Анализ эффективности использования вторичных энергетических ресурсов металлургического завода (стр. 2 из 7)
Производительность циркуляционных насосов, т/ч:
,где
- кратность циркуляции, 
; 
(т/ч).Давление, развиваемое циркуляционным насосом, составляет
МПа.В целях обеспечения надежной работы котлов по циркуляционным насосам предусматривается 100 %-й резерв, т.е. на каждом котле устанавливают по два циркуляционных насоса.
Мощность, потребляемая циркуляционным насосом, кВт:
,где
- плотность воды, кг/м3, 
; 
- КПД соответственно насоса и электродвигателя. Принимаем 
; 
(кВт).Марка циркуляционного насоса: 4КЦ-6 мощностью 55 кВт; подача 100 м3/ч; напор – 0,84 МПа; частота вращения 2950 об/мин (П4 [1]).
Питание котлов-утилизаторов осуществляется деаэрированной, химически очищенной водой, подаваемой из цеха химводоочистки заводской ТЭЦ. Для подачи воды должна быть предусмотрена питательная установка, в которой устанавливается не менее двух питательных насосов. Производительность каждого питательного насоса выбирается равной 120 % производительности всех котлов-утилизаторов.
Давление, развиваемое питательным насосом, МПа:
,где
- давление в барабане котла, МПа, 
; 
- колебания перепада давления между питательной линией и барабаном котла; 
(МПа).Мощность питательных насосов, кВт:
, 
(т/ч), 
(кВт).Марка питательных насосов: ПЭА-150-63 с мощностью 500 кВт; подача 150 м3/ч.; напор 7 МПа; частота вращения переменная. (П5 [1]).
2. Анализ сравнительной эффективности использования пара котлов-утилизаторов для теплоснабжения и выработки электроэнергии
Предварительная оценка эффективности различных вариантов использования пара, получаемого в котлах-утилизаторах, производится по величине годовой экономии топлива.
2.1. Теплотехнологическое направление использование ВЭР
Экономия топлива при использовании ВЭР для теплоснабжения на действующем предприятии зависит от существующей схемы энергоснабжения предприятия (раздельная или комбинированная схема).
Величина годовой экономии топлива от использования ВЭР при комбинированной схеме энергоснабжения предприятия, т у.т./год:
,где
- КПД котельной ТЭЦ, 
; 
- суммарное годовое кол-во теплоты от котлов-утилизаторов, ГДж; 
- доля общего выхода теплоты ВЭР, 
; 
- перерасход теплоты, связанный с увеличением производства электроэнергии на ТЭЦ по конденсационному циклу, ГДж/год; 
,где
- удельные расходы теплоты на производство электроэнергии соответственно по конденсационному и теплофикационному циклам, 
; 
- недовыработка электроэнергии на ТЭЦ по теплофикационному циклу за счет уменьшения отпуска теплоты из отборов турбин ТЭЦ, 
.Величина
определяется из выражения, : 
,где
- электромеханический КПД турбины ТЭЦ, 
; 
( ).Значение
принимается равным частичному удельному расходу теплоты на производство электроэнергии по конденсационному циклу в турбине заводской ТЭЦ (определяется из энергетической характеристики турбины, которая приведена в табл. П7 [1]). = 9.43 ГДж/ч.Недовыработка электроэнергии на ТЭЦ по теплофикационному циклу,
: 
,где
- удельная выработка электроэнергии на ТЭЦ на тепловом потреблении, 
; 
,где
- энтальпия пара перед турбиной, кДж/кг ( 
3171.3); 
- энтальпия пара в теплофикационном отборе, кДж/кг ( 
2706.9 при 2 атм); 
- доля возврата конденсата, 
; 
- соответственно теплоемкость и температура возвращаемого конденсата, кДж/( 
) и 0С ( 
); 
- коэффициент регенерации тепла, 
; 
, 
( ), 
(ГДж/год), 
(т у.т./год).2.2 Электроэнергетическое использование ВЭР
Полученный в котлах-утилизаторах пар энергетических параметров предполагается использовать в этом случае для выработки электроэнергии в конденсационных турбинах. Таким образом, утилизационная установка замещает (уменьшает) выработку электроэнергии в собственных электрогенерирующих агрегатах (ТЭЦ или КЭС) или снижает качество покупной электроэнергии в случаю отсутствия на предприятии собственного источника энергоснабжения.
Выработка электроэнергии на базе использования ВЭР,
: 
,где
- абсолютный внутренний КПД утилизационной турбоустановки, приближенно можно принять 
; 
- коэффициент, учитывающий расход электроэнергии на собственные нужды турбинного цеха, 
;