Калориметрические (энергетические) характеристики топлив, закладываемые в теплотехнические расчеты, существенно сказываются на выборе соответствующего теплотехнического оборудования и оценке энергетической эффективности его функционирования. Отсюда понятно, насколько важно правильно выбрать исходную (базовую) энергетическую характеристику топлив, используемую в нормативных методах всех теплотехнических расчетов. Исторически сложилось так, что во многих странах, в том числе и в нашей стране, в качестве такой харакзеристики топлив выбрана низшая теплота сгорания Q*. Расчет по (QJ означает, что мы искусственно снижаем затраты энергии на осуществление производственных процессов, тем самым завышая их КПД. Эта некорректность должна была рано или поздно проявиться. В последнее время стали появляться публикации, в которых сообщается о котельных установках с КПД, равным 103-105%. Такие случаи стали принципиально возможны, когда в котлоагрегатах, работающих на природном газе, начали устанавливать контактные экономайзеры, утилизирующие теплоту водяных паров из продуктов сгорания. Поэтому в последние годы на научных конференциях и в ряде публикаций поднимался вопрос о необходимости внесения поправок в нормативные методы расчета теплоэнергетического и теплотехнического оборудования, в частности связанных с переходом на расчеты по высшей теплоте сгорания топлив QI. Однако в отходящих газах помимо водяных паров имеются и другие энергетически не полностью обесцененные компоненты. Поэтому не исключено, что в недалеком будущем, когда появятся технические решения по утилизации этих компонентов, КПД топливоиспсльзующих установок, рассчитанный по высшей теплоте сгорания, принципиально вновь может оказаться выше 100%. Таким образом, проводя расчеты КПД как по 0Н Р, так и по Q[, мы не учитываем всю потенциальную энергию, объективно сконцентриро40 |
72. Глава 3. ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ ИДЕАЛИЗИРОВАННЫХ АНАЛОГОВ ДЛЯ ПРОЦЕССОВ И УСТАНОВОК РАЗНОГО ТИПА 3.1. Топливосжигающие установки Оценка термодинамической эффективности топливосжигающих установок не представляет методических трудностей. Для этой цели используются энергетический и эксергетический КПД, которые рассчитываются по общепринятым выражениям. В настоящее время главной проблемой является только оценка энергетического потенциала сжигаемого топлива. 3.1.1. Методика расчета химической энергии и эксергии топлив Правильное определение количества энергии, вносимого в процесс топливом, чрезвычайно важно, поскольку ее доля в приходной части энергобаланса большинства производственных процессов велика. Это относится не только к энергетическим установкам, но и ко многим энергопотребляющим процессам. Калориметрические (энергетические) характеристики топлив, закладываемые в теплотехнические расчеты, в значительной мере определяют показатели процесса горения, а те, в свою очередь, существенно сказываются на выборе соответствующего теплотехнического оборудования, оценке энергетической эффективности ее функционирования. Отсюда понятно, насколько важно правильно выбрать исходную (базовую) энергетическую характеристику топлив, используемую в нормативных методах всех теплотехнических расчетов. Исторически сложилось так, что во многих странах, в том числе и в ho которой определяется э^хректавноегль топлиоосмиг&юи^и* ус7анс&ч нашей стране, в качестве тавой характеристики топливУвьгбрана низшая 73. теплота сгорания Q$. Расчет по Q% означает, что мы искусственно снижаем затраты энергии на осуществление производственных процессов, тем самым завышая их КПД. Эта некорректность должна была рано или поздно проявиться. В последнее время стали появляться публикации, в которых сообщается о котельных установках с КПД, равным 103-105 %. Такие случаи стали принципиально возможны, когда в котлоагрегатах, работающих на природном газе, начали устанавливать контактные экономайзеры, утилизирующие теплоту водяных паров из продуктов сгорания. Поэтому в последние годы на научных конференциях и в ряде публикаций поднимался вопрос о необходимости внесения поправок в нормативные методы расчета теплоэнергетического теплотехнического оборудования, в частности связанных с переходом на расчеты по высшей теплоте сгорания О. Однако в отходящих газах помимо водяных паров имеются и другие энергетически не полностью обесцененные компоненты. Поэтому не исключено, что в недалеком будущем, когда появятся технические решения по утилизации этих компонентов, КПД топливоиспользующих установок, рассчитанный по высшей теплоте сгорания, принципиально вновь может оказаться выше 100%. Таким образом, проводя расчеты КПД как по Q$, так и по (2в> мы не учитываем всю потенциальную энергию, объективно сконцентрированную в топливе. Задача специалистов заключается именно в том, чтобы правильно установить величину потенциальной энергии топлива и независимо от способа использования в конкретных установках все расчеты по оценке их энергетической эффективности вести на основе этой величины. Этот энергетический потенциал для топлив определяется их химической энергией и эксергией. Расчет химической энергии и эксергии однородных органических топлив или топлив со сложным, но известным структурным составом |