|
систем с привлечением второго закона термодинамики, которые бы позволили учитывать качество разных видов энергии. В результате было предложено несколько методических подходов, в том числе разработана методика составления полного энергетического баланса [52, 94], который совмещает балансы энергии и эксергии и в наибольшей степени отвечает гем задачам, которые решает автор настоящей диссертации. Работа по энергосбережению, на наш взгляд, должна производиться следующими этапами: разработка энергетического баланса объекта и определение достигнутого уровня энергоиспользования (значений КПД, удельных расходов энергии и т.п.); выявление участков неоправданно высоких потерь энергии и установление причин, их вызывающих; нахождение возможных мер по экономии энергии и оценке их экономической эффективности; определение задач по экономии энергии и составление планов их реализации; осуществление плана энергосберегающих мероприятий и оценка результатов. Таким образом, основные задачи энергетического анализа, как нам представляется, следующие: • оценка уровня энергоиспользования в технической системе; • определение удельных расходов энергии на производство продукции в исследуемой системе (достигнутых и предельных); • выявление возможностей снижения энергозатрат. Однако очень часто эти три задачи решаются по отдельности с привлечением разных методов и источников исходной информации, в то время как они могут и должны решаться в едином исследовании. 10 |
48. является непременным условием для выбора путей дальнейшего развития не только народного хозяйства, но и общества в целом. Основные задачи такого исследования, как нам представляется, следующие: оценка уровня энергоиспользования в технической системе; определение удельных расходов энергии на производство продукции в исследуемой системе; выявление возможностей снижения энергозатрат. Однако очень часто эти гри задачи решаются по-отдельности с привлечением разных методов и источников исходной информации, в то время как они могут и должны решаться в едином исследовании. Одной из важнейших в энергетике проблем является проблема оценки термодинамической эффективности использования энергии в различных процессах, производствах, иных сферах ее потребления и в конечном итоге в народном хозяйстве в целом. Общепринятым фундаментальным показателем для такой оценки в термодинамике является энергетический КПД. В течение многих десятилетий он используется для оценки эффективности тех процессов, в которых либо производится энергия какого-либо вида, либо полезный эффект процесса может быть выражен в энергетических единицах. Несмотря на это, до настоящего времени в технической литературе вопрос о совершенствовании и уточнении расчета КПД является одним из наиболее актуальных [2-4, 14, 15, 25, 26, 38, 115, 131, 132, 137]. В частности, до сих пор не решена проблема расчета КПД топливосжигающих установок и тепловых электростанций, поскольку часть стран мира проводит его по высшей теплоте сгорания, часть (в том числе и Россия) по низшей. В то же время уже несколько десятилетий назад было предложено определять для таких установок энергетический и эксергетический КПД на основе химической энергии и эксергии топлив. 26. включительно (этот коэффициент иногда называют энергетическим КПД). Так, в общем виде 7Т.И=7дт7п%,?и’ где коэффициент, учитывающий потери топлива при добыче, фанспорте, хранении и переработке; 7п КПД энергопроизводящих установок; rj КПД распределения; rj КПД использования вр и энергопотребляющем процессе». К сожалению, задача определения tjh в различных сферах энергоиспользования до сих пор остается нерешенной. Энергетический баланс, составленный на основе лишь первого начала термодинамики, не дает возможности установить места и причины возникновения всех видов потерь, правильно произвести их количественную и качественную оценку, найти возможности их устранения. Иначе говоря, анализ таких балансов не может дать ответ на вопрос о том, какие из потерь изучаемого процесса являются безвозвратными, а какие можно использовать в качестве вторичных энергоресурсов (ВЭР). На это неоднократно указывалось целым рядом авторов [3, 4, 15, 38, 39, 68, 73, 121, 127, 131,145]. Требования практики способствовали тому, что ученые начали активные поиски характеристик и методов анализа сложных термодинамических систем с привлечением второго закона термодинамики, которые бы позволили учитывать качество разных видов энергии. В результате было предложено несколько методических подходов, в том числе разработана методика составления полного энергетического баланса [73], который совмещает балансы энергии и эксергии и в наибольшей степени отвечает тем задачам, которые решает автор настоящей диссертации. Общеизвестно, что разные формы энергии обладают неодинаковой способностью преобразовываться в работу и другие формы энергии, что |