Дахин С.В. Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях

Подождите немного. Документ загружается.

С.В. Дахин

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ

В ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКЕ

И ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЯХ

Учебное пособие

Воронеж 2010

ГОУ ВПО

«Воронежский государственный технический

университет»

С.В. Дахин

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ

В ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКЕ

И ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЯХ

Утверждено Редакционно-издательским советом

университета в качестве учебного пособия

Воронеж 2010

УДК 621.31

Дахин С.В. Энергосбережение в теплоэнергетике и теп-

лотехнологиях: учеб. пособие / С.В. Дахин. Воронеж: ГОУ

ВПО «Воронежский государственный технический универси-

тет», 2010. 182 с.

В учебном пособии рассматриваются теоретические и

практические вопросы, касающиеся энергосбережения в теп-

лоэнергетике и теплотехнологиях.

Издание соответствует требованиям Государственного

образовательного стандарта высшего профессионального об-

разования по направлению 140100 «Теплоэнергетика», специ-

альности 140104 «Промышленная теплоэнергетика», дисцип-

лине «Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологи-

ях».

Предназначено для студентов очной и заочной (в том

числе и по сокращенной программе) форм обучения.

Табл. 6. Ил. 53. Библиогр.: 58 назв.

Научный редактор д-р техн. наук, проф. А.В. Бараков

Рецензенты: кафедра электротехники, теплотехники

и гидравлики Воронежской

государственной лесотехнической

академии (зав. кафедрой д-р техн. наук,

проф. В.М. Попов);

д-р техн. наук, доц. Ю.Н. Агапов

«Воронежский государственный

технический университет», 2010

ВВЕДЕНИЕ

Учебное пособие предназначено для студентов очной и

заочной (в том числе по сокращенной программе) форм обуче-

ния, изучающих дисциплину «Энергосбережение в теплоэнер-

гетике и теплотехнологиях».

Целью изучения дисциплины является подготовка сту-

дентов к решению вопросов энергосбережения в различных

отраслях промышленности, в жилищно-коммунальном хозяй-

стве, в аграрно-промышленном комплексе; в использовании

полученных знаний и навыков на стадии дипломного проекти-

рования и в профессиональной деятельности.

Задачи дисциплины – изучение направлений и способов

энергосбережения в различных сферах деятельности человека,

развитие у студентов навыков в умении выдавать рекоменда-

ции по эффективному использованию энергоресурсов.

Для изучения дисциплины необходимо знание высшей

математики, физики, гидродинамики и термодинамики и спе-

циальных дисциплин для специальности «Промышленная теп-

лоэнергетика».

Творческое усвоение дисциплины является необходи-

мым условием подготовки специалиста в области промышлен-

ной теплоэнергетики, способного решать задачи повышения

эффективности производства, экономного и рационального

использования энергетических ресурсов. На первый план вы-

двигаются проблемы управления и оптимизации использова-

ния и распределения энергоресурсов.

1. ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Ниже приводится терминология курса и основные оп-

ределения [1].

Топливно-энергетические ресурсы (ТЭР) - совокуп-

ность всех природных и преобразованных видов топлива и

энергии, в том числе и воды как энергоносителя, используе-

мых в хозяйственной деятельности.

Энергетический ресурс – носитель энергии, энергия

которого используется или может быть использована при осу-

ществлении хозяйственной или иной деятельности, а также

вид энергии (атомная, тепловая, электрическая, электромаг-

нитная энергия или другой вид энергии) [2].

Энергосбережение – реализация организационных,

правовых, технических, технологических, экономических и

иных мер, направленных на уменьшение объѐма используемых

энергетических ресурсов при сохранении соответсвующего

полезного эффекта от их использования (в том числе объѐма

произведѐнной продукции, выполненных работ, оказанных ус-

луг) [2].

Потенциал энергосбережения – количество ТЭР, ко-

торое можно сберечь в результате реализации технически воз-

можных и экономически оправданных мер без снижения каче-

ства и объѐмов производимых продуктов и услуг. Потенциал

энергосбережения включает в себя эффективное использова-

ние и вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых ис-

точников энергии и вторичных ресурсов, при условии сохра-

нения или снижения техногенного воздействия на окружаю-

щую и природную среду.

