¿Cómo convertir toneladas de carbón a Gcal? Convertir toneladas de carbón a Gcal no es difícil, pero para esto, primero decidamos los propósitos para los que lo necesitamos. Existen al menos tres opciones ante la necesidad de calcular la conversión de las reservas de carbón existentes en Gcal, estas son:

En cualquier caso, salvo para fines de investigación, donde es necesario conocer el poder calorífico exacto del carbón, basta saber que cuando se quema 1 kg de carbón con un promedio de valor calorífico se liberan aproximadamente 7000 kcal. Para fines de investigación, también es necesario saber dónde, o de qué depósito, recibimos carbón.
En consecuencia, 1 tonelada de carbón quemado o 1000 kg recibieron 1000x7000 = 7.000.000 kcal o 7 Gcal.

Grados calóricos de carbones duros.

Para referencia: contenido calórico del carbón oscila entre 6600-8750 calorías. En Antracita, alcanza las 8650 calorías, pero el contenido calórico del lignito varía de 2000 a 6200 calorías, mientras que el lignito contiene hasta un 40% del residuo ignífugo: lodo. Al mismo tiempo, la antracita se enciende mal y se quema solo en presencia de una fuerte tracción, pero el lignito, por el contrario, se enciende bien, pero da poco calor y se quema rápidamente.

Pero aquí, y en cualquiera de los siguientes cálculos, no olvides que este es el calor liberado durante la combustión del carbón. Y al calentar una casa, dependiendo de dónde quememos carbón en un horno o caldera, se obtiene menos calor, debido al llamado factor de eficiencia (coeficiente acción útil) dispositivo de calefacción (léase caldera o estufa).

Para un horno convencional, este coeficiente no supera el 60%, como dicen, el calor vuela hacia la chimenea. Si tienes una caldera calentamiento de agua en la casa, la eficiencia puede alcanzar los importados empinados, lea las calderas modernas 92%, generalmente para calderas de carbón domésticas, la eficiencia no supera el 70-75%. Por lo tanto, busque en el pasaporte de la caldera y multiplique las 7 Gcal recibidas por la eficiencia, y obtendrá el valor deseado: cuántas Gcal recibirá al gastar 1 tonelada de carbón en calefacción o qué es lo mismo que convertir toneladas de carbón en Gcal.

Habiendo gastado 1 tonelada de carbón para calentar una casa con una caldera importada, obtendremos aproximadamente 6,3 Gcal, pero con una estufa convencional solo 4,2 Gcal. Estoy escribiendo con una estufa convencional, porque hay muchos diseños de estufas económicas, con mayor transferencia de calor o alta eficiencia, pero, por regla general, tienen tallas grandes y no todos los maestros toman su albañilería. La razón es que con una albañilería inadecuada o incluso con un ligero mal funcionamiento de la estufa económica, en ciertas condiciones es posible el deterioro o la ausencia total de tracción. En el mejor de los casos, esto provocará el llanto del horno, sus paredes estarán húmedas por el condensado; en el peor de los casos, la falta de tracción puede provocar la quema de los propietarios por monóxido de carbono.

¿Cuánto carbón se debe almacenar para el invierno?

Ahora detengámonos en el hecho de que estamos haciendo todos estos cálculos para saber cuánto carbón necesitamos hacer para el invierno. En cualquier literatura, por cierto, y en nuestro sitio web, puede leer que, por ejemplo, para calentar una casa con un área de 60 metros cuadrados, necesitará aproximadamente 6 kW de calor por hora. Convirtiendo kW a Gcal obtenemos 6x0.86 \u003d 5.16 kcal / hora, de donde tomamos 0.86.

Ahora, al parecer, todo es simple, sabiendo la cantidad de calor necesaria para calentar por hora, lo multiplicamos por 24 horas y la cantidad de días de calefacción. Quienes deseen comprobar el cálculo recibirán una cifra aparentemente inverosímil. Necesitamos gastar 22291,2 Gcal de calor o almacenar 22291,2/7000/0,7=3,98 toneladas de carbón para calentar durante 6 meses una casa bastante pequeña de 60 metros cuadrados. Teniendo en cuenta la presencia de un residuo no combustible en el carbón, esta cifra debe incrementarse en el porcentaje de impurezas, en promedio es 0,85 (15% de impurezas) para hulla y 0,6 para pardo. 3,98/0,85=4,68 toneladas de hulla. Para el marrón, esta cifra será generalmente astronómica, ya que da casi 3 veces menos calor y contiene mucha roca no combustible.

