Перевод тонны пара в гигакалории. Как перевести тн угля в гкал, определение потребности топлива

Тонна условного топлива (т. у. т.) – единица измерения энергии, равная 29,3 МДж/кг; определяется как количество энергии, выделяющееся при сгорании 1 тонны топлива с теплотворной способностью 7000 ккал/кг (соответствует типичной теплотворной способности каменного угля).

Экономия топлива от применения горючих ВЭР определяется по формуле:

Кг у.т., (3.3.3)

где – теплота горючих ВЭР, используемых за расчетный период (декада, месяц, квартал, год);

–теплота сгорания условного топлива, =29,3 МДж/кг;

ή 1 – коэффициент использования топлива (КИТ) в печи при работе на горючем ВЭР;

ή 2 – КИТ в печи при работе на замещенном топливе.

Величину экономии топлива при использовании котлов-утилизаторов можно определить по формуле:

Кг у.т. , (3.3.4)

где – теплота отходящих газов, прошедших через котел-утилизатор за период расчета экономии топлива;

–тепловой к.п.д. котла-утилизатора, о.е.;

–тепловой к.п.д. замещенного котлом-утилизатором топливного котла, о.е.

В черной металлургии ежегодно за счет использования тепловых ВЭР экономится до 10 % привозного топлива (природного газа, мазута, угля). Количество тепловой энергии, выработанной за счет утилизации ВЭР, в общем балансе потребления металлургических заводов составляет 30 %, а на некоторых заводах до 70 %.

Утилизация теплоты раскаленного кокса. Теплоту раскаленного кокса используют в установках сухого тушения кокса (УСТК), см. рис. 3.3.9.

Рис. 3.3.9. Принципиальная схема установки сухого тушения кокса.

Обозначения к рисунку 3.3.8:

1 – узел подачи раскаленного кокса; 2 – выход охлажденного кокса; 3 – камера сухого тушения, которая включает (позиции 4-7: 4 – форкамера для приема раскаленного кокса; 5 – косые газовые каналы для выхода газа; 6 – зона сухого тушения; 7 – подвод газа и газораспределительное устройство; 8 – пылеосадительная камера; 9 – котел-утилизатор (позиции 10-16): 10 – питательный насос; 11 – экономайзер; 12 – барабан-сепаратор; 13 – циркуляционный насос; 14 – испарительные поверхности нагрева; 15 – пароперегреватель; 16 – выход перегретого пара; 17 – пелеосадительный циклон; 18 – эксгаустер, обеспечивающий циркуляцию охлаждающего газа; 19 – отвод коксовой мелочи и пыли.

Использование газовых утилизационных бескомпрессорных турбин.

Газовые утилизационные бескомпрессорные турбины (ГУБТ) это турбодетандеры, работающие на избыточном давлении газа, образующегося при плавке чугуна в домнах и при редуцировании газа на магистральных газопроводах. Первым металлургическим комбинатом в мировой практике, на котором был реализован проект с ГУБТ с радиальной турбиной мощностью 6 МВт, стал Магнитогорский МК. В 2002 г. на ОАО «Северсталь» на домне 5500 м 3 был введен в эксплуатацию ГУБТ-25 совместной разработки и изготовления ЗАО «Невский завод» и немецкой фирмы «Циммерман и Янзен».

С точки зрения энергосбережения в газотранспортной системе на сегодня весьма перспективной является утилизация энергии избыточного давления природного газа в турбодетандере. В газовой промышленности турбодетандеры используются для:

1) пуска газотурбинной установки газоперекачивающего агрегата, а также для проворачивания ее ротора при остановке (с целью его охлаждения); при этом турбодетандер работает на транспортируемом газе с выпуском его после турбины в атмосферу;

2) охлаждения природного газа (при его расширении в турбине) в установках его сжижения;

3) охлаждения природного газа в установках его «промысловой» подготовки для транспорта по трубопроводной системе (удаление влаги путем ее вымораживания и т.п.).

4) привода компрессора высокого давления с целью подачи газа в пиковые хранилища;

5) выработки электроэнергии на газораспределительных станциях (ГРС) системы транспорта природного газа к его потребителям с использованием в турбине перепада давлений газа между трубопроводами высокого и низкого давления.

По оценкам специалистов на территории РФ существует около 600 объектов – ГРС и ГРП, располагающих условиями для строительства и эксплуатации турбодетандеров мощностью 1-3 МВт, которые могут выработать до 15 млрд. кВт·ч электроэнергии в год.