Возобновляемые источники энергии – источники

энергии, постоянно возобновляемые естественным путѐм за

счѐт физико-химических процессов природного происхожде-

ния.

Вторичные энергетические ресурсы (ВЭР) - энерге-

тические ресурсы, получаемые в виде отходов производства и

потребления или побочных продуктов в результате осуществ-

ления технологического процесса или использования оборудо-

вания, функциональное назначение которого не связано с про-

изводством соответствующего вида энергетического ресурса

[2].

Энергетическая эффективность – характеристики, от-

ражающие отношение полезного эффекта от использования

энергетических ресурсов к затратам энергетических ресурсов,

произведѐнным в целях получения такого эффекта, примени-

тельно к продукции, технологическому процессу, юридиче-

скому лицу, индивидуальному предпринимателю [2].

Класс энергетической эффективности - характери-

стика продукции, отражающая еѐ энергетическую эффектив-

ность [2].

Бытовое энергопотребляющее устройство - продук-

ция, функциональное значение которой предполагает исполь-

зование энергетических ресурсов, потребляемая мощность ко-

торой не превышает для электрической энергии двадцать один

киловатт, для тепловой энергии сто киловатт и использование

которой может предназначаться для личных, семейных, до-

машних и подобных нужд [2].

Характеристика эенергоресурсопотребления - физи-

ческая величина, отражающая количество и качество потреб-

ляемого энергоресурса, которая используется для расчѐта по-

казателей эффективности объекта или процесса.

Нормативный показатель энергетической эффек-

тивности (объекта, процесса) – установленная в нормативной

документации на объект (процесс) количественная характери-

стика уровней рационального потребления и экономного рас-

ходования ТЭР при создании продукции, реализации процес-

сов, проведении работ и оказании услуг, выраженная в виде

абсолютного, удельного или относительного показателя их по-

требления (потерь).

Показатель энергосбережения – количественная и/или

качественная характеристика проектируемых или реализуемых

мер по энергосбережению, выражаемая в абсолютных или от-

носительных характеристиках.

Нерациональное расходование энергетических ре-

сурсов – наличие расходов топливно-энергетических ресурсов

на энергетических и технических установках в промышленном

и коммунально-бытовом секторе (в том числе в жилых и об-

щественных зданиях), которые могут быть снижены при реа-

лизации выявленных резервов энергосбережения.

Расточительное расходование энергетических ресур-

сов – расход топливно-энергетических ресурсов сверх строи-

тельных и технологических нормативов, обусловленный несо-

блюдением действующих правил эксплуатации производст-

венных и коммунально-бытовых объектов, в т.ч. при аварих,

из-за бесхозяйственности и некомпетентности обслуживающе-

го персонала.

Непроизводительный расход ТЭР – расход ТЭР, обу-

словленный несоблюдением требований, установленных госу-

дарственными стандартами, а также нарушением требований,

установленных иными нормативными актами, нормативными

и методическими документами.

Рациональное использование ТЭР – достижение мак-

симальной эффективности использования ТЭР в хозяйстве при

существующем уровне развития техники и технологии с одно-

временным снижением техногенного воздействия на окру-

жающую среду.

Экономное расходование ТЭР – ведение технологиче-

ских процессов, производство продукции или оказание услуг

при постоянном сокращении расходования ТЭР, выражающее-

ся в снижении их удельных расходов, без снижения установ-

ленного качества с учѐтом социальных, экологических и про-

чих ограничений.

Сертификация (энергообъектов, энергоресурсов) –

экспертная деятельность по инструментальному выявлению и

ответственному (гарантирующему адекватность) докумен-

тальному подтверждению степени соответствия свойств кон-

кретного объекта (энергоресурса) тем характеристикам (требо-

ваниям, информации), которые установлены в нормативном

документе на объект, включая энергетический паспорт, ин-

формационный лист или другой документ на поставку (экс-

плуатацию).

Энергетическое обследование – сбор и обработка ин-

формации об использовании энергетических ресурсов в целях

получения достоверной информации об объѐме используемых

энергетических ресурсов, о показателях энергетической эф-

фективности, выявления возможностей энергосбережения и

повышения энергетической эффективности с отражением по-

лученных результатов в энергетическом паспорте [2].

