Cum se transformă tone de cărbune în Gcal? Convertiți tona de cărbune în Gcal nu este dificil, dar pentru asta, să definim mai întâi scopul pentru care avem nevoie. Există cel puțin trei opțiuni pentru necesitatea de a calcula conversia rezervelor de cărbune disponibile în Gcal, acestea sunt:

În orice caz, cu excepția scopurilor de cercetare, unde este necesar să se cunoască puterea calorică exactă a cărbunelui, este suficient să știm că la arderea a 1 kg de cărbune cu o medie valoare calorica sunt alocate aproximativ 7000 kcal. În scop de cercetare, este de asemenea necesar să știm de unde sau din ce zăcământ am obținut cărbune.
Prin urmare, au ars 1 tonă de cărbune sau 1000 kg și au primit 1000x7000 = 7.000.000 kcal sau 7 Gcal.

Conținutul caloric al cărbunelui.

Pentru trimitere: puterea calorică a cărbunelui variază între 6600-8750 de calorii. În antracit, ajunge la 8650 de calorii, dar conținutul de calorii al cărbunelui brun variază între 2000 și 6200 de calorii, în timp ce cărbunii bruni conțin până la 40% dintr-un reziduu incombustibil - nămol. În același timp, antracitul se aprinde slab și arde numai în prezența unei tracțiuni puternice, dar cărbunele brun, dimpotrivă, se aprinde bine, dar dă puțină căldură și se arde rapid.

Dar aici, și în oricare dintre următoarele calcule, nu uitați că aceasta este căldura generată de arderea cărbunelui. Iar la încălzirea unei case, în funcție de locul unde ardem cărbune într-un cuptor sau cazan, obțineți mai puțină căldură, datorită așa-numitei eficiențe (coeficient acțiune utilă a) dispozitiv de încălzire (a se citi boiler sau aragaz).

Pentru un cuptor obișnuit, acest coeficient nu este mai mare de 60%, după cum se spune, căldura scapă în țeavă. Dacă ai boiler și Încălzire a apeiîntr-o casă, eficiența poate ajunge la cea a celor abrupte importate, citiți cazane moderne 92%, de obicei pentru cazanele casnice care funcționează pe cărbune, randamentul nu este mai mare de 70-75%. Prin urmare, uitați-vă în pașaportul cazanului și înmulțiți cei 7 Gcal obținuți cu eficiența și veți obține valoarea dorită - cât de mult Gcal veți obține cheltuind 1 tonă de cărbune pentru încălzire, sau ceea ce este același lucru cu transformarea tonelor de cărbune în Gcal.

După ce am cheltuit 1 tonă de cărbune pentru încălzirea unei case cu un cazan din import, vom obține aproximativ 6,3 Gcal, dar cu o sobă convențională, doar 4,2 Gcal. Scriu cu o sobă convențională, pentru că există multe modele de sobe economice, cu transfer de căldură crescut sau eficiență ridicată, dar, de regulă, au dimensiuni mariși nu fiecare stăpân își asumă așezarea. Motivul este că, cu așezarea necorespunzătoare sau chiar cu o ușoară defecțiune a sobei economice, în anumite condiții posibila deteriorare sau absența completă a tracțiunii. În cel mai bun caz, acest lucru va duce la plânsul aragazului, pereții acesteia vor fi umezi din cauza condensului, în cel mai rău caz, absența tracțiunii poate duce la arderea proprietarilor de la monoxid de carbon.

Cât cărbune ai nevoie pentru iarnă?

Acum să ne oprim asupra a ceea ce facem toate aceste calcule pentru a ști cât cărbune trebuie făcut pentru iarnă. În orice literatură, apropo, și pe site-ul nostru web, puteți citi ce, de exemplu, pentru încălzirea unei case cu o suprafață de 60 metri patrati, veți avea nevoie de aproximativ 6 kW de căldură pe oră. Convertind kW în Gcal, obținem 6x0,86 = 5,16 kcal / oră, de unde am luat 0,86.

