Природный газ в условное топливо. Топливно-энергетические ресурсы

Тонна условного топлива (т. у. т.) – единица измерения энергии, равная 29,3 МДж/кг; определяется как количество энергии, выделяющееся при сгорании 1 тонны топлива с теплотворной способностью 7000 ккал/кг (соответствует типичной теплотворной способности каменного угля).

Экономия топлива от применения горючих ВЭР определяется по формуле:

Кг у.т., (3.3.3)

где – теплота горючих ВЭР, используемых за расчетный период (декада, месяц, квартал, год);

–теплота сгорания условного топлива, =29,3 МДж/кг;

ή 1 – коэффициент использования топлива (КИТ) в печи при работе на горючем ВЭР;

ή 2 – КИТ в печи при работе на замещенном топливе.

Величину экономии топлива при использовании котлов-утилизаторов можно определить по формуле:

Кг у.т. , (3.3.4)

где – теплота отходящих газов, прошедших через котел-утилизатор за период расчета экономии топлива;

–тепловой к.п.д. котла-утилизатора, о.е.;

–тепловой к.п.д. замещенного котлом-утилизатором топливного котла, о.е.

В черной металлургии ежегодно за счет использования тепловых ВЭР экономится до 10 % привозного топлива (природного газа, мазута, угля). Количество тепловой энергии, выработанной за счет утилизации ВЭР, в общем балансе потребления металлургических заводов составляет 30 %, а на некоторых заводах до 70 %.

Утилизация теплоты раскаленного кокса. Теплоту раскаленного кокса используют в установках сухого тушения кокса (УСТК), см. рис. 3.3.9.

Рис. 3.3.9. Принципиальная схема установки сухого тушения кокса.

Обозначения к рисунку 3.3.8:

1 – узел подачи раскаленного кокса; 2 – выход охлажденного кокса; 3 – камера сухого тушения, которая включает (позиции 4-7: 4 – форкамера для приема раскаленного кокса; 5 – косые газовые каналы для выхода газа; 6 – зона сухого тушения; 7 – подвод газа и газораспределительное устройство; 8 – пылеосадительная камера; 9 – котел-утилизатор (позиции 10-16): 10 – питательный насос; 11 – экономайзер; 12 – барабан-сепаратор; 13 – циркуляционный насос; 14 – испарительные поверхности нагрева; 15 – пароперегреватель; 16 – выход перегретого пара; 17 – пелеосадительный циклон; 18 – эксгаустер, обеспечивающий циркуляцию охлаждающего газа; 19 – отвод коксовой мелочи и пыли.

Использование газовых утилизационных бескомпрессорных турбин.

Газовые утилизационные бескомпрессорные турбины (ГУБТ) это турбодетандеры, работающие на избыточном давлении газа, образующегося при плавке чугуна в домнах и при редуцировании газа на магистральных газопроводах. Первым металлургическим комбинатом в мировой практике, на котором был реализован проект с ГУБТ с радиальной турбиной мощностью 6 МВт, стал Магнитогорский МК. В 2002 г. на ОАО «Северсталь» на домне 5500 м 3 был введен в эксплуатацию ГУБТ-25 совместной разработки и изготовления ЗАО «Невский завод» и немецкой фирмы «Циммерман и Янзен».

С точки зрения энергосбережения в газотранспортной системе на сегодня весьма перспективной является утилизация энергии избыточного давления природного газа в турбодетандере. В газовой промышленности турбодетандеры используются для:

1) пуска газотурбинной установки газоперекачивающего агрегата, а также для проворачивания ее ротора при остановке (с целью его охлаждения); при этом турбодетандер работает на транспортируемом газе с выпуском его после турбины в атмосферу;

2) охлаждения природного газа (при его расширении в турбине) в установках его сжижения;

3) охлаждения природного газа в установках его «промысловой» подготовки для транспорта по трубопроводной системе (удаление влаги путем ее вымораживания и т.п.).

4) привода компрессора высокого давления с целью подачи газа в пиковые хранилища;

5) выработки электроэнергии на газораспределительных станциях (ГРС) системы транспорта природного газа к его потребителям с использованием в турбине перепада давлений газа между трубопроводами высокого и низкого давления.

