергии, выработанной за счет ВЭР, в долях от в работки

;

e_3(a - удельный расход условного топлива на выработку теплоэнергии в замещаемой котельной установке в тоннах на гигаджоуль вычисляют по формуле

% = 0,0342/т]₃, (55)

где 0,0342 - коэффициент эквивалентного перевода одного гигаджоуля в массу условного топлива в тоннах;

П₃ - КПД замещаемой энергетической установки.

⁼О« ‘^бк_рт 'D~3'(Qk “Qt)1 (56)

где - удельный расход условного топлива на выработку теплоэнергии в котельной ТЭЦ, т/ГДж;