Acum, s-ar părea, totul este simplu, știind cantitatea de căldură necesară pentru încălzire pe oră, o înmulțim cu 24 de ore și numărul de zile de încălzire. Cei care doresc să verifice calculul vor primi o cifră aparent neplauzibilă. Pentru 6 luni de încălzire a unei case destul de mici de 60 de metri pătrați, trebuie să cheltuim 22291,2 Gcal de căldură sau să depozităm 22291,2 / 7000 / 0,7 = 3,98 tone de cărbune. Ținând cont de prezența unui reziduu incombustibil în cărbune, această cifră trebuie mărită cu procentul de impurități, în medie este de 0,85 (15% din impurități) pentru cărbunii bituminoși și de 0,6 pentru cărbunii bruni. 3,98 / 0,85 = 4,68 tone de cărbune. Pentru maro, această cifră va fi în general astronomică, deoarece oferă de aproape 3 ori mai puțină căldură și conține multă rocă incombustibilă.

Care este greșeala, dar că cheltuim 1 kW de căldură la 10 metri pătrați ai casei doar în înghețuri, pentru regiunea Rostov, de exemplu, este -22 de grade, pentru Moscova -30 de grade. Pentru aceste înghețuri se calculează grosimea pereților clădirilor de locuit, dar câte zile într-un an avem astfel de înghețuri? Așa e, maxim 15 zile. Cum să fii, pentru un calcul simplificat, propriile scopuri, poți pur și simplu înmulți valoarea rezultată cu 0,75.

Coeficientul 0,75 este derivat pe baza calculelor medii mai precise utilizate la determinarea necesarului de combustibil echivalent pentru a obține limite pentru acest combustibil în autorități. întreprinderile industriale(gorgaz, regiongaz etc.) și, desigur, oficial, nu îl poți folosi nicăieri, decât pentru propriile calcule. Dar metoda de mai sus de a converti tone de cărbune în Gcal și apoi de a determina nevoia de cărbune pentru nevoile proprii este destul de precisă.

Desigur, se poate și cita o metodologie completă pentru determinarea cererii de combustibil echivalent , dar este destul de dificil să efectuați un astfel de calcul fără erori și, în orice caz, organismele oficiale îl vor accepta doar de la o organizație care are permisiunea și specialiști autorizați să efectueze aceste calcule. Da, iar omului de rând din stradă, cu excepția pierderii timpului, nu va da nimic.

Puteți efectua un calcul precis al necesarului de cărbune pentru încălzirea unei clădiri rezidențiale, în conformitate cu ordinul Ministerului Industriei și Energiei al Federației Ruse din 11.11.2005 nr. 301 „Metodologie pentru determinarea normelor pentru eliberarea gratuită. raționați cărbunele pentru nevoile gospodărești pensionarilor și altor categorii de persoane care locuiesc în regiunile miniere de cărbune în case cu încălzire la sobă și au dreptul să-l primească în condițiile legii. Federația Rusă". Un exemplu de astfel de calcul cu formule este afișat pe.

Pentru specialiștii întreprinderilor interesați să calculeze cererea anuală de căldură și combustibil, pe cont propriu poti studia urmatoarele documente:

- Metodologia pentru determinarea necesarului de combustibil Moscova, 2003, Gosstroy 12.08.03

- MDK 4-05.2004 „Metodologie pentru determinarea necesarului de combustibil, energie electricași apă în producția și transmiterea energiei termice și a purtătorilor de căldură în sistemele de alimentare cu căldură municipale ”(Gosstroy RF 2004) sau bine ați venit la noi, calculul este ieftin, îl vom efectua rapid și precis. Toate întrebările la telefon 8-918-581-1861 (Yuri Olegovich) sau prin e-mail indicat pe pagină.

Combustibil și resurse energetice. Combustibil convențional

Combustibil convențional

Diferite tipuri de resurse energetice au calitate diferită, care se caracterizează prin conținutul energetic al combustibilului. Consumul specific de energie este cantitatea de energie pe unitatea de masă corpul fizic resursă energetică.