По оценкам специалистов на территории РФ существует около 600 объектов – ГРС и ГРП, располагающих условиями для строительства и эксплуатации турбодетандеров мощностью 1-3 МВт, которые могут выработать до 15 млрд. кВт·ч электроэнергии в год.

Производство и распределение топливно-энергетических ресурсов рассчитываются в единицах условного топлива, где используются коэффициенты пересчета по угольному эквиваленту, принятые в отечественной статистической практике, а также в единицах энергии, принятых в международных организациях - тераджоулях.

При пересчете топлива и энергии в тонны условного топлива следует руководствоваться следующими коэффициентами пересчета:

<*> Коэффициенты пересчета угля имеют тенденцию ежегодно изменяться в связи со структурными изменениями добычи угля по маркам.

Министерство экономического развития российской федерации

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ГОСУДАРСТВЕННОЙ СТАТИСТИКИ

ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ФОРМ ФЕДЕРАЛЬНОГО СТАТИСТИЧЕСКОГО

НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕМ

N 4-ТЭР "Сведения об остатках, поступлении и расходе топливно-энергетических ресурсов, сборе и использовании отработанных нефтепродуктов"

Приложение к форме N 4-ТЭР

Справочник коэффициентов пересчета энергоресурсов в условное топливо

по угольному эквиваленту

Инструкция

Для перевода топлива в условные тонны существуют специальные таблицы.

Чтобы перевести в условные тонны заданную массу топлива, просто умножьте количество тонн на соответствующий коэффициент. Так, например, одна алтайского угля соответствует 0,782 условных тонн топлива.
Для перевода одной тонны угля в условные тонны воспользуйтесь нижеследующей таблицей.
УГОЛЬ:
Алтайский, 0,782

Башкирский, 0,565

Воркутинский, 0,822

Грузинский, 0,589

Донецкий, 0,876

Интинский, 0,649

Казахский, 0,674

Камчатский, 0,323

Канско-Ачинский, 0,516

Карагандинский, 0,726

Кизеловский, 0,684

Киргизский, 0,570

Кузнецкий, 0,867

Львовско-Волынский, 0,764

Магаданский, 0,701

Подмосковный, 0,335

Приморский, 0,506

Сахалинский, 0,729

Свердловский, 0,585

Силезский, 0,800

Ставропольский, 0,669

Таджикский, 0,553

Тувинский, 0,906

Тунгусский, 0,754

Узбекский, 0,530

Украинский бурый, 0,398

Хакасский, 0,727

Челябинский, 0,552

Читинский, 0,483

Экибастузский, 0,628

Якутский, 0,751

Для перевода в условные тонны других видов топлива воспользуйтесь следующей таблицей (просто умножьте количество тонн топлива на коэффициент):
Фрезерный торф, 0,34

Кусковой торф, 0,41

Торфяная крошка, 0,37

Кокс металлургический, 0,99

Коксик 10-25 мм, 0,93

Брикеты топливные, 0,60

Газ нефтепереработки сухой, 1,50

Ленинградские сланцы, 0,300

Эстонские сланцы, 0,324

Газ сжиженный, 1,57

Мазут топочный, 1,37

Мазут флотский, 1,43

Нефть, в т.ч. газовый конденсат, 1,43

Отработанные масла, 1,30

Топливо дизельное, 1,45

Топливо печное бытовое, 1,45

Бензин авиационный, 1,49

Выгрузите тонну штакетника на небольшое пространство, где вам никто не будет (например, у себя на даче). Вооружившись сантиметровой лентой или рулеткой, измерьте каждой дощечки, фиксируя все на листочке бумаги. Процесс трудоемкий, запаситесь терпением. Рекомендуется складывать все измеренные дощечки в отдельную кучку, чтобы не спутать их с еще не измеренными дощечками.

Когда все дощечки будут измерены, а все данные записаны, выполните нехитрые математические вычисления. Сложите длины всех дощечек друг другом. Вы можете воспользоваться калькулятором, выполнить вычисления в или сосчитать в уме. Результатом будет нужная вам величина. Вы перевели массу штакетника () в его длину ().

Полезный совет

Возможно, что все дощечки из тонны штакетника будут одинаковой длины. В этом случае задача упрощается - вам нужно будет измерить длину одной дощечки, сосчитать количество дощечек и умножить одну величину на другую.