1.1. Единицы измерения энергии применяемые в энергетике

• Джоуль – Дж – единица системы СИ, и производные – кДж, МДж, ГДж
• Калория – кал – внесистемная единица, и производные ккал, Мкал, Гкал
• кВт×ч – внесистемная единица, которой обычно (но не всегда!), измеряют количество электроэнергии.
• тонна пара – специфичная величина, которая соответствует количеству тепловой энергии, необходимой для получения пара из 1 тонны воды. Не имеет статуса единицы измерения, однако, практически применяется в энергетике.

Единицы измерения энергии применяют для измерения суммарного количества энергии (тепловой или электрической). При этом, величина может обозначать выработанною, потребленную, переданную или потерянную энергию (в течении некоторого периода времени).

1.2. Примеры правильного применения единиц измерения энергии

• Годовое потребность в тепловой энергии для отопления, вентиляции, горячего водоснабжения.
• Необходимое количество тепловой энергии для нагрева … м3 воды от … до … °С
• Тепловая энергия в … тыс. м3 природного газа (в виде теплотворной способности).
• Годовая потребность в электрической для питания электроприёмников котельной.
• Годовая программа выработки пара котельной.

1.3. Перевод между единицами измерения энергии

1 ГДж = 0,23885 Гкал = 3600 млн. кВт×ч = 0,4432 т (пара)

1 Гкал = 4,1868 ГДж = 15072 млн. кВт×ч = 1,8555 т (пара)

1 млн. кВт×ч = 1/3600 ГДж = 1/15072 Гкал = 1/8123 т (пара)

1 т (пара) = 2,256 ГДж = 0,5389 Гкал = 8123 млн. кВт×ч

Примечание: При расчете 1 т пара принята энтальпия исходной воды и водяного пара на линии насыщения при t=100 °С

2. Единицы измерения мощности

2.1 Единицы измерения мощности, применяемые в энергетике

• Ватт – Вт – единица мощности в системе СИ, производные – кВт, МВт, ГВт
• Калории в час – кал/ч – внесистемная единица мощности, обычно в энергетике употребляются производные величины – ккал/ч, Мкал/ч, Гкал/ч;
• Тонны пара в час – т/ч – специфическая величина, соответствующая мощности, необходимой для получения пара из 1 тоны воды в час.

2.2. Примеры правильного применения единиц измерения мощности

• Расчетная мощность котла
• Тепловые потери здания
• Максимальный расход тепловой энергии на нагрев горячей воды
• Мощность двигателя
• Среднесуточная мощность потребителей тепловой энергии

Как перевести тн угля в Гкал? Перевести тн угля в Гкал не сложно, но для этого давайте сначала определимся с тем, для каких целей нам это необходимо. Существуют как минимум три варианта необходимости в расчете перевода имеющихся запасов угля в Гкал, это:

В любом случае, кроме исследовательских целей, где необходимо знать точную калорийность угля, достаточно знать, что при сгорании 1 кг угля со средней теплотворной способностью выделяется примерно 7000 ккал. Для исследовательских целей необходимо знать ещё и откуда, или из какого месторождения, нами получен уголь.
Следовательно, сожгли 1 тн угля или 1000 кг получили 1000х7000=7 000 000 ккал или 7 Гкал.

Калорийность марок каменных углей.

Для справки: калорийность каменных углей колеблется в пределах 6600-8750 калорий. У Антрацита она достигает 8650 калорий, а вот калорийность бурых углей колеблется от 2000 до 6200 калорий, при этом бурые угли содержат до 40% несгораемого остатка – шлама. При этом антрацит плохо разгорается и горит только при наличии сильной тяги, а вот бурый уголь напротив, хорошо разгорается, но дает мало тепла и быстро прогорает.

Но здесь, и в любом из последующих расчетов, не забывайте, что это тепло выделяемое при сгорании угля. А при отоплении дома, в зависимости от того, где у нас сжигается уголь в печи или котле, тепла вы получить меньше, за счет так называемого КПД (коэффициента полезного действия) отопительного устройства (читайте котла или печи).

Для обычной печи этот коэффициент не более 60%, как говорят, тепло улетает в трубу. Если у вас котел и водяное отопление в доме, КПД может достигать у крутых импортных, читайте современных котлов 92%, обычно для отечественных котлов, работающих на угле, КПД не более 70-75%. Следовательно, загляните в паспорт котла и умножьте полученные 7 Гкал на КПД, как раз и получите искомую величину – сколько Гкал вы получите, израсходовав на отопление 1 тн угля или что тоже самое как перевести тн угля в Гкал.