¿Cuál es el error, sino que gastamos 1 kW de calor por cada 10 metros cuadrados de la casa solo en climas fríos, para la región de Rostov, por ejemplo, son -22 grados, Moscú -30 grados? El grosor de las paredes de los edificios residenciales se calcula sobre estas heladas, pero ¿cuántos días tenemos tales heladas en un año? Así es, un máximo de 15 días. Cómo ser, para un cálculo simplificado, para sus propios fines, simplemente puede multiplicar el valor resultante por 0.75.

El coeficiente de 0,75 se obtuvo con base en el promedio de cálculos más precisos utilizados para determinar la necesidad de combustible estándar para obtener límites para este mismo combustible en las autoridades. empresas industriales(gorgazy, regionalgazy, etc.) y, por supuesto, oficialmente, no puedes usarlo en ningún lado excepto para tus propios cálculos. Pero el método anterior de convertir toneladas de carbón en Gcal y luego determinar la demanda de carbón para las propias necesidades es bastante preciso.

Por supuesto, uno puede traer una metodología completa para determinar la necesidad de combustible convencional , pero es bastante difícil realizar dicho cálculo sin errores y, en cualquier caso, las autoridades lo aceptarán solo de una organización que tenga permiso y especialistas certificados para realizar estos cálculos. Y además de la pérdida de tiempo, no le dará nada a la gente del pueblo simple.

Puede hacer un cálculo preciso de la necesidad de carbón para calentar un edificio residencial de acuerdo con la orden del Ministerio de Industria y Energía de la Federación Rusa del 11 de noviembre de 2005 No. 301 "Métodos para determinar las normas para emitir raciones gratuitas carbón para necesidades domésticas a jubilados y otras categorías de personas que viven en regiones mineras de carbón en casas con estufa de calefacción y con derecho a recibirlo de acuerdo con la ley Federación Rusa". A continuación se muestra un ejemplo de dicho cálculo con fórmulas.

Para especialistas de empresas interesadas en calcular la necesidad anual de calor y combustible, por propia cuenta Puedes consultar los siguientes documentos:

- Metodología para determinar la necesidad de combustible Moscú, 2003, Gosstroy 12.08.03

- MDK 4-05.2004 "Metodología para determinar la necesidad de combustible, energía eléctrica y agua en la producción y transmisión de energía térmica y portadores de calor en sistemas públicos de calefacción ”(Gosstroy de la Federación Rusa, 2004) o bienvenidos, el cálculo es económico, lo realizaremos de manera rápida y precisa. Todas las consultas por teléfono 8-918-581-1861 (Yuri Olegovich) o por correo electrónico indicado en la página.

Recursos combustibles y energéticos. Combustible condicional

Combustible condicional

Los diferentes tipos de recursos energéticos tienen calidad diferente, que se caracteriza por la intensidad energética del combustible. La intensidad energética específica es la cantidad de energía por unidad de masa cuerpo físico fuente de energia.

Para comparacion varios tipos combustible, contabilidad total de sus reservas, evaluación de eficiencia, uso de recursos energéticos, comparación de indicadores de dispositivos que usan calor, la unidad de medida es combustible estándar. El combustible condicional es tal combustible, durante la combustión de 1 kg del cual se liberan 29309 kJ, o 7000 kcal de energía. Para análisis comparativo Se utiliza 1 tonelada de combustible de referencia.

1 tonelada T. \u003d 29309 kJ \u003d 7000 kcal \u003d 8120 kW * h.

Esta cifra corresponde a un buen carbón con bajo contenido de cenizas, que a veces se denomina equivalente de carbón.

En el exterior, se utiliza para el análisis combustible de referencia con un poder calorífico de 41.900 kJ/kg (10.000 kcal/kg). Este indicador se llama equivalente de petróleo. En mesa. 9.4.1 muestra los valores de intensidad energética específica para una serie de recursos energéticos en comparación con el combustible convencional.

Tabla 9.4.1. Intensidad energética específica de los recursos energéticos

Se puede observar que el gas, el petróleo y el hidrógeno tienen una alta intensidad energética.

Complejo de combustible y energía de la República de Bielorrusia, perspectivas para su desarrollo.

El objetivo principal de la política energética de la República de Bielorrusia para el período hasta 2015 es determinar las formas y la formación de mecanismos para el desarrollo y funcionamiento óptimos de los sectores del complejo de combustible y energía, suministro de energía confiable y eficiente para todos. sectores de la economía, creando condiciones para la producción de productos competitivos, alcanzando niveles de vida similares a los de los estados europeos altamente desarrollados.

Para lograr este objetivo, el Programa Estatal de Energía de la República de Bielorrusia prevé el uso de fuentes de energía no tradicionales y renovables en una escala cada vez mayor. Teniendo en cuenta las condiciones naturales, geográficas, meteorológicas de la república, se da preferencia a las pequeñas centrales hidroeléctricas, turbinas de viento, instalaciones de bioenergía, instalaciones de incineración de cultivos y residuos domésticos, calentadores solares de agua.