Условное топливо – это принятая при расчетах единица учета органического топлива, то есть нефти и ее производных, природного и специально получаемого при перегонке сланцев и каменного угля газа, каменного угля, торфа – которая используется для сличения полезного действия различных видов топлива в их суммарном учете.

Проще говоря, условное топливо – это количества энергии в заданном виде топлива.

Распределение и изготовление ресурсов вычисляют в единицах условного топлива, где в качестве расчета принимается 1 килограмм топлива с теплотой сгорания 7000 ккал/кг или 29,3 Мдж/кг.

Для справки: один равнозначен 26,8 м³ природного газа при стандартном давлении и температуре. Один тераджоуль равен 1 000 000 000 000 джоулей, а при помощи 1 мегаджоуля можно до температуры 238846 градуса 1 грамм воды! Такой расчет принят в отечественной . В международных энергетических организациях принят за единицу условного топлива нефтяной эквивалент, который аббревиатурой ТОЕ - Tonne of oil equivalent - нефтяного , которая равняется 41,868 ГДж.

В формуле соотношения между условным и натуральным учитывается масса количества условного топлива, масса натурального топлива, низшая теплота сгорания данного натурального топлива и калорийный эквивалент.

Эксплуатация условного топлива особенно удобна для сравнения экономичности разнообразных теплоэнергетических установок. Для этого в энергетике используется следующий показатель - количество условного топлива, израсходованного на выработку единицы электроэнергии.

В последнее время в странах, ощущающих недостачу в энергетических ресурсах, особенно в США, цены на энергоносители определяют в . Особенно широкое распространение получило понятие «термальная цена» топлива. Среди специалистов понятие термальной цены, а точнее - Британской термальной единицы (BTU) рассчитывается так: 1 Btu равен 1054,615 Дж. Термальные цены особенно высоки на жидкое и газообразное топливо. Контрольный пакет нефтяных месторождений принадлежит США. 56,4% мировых запасов природного газа находится в России и Иране.

Источники:

• условное топливо это

Ватт, W, Вт – в СИ эта единица измерения мощности получила название в честь своего создателя Джеймса Уатта. Ватт как меру мощности приняли в 1889 году, до этого использовали л.с. – лошадиные силы. Не будет лишним знать, каким образом мощность можно перевести в другие единицы измерения.

Вам понадобится

• - калькулятор.

Инструкция

Для электрической мощности ( говорят тепловая мощность) в какую-либо другую единицу измерения воспользуйтесь данными о соотношении единиц. Для этого просто помножьте заданное мощности на коэффициент, соответствующий той единице измерения, в которую переводите.
1 Ватт-час 3,57 кДж;
1 Ватт соответствует: 107 эрг/с; 1 Дж/с; 859,85 кал/ч; 0,00134 л.с.
Например, организация указала число 244,23 кВт, которое надо .
244,23 кВт => 244,23* 1000 Вт = 244,23* 1000* 859,85 => = 210 000 000 кал/ч или 0,21 Г кал/ч.

В расчетах, связанных с мощностью, обычно используют стандартные , особенно, когда измеряемые величины слишком маленькие или, наоборот, . Это упрощает вычисления, связанные с порядком значения. Ватт сам по себе практически никогда не . Переведите кратное число целой формы по схеме, приведенной ниже.

1 микро (мк) => 1*0,000001
1 мили (m) = > 1*0,001
1 санти (с) => 1*0,01
1 деци (д) => 1*0,1
1 дека (da) => 1*10
1гекто (г) => 1*100
1 кило (к) => 1*1 000
1 Мега (M)=> 1*1 000 000
1 Гига (Г) => 1* 1 000 000 000

Узнайте, в какую именно единицу измерения тепловой энергии необходимо перевести мощность. Возможные варианты: Дж или Джоуль – единица работы и энергии; Кал (Калории) – единица теплоэнергии, может быть записана как просто кКал, а может выглядеть так – кКал/час.

Обратите внимание

Как перевести тн угля в Гкал? Перевести тн угля в Гкал не сложно, но для этого давайте сначала определимся с тем, для каких целей нам это необходимо. Существуют как минимум три варианта необходимости в расчете перевода имеющихся запасов угля в Гкал, это:

В любом случае, кроме исследовательских целей, где необходимо знать точную калорийность угля, достаточно знать, что при сгорании 1 кг угля со средней теплотворной способностью выделяется примерно 7000 ккал. Для исследовательских целей необходимо знать ещё и откуда, или из какого месторождения, нами получен уголь.
Следовательно, сожгли 1 тн угля или 1000 кг получили 1000х7000=7 000 000 ккал или 7 Гкал.