Израсходовав 1 т угля на отопление дома с импортным котлом, мы получим приблизительно 6,3 Гкал, а вот с обычной печью всего 4,2 Гкал. Пишу с обычной печью, потому, что существует много конструкций экономных печей, с повышенной теплоотдачей или высоким КПД, но, как правило, они имеют большие размеры и не каждый мастер берется за их кладку. Причина в том, что при неправильной кладке или даже при небольшой неисправности экономной печи, в определенных условиях возможно ухудшение или полное отсутствие тяги. В лучшем случае это приведет к плачу печи, ее стены будут сырые от конденсата, в худшем отсутствие тяги может привести к угоранию хозяев от угарного газа.

Какой запас угля необходимо сделать на зиму?

Теперь остановимся на том, что мы все эти расчеты делаем для того, чтобы знать, какой запас угля необходимо сделать на зиму. В любой литературе, кстати, и у нас на сайте, вы можете прочитать, что например, для отопления дома площадью 60 квадратных метров, вам потребуется приблизительно 6 кВт тепла в час. Переведя кВт в Гкал получим 6х0,86 = 5,16 ккал/час, откуда мы взяли 0,86 .

Теперь, казалось бы, все просто, зная количество тепла, необходимое на отопление в час, умножаем его на 24 часа и количество отопительных дней. Желающие проверить расчет получат, казалось бы, неправдоподобную цифру. На 6 месячное отопление довольно небольшого домика в 60 квадратных метров нам необходимо потратить 22291,2 Гкал тепла или запасти 22291,2/7000/0,7=3,98 тонны угля. С учетом наличие несгораемого остатка в угле эту цифру необходимо увеличить на процент примесей, в среднем это 0,85 (15% примесей) для каменных углей и 0,6 для бурых. 3,98/0,85=4,68 т каменного угля. Для бурого эта цифра вообще будет астрономической, поскольку тепла он дает почти в 3 раза меньше и содержит очень много негорючей породы.

В чем же ошибка, да в том, что 1 квт тепла на 10 м квадратных площади дома мы тратим только в морозы, для Ростовской области, например это -22 градуса, Москвы -30 градусов. На эти морозы и рассчитывается толщина стен жилых домов, а, сколько дней у нас в году бывают такие морозы? Правильно, максимум 15 дней. Как же быть, для упрощенного расчета, собственных целей, Вы можете просто умножить полученное значение на 0,75.

Коэффициент 0,75 выведен на основании усреднения более точных расчетов, применяемых при определении потребность в условном топливе для получения лимитов на это самое топливо в органах власти промышленными предприятиями (горгазы, регионгазы и т.д.) и естественно официально ни где, кроме собственных расчетов использовать нельзя. Но приведенная выше методика перевода тн угля в Гкал, а затем определения потребности угля для собственных нужд довольно точна.

Конечно, можно привести и полную методику определения потребности в условном топливе , но выполнить такой расчет без ошибок довольно сложно, и в любом случае официальные органы его примут только от организации имеющей разрешение и аттестованных специалистов на выполнение данных расчетов. Да и простому обыватели он кроме потери времени ни чего не даст.

Точный расчет потребности в угле для отопления жилого дома Вы можете сделать в соответствии с приказом Министерства промышленности и энергетики РФ от 11.11.2005 г. № 301 «Методика определения норм выдачи бесплатного пайкового угля для бытовых нужд пенсионерам и другим категориям лиц, проживающим в угледобывающих регионах в домах с печным отоплением и имеющим право на его получение в соответствии с законодательством Российской Федерации». Пример такого расчета с формулами приведен на .

Для специалистов предприятий интересующихся в расчете годовой потребности в тепле и топливе, самостоятельно можете изучить следующие документы:

— Методика определения потребности в топливе Москва, 2003г, Госстрой 12.08.03

— МДК 4-05.2004 «Методика определения потребности в топливе, электрической энергии и воде при производстве и передаче тепловой энергии и теплоносителей в системах коммунального теплоснабжения» (Госстрой РФ 2004 год) или добро пожаловать к нам, расчет недорогой, выполним быстро и точно. Все вопросу по телефону 8-918-581-1861 (Юрий Олегович) или по электронной почте указанной на страничке .