Энергосервисный договор (контракт) – договор (кон-

тракт), предметом которого является осуществление исполни-

телем действий, направленных на энергосбережение и повы-

шение энергетической эффективности использования энерге-

тических ресурсов заказчиком [2].

Энергоаудит – обследование энергопотребляющих

объектов и процессов с разработкой соответствующих реко-

мендаций и мероприятий по энергосбережению, снижению из-

держек в системах энергообеспечения и потребления.

Норматив расхода топливно-энергетических ресур-

сов (технический норматив) – научно и технически обосно-

ванная величина нормы расхода энергии (топлива), устанавли-

ваемая в нормативной и технологической документации на

конкретное изделие, услугу и характеризующая предельно до-

пустимое значение потребления энергии (топлива) на единицу

выпускаемой продукции, или в регламентированных условиях

использования энергетических ресурсов.

Примечания.

1. Норматив – предельное значение показателя расходо-

вания ТЭР при заданных условиях изготовления, эксплуата-

ции, ремонта и утилизации ВЭР (единицы продукции, работы).

2. Нормы устанавливают в программах, планах, а нор-

мативы – в нормативных документах на изделие, услугу, в

регламентах на процессы, причѐм устанавливают годовую

производительность, ниже которой нормирование малоэффек-

тивно.

Энергетический паспорт потребителя ТЭР - норма-

тивный документ, содержащий показатели эффективности ис-

пользования ТЭР, потребляемых в процессе хозяйственной

деятельности объектами производственного назначения неза-

висимо от организационных форм собственности, а также со-

держащий энергосберегающие мероприятия с учѐтом энерге-

тического баланса.

Потребитель ТЭР – юридическое лицо, независимо от

формы собственности, использующее топливно-

энергетические ресурсы для производства продукции, услуг, а

также на собственные нужды.

Сбор документальной информации – сбор данных о

потребителе ТЭР, производстве услуг, технологических пара-

метрах, технико-экономических показателях, режимах экс-

плуатации и других данных, необходимых для расчѐта показа-

телей энергетической эффективности объекта.

Инструментальное обследование – измерение и реги-

страция характеристик режимов работы энергетических уста-

новок, энергоресурсопотребления при помощи стационарных

или переносных измерительных и регистрационных приборов.

Анализ информации – определение показателей энер-

гетической эффективности и резервов энергосбережения на

основе собранной документальной информации и инструмен-

тальных данных обследования.

Разработка рекомендаций и программ по энергосбе-

режению – определение организационных, технических и тех-

нологических предложений по энергосбережению, направлен-

ных на повышение энергоэффективности объекта энергоауди-

та, с обязательной оценкой экономической и технической воз-

можностей их реализации, прогнозируемого технико-

экономического эффекта.

Для сопоставления энергетической ценности различных

видов топлива и их суммарного учѐта введены следующие по-

нятия [3]:

Условное топливо – топливо, имеющее низшую тепло-

ту сгорания равную 7000 ккал/кг или 29,33 МДж/кг. Экономию

всех видов энергии также удобно представлять в тоннах ус-

ловного топлива (тут).

Для пересчѐта единиц количества энергии можно вос-

пользоваться табл. 1.

Таблица 1

Пересчѐт единиц количества энергии

Что пе-

реводим

Во что переводим

Тыс. м

прир. газа

Тонна

мазута

кВт·ч

Тут

ГДж

Гкал

Тыс. м

прир.

газа

0,837

9239

3551

1,136

33,287

7,950

Тонна

мазута

1,195

11046

1,357

39,777

9,5

кВт·ч

0,108·10

-3

0,108·10

-3**

0,09·10

-3

0,123·10

-3

3,6·10

-3

0,86·10

-3

Тут

0,88

0,737

8130

29,31

7,0

ГДж

0,03

0,025

278

0,034

0,239

Гкал

1,126

0,141

***

0,105

11,63

0,143

0,160

4,187

В таблице: * - с учѐтом КПД котельной установки; ** -

с учѐтом КПД ТЭЦ; *** - с учѐтом расхода условного топлива

на выработку 1 кВт·ч.

Первичное условное топливо – учитывает затраты

энергии при добыче топлива, его транспортировке потребите-

лю, его подготовке или переработке конкретного вида органи-

ческого топлива.

Коэффициенты пересчѐта потреблѐнного котельно-

печного топлива в первичное условное топливо составляют