Калорийность марок каменных углей.

Для справки: калорийность каменных углей колеблется в пределах 6600-8750 калорий. У Антрацита она достигает 8650 калорий, а вот калорийность бурых углей колеблется от 2000 до 6200 калорий, при этом бурые угли содержат до 40% несгораемого остатка – шлама. При этом антрацит плохо разгорается и горит только при наличии сильной тяги, а вот бурый уголь напротив, хорошо разгорается, но дает мало тепла и быстро прогорает.

Но здесь, и в любом из последующих расчетов, не забывайте, что это тепло выделяемое при сгорании угля. А при отоплении дома, в зависимости от того, где у нас сжигается уголь в печи или котле, тепла вы получить меньше, за счет так называемого КПД (коэффициента полезного действия) отопительного устройства (читайте котла или печи).

Для обычной печи этот коэффициент не более 60%, как говорят, тепло улетает в трубу. Если у вас котел и водяное отопление в доме, КПД может достигать у крутых импортных, читайте современных котлов 92%, обычно для отечественных котлов, работающих на угле, КПД не более 70-75%. Следовательно, загляните в паспорт котла и умножьте полученные 7 Гкал на КПД, как раз и получите искомую величину – сколько Гкал вы получите, израсходовав на отопление 1 тн угля или что тоже самое как перевести тн угля в Гкал.

Израсходовав 1 т угля на отопление дома с импортным котлом, мы получим приблизительно 6,3 Гкал, а вот с обычной печью всего 4,2 Гкал. Пишу с обычной печью, потому, что существует много конструкций экономных печей, с повышенной теплоотдачей или высоким КПД, но, как правило, они имеют большие размеры и не каждый мастер берется за их кладку. Причина в том, что при неправильной кладке или даже при небольшой неисправности экономной печи, в определенных условиях возможно ухудшение или полное отсутствие тяги. В лучшем случае это приведет к плачу печи, ее стены будут сырые от конденсата, в худшем отсутствие тяги может привести к угоранию хозяев от угарного газа.

Какой запас угля необходимо сделать на зиму?

Теперь остановимся на том, что мы все эти расчеты делаем для того, чтобы знать, какой запас угля необходимо сделать на зиму. В любой литературе, кстати, и у нас на сайте, вы можете прочитать, что например, для отопления дома площадью 60 квадратных метров, вам потребуется приблизительно 6 кВт тепла в час. Переведя кВт в Гкал получим 6х0,86 = 5,16 ккал/час, откуда мы взяли 0,86 .

Теперь, казалось бы, все просто, зная количество тепла, необходимое на отопление в час, умножаем его на 24 часа и количество отопительных дней. Желающие проверить расчет получат, казалось бы, неправдоподобную цифру. На 6 месячное отопление довольно небольшого домика в 60 квадратных метров нам необходимо потратить 22291,2 Гкал тепла или запасти 22291,2/7000/0,7=3,98 тонны угля. С учетом наличие несгораемого остатка в угле эту цифру необходимо увеличить на процент примесей, в среднем это 0,85 (15% примесей) для каменных углей и 0,6 для бурых. 3,98/0,85=4,68 т каменного угля. Для бурого эта цифра вообще будет астрономической, поскольку тепла он дает почти в 3 раза меньше и содержит очень много негорючей породы.

В чем же ошибка, да в том, что 1 квт тепла на 10 м квадратных площади дома мы тратим только в морозы, для Ростовской области, например это -22 градуса, Москвы -30 градусов. На эти морозы и рассчитывается толщина стен жилых домов, а, сколько дней у нас в году бывают такие морозы? Правильно, максимум 15 дней. Как же быть, для упрощенного расчета, собственных целей, Вы можете просто умножить полученное значение на 0,75.

Коэффициент 0,75 выведен на основании усреднения более точных расчетов, применяемых при определении потребность в условном топливе для получения лимитов на это самое топливо в органах власти промышленными предприятиями (горгазы, регионгазы и т.д.) и естественно официально ни где, кроме собственных расчетов использовать нельзя. Но приведенная выше методика перевода тн угля в Гкал, а затем определения потребности угля для собственных нужд довольно точна.