Pentru a compara tipuri diferite combustibil, contabilizarea totală a rezervelor sale, evaluarea eficienței, utilizarea resurselor energetice, compararea indicatorilor dispozitivelor care utilizează căldură, unitatea de măsură este combustibilul standard. Combustibilul convențional este un astfel de combustibil, arderea a 1 kg din care eliberează 29309 kJ, sau 7000 kcal de energie. Pentru analiza comparativa Se folosește 1 tonă de combustibil standard.

1 t c. t. = 29309 kJ = 7000 kcal = 8120 kW * h.

Această cifră corespunde unui cărbune bun cu cenușă scăzută, care uneori este numit echivalent de cărbune.

În străinătate, pentru analiză se utilizează combustibil de referință cu o putere calorică de 41.900 kJ/kg (10.000 kcal/kg). Această cifră se numește echivalentul petrolului. Masa 9.4.1 arată valorile consumului specific de energie pentru un număr de resurse energetice în comparație cu combustibilul convențional.

Tabelul 9.4.1. Consumul specific de energie al resurselor energetice

Se poate observa că gazul, petrolul și hidrogenul au un consum mare de energie.

Complexul de combustibil și energie al Republicii Belarus, perspective pentru dezvoltarea sa

Scopul principal al politicii energetice a Republicii Belarus pentru perioada de până în 2015 este de a identifica modalități și mecanisme pentru dezvoltarea și funcționarea optimă a sectoarelor complexe de combustibil și energie, aprovizionare fiabilă și eficientă cu energie pentru toate sectoarele economiei. , creând condiții pentru producerea de produse competitive, atingerea unor niveluri de trai ale populației similare statelor europene foarte dezvoltate.

Pentru a atinge acest obiectiv, Programul Energetic de Stat al Republicii Belarus prevede utilizarea surselor de energie netradiționale și regenerabile la o scară tot mai mare. Ținând cont de condițiile naturale, geografice, meteorologice ale republicii, se preferă centralele hidroelectrice mici, centrale eoliene, centrale bioenergetice, instalații de incinerare a deșeurilor vegetale și a deșeurilor menajere, încălzitoare solare de apă.

Potențialul resurselor de combustibil și energie în Republica Belarus este prezentat în Tabelul 9.5.1.

Tabelul 9.5.1. Potențialul resurselor locale de combustibil și energie în Republica Belarus (milioane de tone echivalent combustibil)

Întrucât am analizat deja problema perspectivelor de utilizare a tipurilor locale de combustibil în republică, ne vom opri în detaliu asupra caracteristicilor perspectivelor de dezvoltare a surselor de energie netradițională și regenerabilă.

Energie biologică. Sub influenta radiatie solaraîn plante se formează materie organică, iar energia chimică se acumulează. Acest proces se numește fotosinteză. Animalele există datorită primirii directe sau indirecte de energie și substanțe de la plante! Acest proces corespunde nivel trofic fotosinteză. Ca rezultat al fotosintezei, are loc o transformare naturală a energiei solare. Substanțele care alcătuiesc plantele și animalele se numesc biomasă. Biomasa poate fi transformată în anumiți combustibili prin procese chimice sau biochimice: gaz metan, metanol lichid, solid cărbune... Produsele de ardere a biocombustibililor prin procese naturale ecologice sau agricole sunt din nou transformate în biocombustibili. Sistemul de circulație a biomasei este prezentat în Fig. 9.5.1.

Orez. 9.5.1. Sistem de circulație planetară a biomasei

Energia din biomasă poate fi utilizată în industrie, gospodărie... De exemplu, în țările care furnizează zahăr, până la 40% din necesarul de combustibil sunt acoperite cu deșeurile din producția acestuia. Biocombustibilul sub formă de lemn de foc, gunoi de grajd și vârfuri de plante este folosit în gospodării de aproximativ „50% din populația lumii pentru gătit și încălzit locuințe.