El potencial de los recursos de combustible y energía en la República de Bielorrusia se presenta en la Tabla 9.5.1.

Tabla 9.5.1. Potencial de los recursos locales de combustible y energía en la República de Bielorrusia (millones de tce)

Como ya hemos considerado el tema de las perspectivas para el uso de tipos locales de combustible en la república, nos detendremos en detalle en las características de las perspectivas para el desarrollo de fuentes de energía no tradicionales y renovables.

energía biológica. Bajo la influencia radiación solar se forman en las plantas materia orgánica y se acumula energía química. Este proceso es llamado fotosíntesis. ¡Los animales existen obteniendo directa o indirectamente energía y materia de las plantas! Este proceso está en consonancia con nivel trópico fotosíntesis. Como resultado de la fotosíntesis, se produce una transformación natural de la energía solar. Las sustancias que componen las plantas y los animales se denominan biomasa. A través de procesos químicos o bioquímicos, la biomasa se puede convertir en ciertos combustibles: metano gaseoso, metanol líquido, sólido carbón. Los productos de combustión de los biocombustibles se vuelven a convertir en biocombustibles mediante procesos naturales ecológicos o agrícolas. El sistema del ciclo de la biomasa se muestra en la fig. 9.5.1.

Arroz. 9.5.1. Sistema de Circulación Planetaria de Biomasa

La energía de la biomasa se puede utilizar en la industria, familiar. Así, en los países proveedores de azúcar, hasta el 40% de las necesidades de combustible se cubren con los residuos de su producción. Aproximadamente el 50% de la población mundial utiliza biocombustibles en forma de leña, estiércol y parte superior de las plantas en los hogares para cocinar y calentar los hogares.

Existen varios métodos energéticos para el procesamiento de la biomasa:

1. termoquímica (combustión directa, gasificación, pirólisis);
2. bioquímicos (fermentación de alcohol, procesamiento anaeróbico o aeróbico, biofotólisis);
3. agroquímico (extracción de combustible). Los tipos de biocombustibles obtenidos como resultado del procesamiento y su eficiencia se muestran en la Tabla 9.5.2.

Tabla 9.5.2. Combustibles derivados del procesamiento de biomasa

EN Últimamente había proyectos para crear plantaciones de energía artificial para el cultivo de biomasa y la posterior conversión de energía biológica. Para obtener una potencia térmica igual a 100 MW, se requerirán unos 50 m2 de área de plantación energética. Más sentido amplio tiene el concepto de granjas energéticas, que implica la producción de biocombustibles como producto principal o subproducto de la producción agrícola, forestal, manejo de ríos y mares, actividades humanas industriales y domésticas.

En las condiciones climáticas de Bielorrusia, de 1 hectárea de plantaciones energéticas se recolecta una masa de plantas en una cantidad de hasta 10 toneladas de materia seca, lo que equivale a unas 5 toneladas de u.c. Con prácticas agrícolas adicionales, la productividad de 1 ha se puede aumentar de 2 a 3 veces: es más conveniente utilizar depósitos de turba agotados para obtener materias primas, cuyo área en la república es de aproximadamente 180 mil hectáreas. . Esto puede convertirse en una fuente de materias primas energéticas estable, respetuosa con el medio ambiente y compatible con la biosfera.

La biomasa es la fuente de energía renovable más prometedora e importante del país, que puede proporcionar hasta el 15% de sus necesidades de combustible.

Es muy prometedor para Bielorrusia utilizar los desechos de las granjas y complejos ganaderos como biomasa. La producción de biogás a partir de ellos puede ser de unos 890 millones de m3 por año, lo que equivale a 160 mil toneladas. t Contenido energético de 1 m3 de biogás (60–75% metano, 30–40% dióxido de carbono, 1,5% de sulfuro de hidrógeno) es de 22,3 MJ, lo que equivale a 0,5 m3 de gas natural purificado, 0,5 kg de gasóleo, 0,76 kg de combustible de referencia. El factor limitante para el desarrollo de plantas de biogás en la república son los largos inviernos, el alto consumo de metales de las plantas, la desinfección incompleta. fertilizantes organicos. Una condición importante darse cuenta del potencial de la biomasa es la creación de una infraestructura apropiada desde la adquisición, recolección de materias primas hasta la entrega del producto final al consumidor. La planta de bioenergía se considera, en primer lugar, como una instalación para la producción de abonos orgánicos y, de paso, para la producción de biocombustibles, lo que permite obtener energía térmica y eléctrica.

