Воронежский государственный технический университет

С.В. Дахин

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКЕ И ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЯХ

Утверждено Редакционно-издательским советом

Университета в качестве учебного пособия

Воронеж 2005

С.В. Дахин

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКЕ И ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЯХ

Учебное пособие

Воронеж 2005

УДК: 620.92.004.14 (075.8)

Дахин С.В. Энергосбережение в энергетике и технологиях: Учеб. пособие. Воронеж. гос. техн. ун-т, 2005. 87 с.

В учебном пособии изложены основные подходы к энергосбережению в теплоэнергетике и технологиях.

Учебное пособие соответствует требованиям государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 650800 «Теплоэнергетика» специальности 140104 «Промышленная теплоэнергетика».

Учебное пособие подготовлено в электронном виде в текстовом редакторе MS Word XP и содержится в файле Es.doc.

Ил. 16. Табл. 2. Библиогр.: 5 назв.

Научный редактор д-р техн. наук, доц. А.В. Бараков

Рецензенты: кафедра энергетики и гидралики Воронежской государственной лесотехнической академии (зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. В.М. Попов); д-р техн. наук, проф. В.И. Ряжских

© Дахин С.В., 2005

© Оформление. ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2005

Предисловие

Актуальность проблемы энергосбережения обуславливается наметившимся кризисом энергетики России, неоправданно высокой энергоемкостью внутреннего валового продукта, более низкими затратами на экономию энергии по сравнению с затратами на добычу первичных энергоресурсов.

Современное состояние в области энергоэффективности можно оценить как период перевода основных направлений работ от формирования идеологии и нор­мативно-правовых положений в сферу практической деятельности, последователь­ной поэтапной отработки технологии «реального энергосбережения».

В реализацию правительственной программы активного энергосбережения должны быть вовлечены сотни тысяч специалистов-энергетиков, в настоящее вре­мя не готовых к проведению работ не только по выявлению эффективности ис­пользования энергии, но и разработке конкретных энергосберегающих мероприя­тий.

1. Основные понятия и определения

Энергетика в России, как во всем мире, является основой, фундаментом эконо­мики.

Структурная и функциональная схема энергетики страны (рис.1) может рас­сматриваться как совокупность четырех производственно-технологических ком­плексов.

На всех стадиях добычи, транспорта, преобразования, распределения и конеч­ного использования энергии имеет место ее нерациональное расходование. Разница используемой энергии и производственно необходимых ее затрат составляет осно­ву потенциала энергосбережения конкретных материальных производств и услуг. Наименее эффективное использование энергоресурсов имеет место в последнем четвертом производственно-технологическом комплексе.

Рис. 1 Структурная и функциональная схема энергетики страны

1.1. Понятие условного топлива

Количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании 1 кг твердого или жидкого топлива или 1 м³ газообразного топлива, называют теплотой сгорания топлива. Часто теплоту сгорания называют также теплотворной способностью топ­лива.

На практике теплота сгорания чаще всего определяется экспериментально. Для топлива известного химического состава ее можно приближенно определить теоре­тически по формулам, таким, например, как известная формула Д.И. Менделеева.

Высшей теплотой сгорания топлива называют максимальное количество теп­лоты, которое можно получить в результате химической реакции горения топлива.

Низшая теплота сгорания топлива отличается от высшей на то количество те­пла, которое затрачивается на испарение воды, содержащейся в топливе, а также образующейся в результате химической реакции горения топлива.

В теплотехнических расчетах теплоты, получаемой при сжигании топлива, ис­пользуется низшая теплотворная способность топлива.

Для сопоставления энергетической ценности различных видов топлива и их суммарного учета введено понятие условного топлива, В качестве единицы услов­ного топлива принимается топливо, которое имеет низшую теплоту сгорания, рав­ную 7000 ккал/кг (29,33 МДж/кг). Введение понятия условного топлива позволяет, например, сопоставить энергетические затраты двух различных регионов страны, не уточняя какое количество тех или иных конкретных видов топлива сжигается в этих регионах. Зная теплотворную способность любого вида топлива, можно опре­делить его эквивалент в условном топливе.

Этот способ применим и для перевода тепловой, и электрической энергии в ус­ловное топливо. Так как 1 Гкал равна 1000 тыс. ккал, а 1 т у.т. имеет теплотворную способность 7000 тыс. ккал, то 1 Гкал эквивалентна 0,143 т у.т. Экономию всех ви­дов энергии также удобно представлять в тоннах условного топлива (т у.т.).

Для прямого и обратного пересчета единиц количества энергии можно исполь­зовать диаграмму (рис. 2). Переводные коэффициенты, стоящие под соединитель­ными линиями, учитывают затраты условного топлива на выработку 1 кВт-ч энер­гии в реальных условиях. На диаграмме величина средних удельных затрат услов­ного топлива соответствует 320 г у.т./кВт*ч, теплотворные способности природного газа Q^р_н =7950 ккал/м³, а мазута Q^р_н = 9500 ккал/кг.