Există diferite metode energetice de procesare a biomasei:

1. termochimice (combustie directă, gazeificare, piroliză);
2. biochimice (fermentație alcoolică, prelucrare anaerobă sau aerobă, biofotoliză);
3. agrochimice (extracția combustibilului). Tipurile de biocombustibili obținute în urma prelucrării și eficiența acestora sunt prezentate în Tabelul 9.5.2.

Tabelul 9.5.2. Combustibili din prelucrarea biomasei

V timpuri recente au existat proiecte pentru crearea de plantații de energie artificială pentru cultivarea biomasei și conversia ulterioară a energiei biologice. Pentru a obține o putere termică egală cu 100 MW, vor fi necesari circa 50 m2 de suprafață de plantație energetică. Mai mult în sens larg are conceptul de ferme energetice, care presupune producerea de biocombustibil ca principal sau produs secundar al producției agricole, silviculturii, economiei fluviale și maritime, activităților umane industriale și casnice.

În condițiile climatice din Belarus, se recoltează o masă de plante în cantitate de până la 10 tone de substanță uscată din 1 hectar de plantații energetice, ceea ce echivalează cu aproximativ 5 tone echivalent combustibil. t. Cu practici agricole suplimentare, productivitatea de 1 hectar poate fi crescută de 2-3 ori: Cel mai indicat este să folosiți zăcăminte de turbă epuizată, a căror suprafață în republică este de aproximativ 180 de mii de hectare, pentru a obține materii prime. Aceasta poate deveni o sursă de materii prime energetice stabilă, ecologică și compatibilă cu biosfera.

Biomasa este cea mai promițătoare și semnificativă sursă de energie regenerabilă din republică, care poate asigura până la 15% din necesarul de combustibil.

Utilizarea deșeurilor de la fermele și complexele zootehnice ca biomasă este foarte promițătoare pentru Belarus. Producția de biogaz din acestea se poate ridica la aproximativ 890 milioane m3 pe an, ceea ce echivalează cu 160 mii tone. t. Conținut energetic de 1 m3 de biogaz (60-75% metan, 30-40% dioxid de carbon, 1,5% hidrogen sulfurat) este 22,3 MJ, ceea ce este echivalent cu 0,5 m3 de gaz natural purificat, 0,5 kg de motorină, 0,76 kg de combustibil standard. Factorul limitativ în dezvoltarea fabricilor de biogaz în republică sunt iernile lungi, consumul mare de metale al plantelor, dezinfecția incompletă îngrășăminte organice. O condiție importantă Realizarea potențialului biomasei este crearea unei infrastructuri adecvate de la achiziție, colectarea materiilor prime până la livrarea produsului final către consumator. Centrala de bioenergie este considerata, in primul rand, ca o instalatie pentru producerea ingrasamintelor organice si, pe parcurs, pentru producerea de biocombustibil, care face posibila obtinerea de energie termica si electrica.

O tonă de echivalent combustibil (tep) este o unitate de energie egală cu 29,3 MJ/kg; este definită ca cantitatea de energie eliberată în timpul arderii a 1 tonă de combustibil cu o putere calorică de 7000 kcal/kg (corespunde cu puterea calorică tipică a cărbunelui).

Economia de combustibil din utilizarea VER combustibil este determinată de formula:

Kg echivalent, (3.3.3)

unde este căldura combustibilului VER utilizată pentru perioada de facturare (deceniu, lună, trimestru, an);

–Caldura de ardere a combustibilului echivalent, = 29,3 MJ/kg;

ή 1 - factorul de utilizare a combustibilului (FUF) în cuptor când funcționează cu combustibil VER;

ή 2 - KIT în cuptor când funcționează cu combustibil înlocuit.

Cantitatea de economie de combustibil la utilizarea cazanelor de căldură reziduală poate fi determinată prin formula:

Kg combustibil standard , (3.3.4)

unde este căldura gazelor reziduale trecute prin cazanul de căldură reziduală în perioada de calcul al economiei de combustibil;

-Eficiență termică cazan de căldură reziduală, o.e.;

-Eficiență termică cazan de combustibil înlocuit cu un cazan de căldură reziduală, p.u.