Tonelada de combustible estándar (t.c.f.) - unidad de medida de energía igual a 29,3 MJ/kg; se define como la cantidad de energía liberada durante la combustión de 1 tonelada de combustible con un poder calorífico de 7000 kcal/kg (correspondiente al poder calorífico típico del carbón).

La economía de combustible del uso de combustible VER está determinada por la fórmula:

kg ce, (3.3.3)

donde es el calor de combustible RES utilizado para el período de cálculo (década, mes, trimestre, año);

– poder calorífico del combustible de referencia, =29,3 MJ/kg;

ή 1 es el factor de utilización de combustible (FUE) en el horno cuando funciona con el combustible del VER;

ή 2 - KIT en el horno cuando funciona con combustible de sustitución.

La cantidad de ahorro de combustible cuando se usan calderas de calor residual se puede determinar mediante la fórmula:

Kg c.t. , (3.3.4)

donde está el calor de los gases de escape que han pasado a través de la caldera de calor residual durante el período de cálculo de la economía de combustible;

-eficiencia térmica caldera de calor residual, r.u.;

-eficiencia térmica caldera de combustible reemplazada por una caldera de calor residual, r.u.

En metalurgia ferrosa, se ahorra anualmente hasta un 10% de combustible importado (gas natural, fuel oil, carbón) debido al uso de VER térmico. La cantidad de energía térmica generada por la utilización de VER en el balance total de consumo de las plantas metalúrgicas es del 30%, y en algunas plantas hasta el 70%.

Aprovechamiento del calor del coque al rojo vivo. El calor del coque incandescente se usa en unidades de extinción de coque seco (DSC), véase la fig. 3.3.9.

Arroz. 3.3.9. diagrama de circuito instalaciones para el enfriamiento rápido del coque seco.

Leyenda de la Figura 3.3.8:

1 - unidad de suministro de coque caliente; 2 – salida de coque enfriado; 3 - cámara de extinción en seco, que incluye (posiciones 4-7: 4 - precámara para recibir coque caliente; 5 - canales de gas oblicuos para salida de gas; 6 - zona de extinción en seco; 7 - dispositivo de suministro y distribución de gas; 8 - sedimentación de polvo cámara; 9 - caldera de calor residual (posiciones 10-16): 10 - bomba de alimentación; 11 - economizador; 12 - tambor separador; 13 - bomba de circulación; 14 - superficies de calentamiento por evaporación; 15 - sobrecalentador; 16 - salida de vapor sobrecalentado; 17 - ciclón de limo, 18 - extractor, que proporciona circulación del gas refrigerante, 19 - eliminación de coque y polvo.

Usoturbinas sin compresor de utilización de gas.

Las turbinas sin compresor de utilización de gas (GUBT) son turboexpansores que funcionan con el exceso de presión del gas generado durante la fundición de hierro en los altos hornos y durante la reducción de gas en los gasoductos principales. Magnitogorsk Iron and Steel Works se convirtió en la primera planta metalúrgica en la práctica mundial, donde se implementó un proyecto con una turbina principal de turbina radial de 6 MW. En 2002, JSC "Severstal" en el alto horno de 5500 m 3 se puso en funcionamiento GUBT-25 desarrollado y fabricado conjuntamente por CJSC "Nevsky Zavod" y la empresa alemana "Zimmermann and Janzen".

Desde el punto de vista del ahorro de energía en el sistema de transmisión de gas, hoy en día es muy prometedor utilizar la energía de la sobrepresión del gas natural en un turboexpansor. En la industria del gas, los turboexpansores se utilizan para:

1) puesta en marcha de la planta de turbina de gas de la unidad compresora de gas, así como para hacer girar su rotor cuando está parada (para enfriarla); mientras que el turboexpansor opera sobre el gas transportado con su liberación después de la turbina a la atmósfera;

2) enfriamiento de gas natural (durante su expansión en una turbina) en sus plantas de licuefacción;

3) enfriamiento de gas natural en instalaciones para su preparación de “campo” para el transporte a través del sistema de tuberías (eliminación de humedad por congelación, etc.).

4) accionar un compresor de alta presión para suministrar gas a los picos de almacenamiento;

5) generación de energía en las estaciones de distribución de gas (GDS) del sistema de transporte de gas natural a sus consumidores utilizando la diferencia de presión de gas entre las tuberías de alta y baja presión en la turbina.

Según los expertos, hay alrededor de 600 instalaciones en el territorio de la Federación Rusa, GDS y GRP, que tienen las condiciones para la construcción y operación de turboexpansores con una capacidad de 1-3 MW, que pueden generar hasta 15 mil millones. kWh de electricidad al año.