În metalurgia feroasă, până la 10% din combustibilul importat (gaz natural, păcură, cărbune) este economisit anual datorită utilizării resurselor de energie termică. Cantitatea de căldură generată ca urmare a utilizării VER în soldul total de consum al uzinelor metalurgice este de 30%, iar la unele fabrici până la 70%.

Utilizarea căldurii cocsului incandescent. Căldura cocsului incandescent este utilizată în unitățile de stingere a cocsului uscat (USTK), vezi fig. 3.3.9.

Orez. 3.3.9. Diagramă schematică instalatii de stingere a cocsului uscat.

Legenda pentru figura 3.3.8:

1 - unitate de alimentare cocs fierbinte; 2 - ieșire de cocs răcit; 3 - camera de stingere uscata, care include (pozitiile 4-7: 4 - precamera de primire a cocsului incandescent; 5 - canale de gaz oblice pentru evacuarea gazului; 6 - zona de stingere uscata; 7 - dispozitiv de alimentare cu gaz si distributie gaze; 8 - colectare praf cameră; 9 - cazan de căldură reziduală (pozițiile 10-16): 10 - pompă de alimentare; 11 - economizor; 12 - separator tambur; 13 - pompă de circulație; 14 - suprafețe de încălzire prin evaporare; 15 - supraîncălzitor; 16 - evacuare abur supraîncălzit; 17 - ciclon de decantare; 18 - aspirator, care asigură circulația gazului de răcire; 19 - îndepărtarea brizei de cocs și a prafului.

Utilizareturbine fără compresor cu utilizare a gazelor.

Turbinele fără compresor de utilizare a gazelor (GUBT) sunt turbo-expansoare care funcționează pe excesul de presiune a gazului generat în timpul topirii fontei în furnalele înalte și în timpul reducerii gazelor pe conductele principale de gaz. Prima fabrică metalurgică din practica mondială, care a implementat un proiect cu un GUBT cu o turbină radială cu o capacitate de 6 MW, a fost Combinatul Siderurgic Magnitogorsk. În 2002, la OJSC Severstal, pe un furnal de 5500 m 3, a fost dat în funcțiune GUBT-25, dezvoltat și fabricat în comun de CJSC Nevsky Zavod și compania germană Zimmermann and Jansen.

Din punct de vedere al economisirii energiei în sistemul de transport al gazelor, utilizarea energiei de exces de presiune a gazului natural într-un turboexpansor este foarte promițătoare astăzi. În industria gazelor, expansoarele turbo sunt utilizate pentru:

1) punerea în funcțiune a unei instalații de turbină cu gaz a unei unități de pompare a gazului, precum și pentru rotirea rotorului acesteia la oprire (pentru a-l răci); în acest caz, turboexpansorul funcționează pe gaz transportat cu eliberarea acestuia după turbină în atmosferă;

2) răcirea gazelor naturale (în timpul expansiunii sale într-o turbină) în instalaţii de lichefiere a acestuia;

3) răcirea gazelor naturale în instalațiile din „câmpul” acestuia, pregătirea pentru transport prin sistemul de conducte (eliminarea umidității prin înghețarea acesteia etc.).

4) antrenați un compresor de înaltă presiune pentru a furniza gaz către instalațiile de stocare de vârf;

5) generarea de energie electrică la stațiile de distribuție a gazelor (GDS) a sistemului de transport al gazelor naturale către consumatorii săi utilizând diferența de presiune a gazului dintre conductele de înaltă și joasă presiune din turbină.

Potrivit experților, pe teritoriul Federației Ruse se află aproximativ 600 de obiecte - stații de distribuție a gazelor și fracturare hidraulică, care au condiții pentru construirea și exploatarea turboexpansoarelor cu o capacitate de 1-3 MW, care pot genera până la 15 miliarde. kWh de energie electrică pe an.