Конечно, можно привести и полную методику определения потребности в условном топливе , но выполнить такой расчет без ошибок довольно сложно, и в любом случае официальные органы его примут только от организации имеющей разрешение и аттестованных специалистов на выполнение данных расчетов. Да и простому обыватели он кроме потери времени ни чего не даст.

Точный расчет потребности в угле для отопления жилого дома Вы можете сделать в соответствии с приказом Министерства промышленности и энергетики РФ от 11.11.2005 г. № 301 «Методика определения норм выдачи бесплатного пайкового угля для бытовых нужд пенсионерам и другим категориям лиц, проживающим в угледобывающих регионах в домах с печным отоплением и имеющим право на его получение в соответствии с законодательством Российской Федерации». Пример такого расчета с формулами приведен на .

Для специалистов предприятий интересующихся в расчете годовой потребности в тепле и топливе, самостоятельно можете изучить следующие документы:

— Методика определения потребности в топливе Москва, 2003г, Госстрой 12.08.03

— МДК 4-05.2004 «Методика определения потребности в топливе, электрической энергии и воде при производстве и передаче тепловой энергии и теплоносителей в системах коммунального теплоснабжения» (Госстрой РФ 2004 год) или добро пожаловать к нам, расчет недорогой, выполним быстро и точно. Все вопросу по телефону 8-918-581-1861 (Юрий Олегович) или по электронной почте указанной на страничке .

Энергетические ресурсы поступают на электростанции в виде топлива.

Топливо – это любое вещество способное при горении (окислении) выделять значительное количество энергии виде теплоты. Менделеев Д.И. называет топливом горючее вещество «умышленно» сжигаемое для получения теплоты .

Различают «рабочую массу»: С Р + Н Р + О Р + N Р +S Р + А Р + W Р = 100%, где слева элементы рабочего топлива в процентах от общей массы топлива.

Подчеркнутые элементы – это балласт. Влага, содержащаяся в топливе совместно с золой, называется балластом топлива

Различают «горючую массу»: С R + Н R + O R +N R +S R = 100% , где верхний индекс показывает, что процентный состав отдельных элементов отнесен к горючей массе

Влажность также является балластной примесью, уменьшающей тепловую ценность исходного топлива.

Воздух является окислителем, поэтому необходим для горения,. Для полного сгорания 1 кг топлива требуется примерно 10-15 кг воздуха.

Вода . ТЭС потребляют огромное количество воды. Например, один энергоблок мощностью 300 МВт за 1 сек использует около 10 м 3 воды

Основная характеристика любого вида топлива – это теплота сгорания Q. Содержание горючей массы в рабочей определяет теплоту сгорания. Теплотой сгорания твердого и жидкого топлива называют количество теплоты (кДж) выделяемое при его полном сгорании Q СГ [кДж/кг] или в системе МКГСС [ ккал/кг]. Теплоту сгорания газообразного топлива относят к 1 м 3 ..

Наибольший практический интерес представляет теплота сгорания рабочей массы топлива . Поскольку в продуктах сгорания топлива, содержащего водород и влагу, будет содержаться водяной пар Н 2 О, вводится понятие высшей теплоты сгорания .

Высшей теплотой сгорания рабочего топлива называют теплоту, выделяемую при полном сгорании 1 кг топлива, считая, что образующийся при сгорании водяные пары конденсируются.

Низшей теплотой сгорания рабочего топлива называют теплоту, выделяемую при полном сгорании 1 кг топлива, за вычетом теплоты, затраченной на испарение как влаги, содержащейся в топливе, так и влаги, образующейся от сгорания водорода.

Для сравнения качества работы различных ТЭС вводят понятие «условного топлива» (у.т.) Q уТ.

Условным называется такое топливо, теплота сгорания 1 кг или 1 м 3 которого равна 29330 кДж/кг или 7000 ккал/кг .

Для перевода действительного топлива в условное топливо пользуются соотношением

Э к = (в системе МКГСС Э к = ),

где Э к – калорийный эквивалент указывающий, какая часть теплоты сгорания условного топлива соответствует низшей теплоте сгорания рассматриваемого топлива.

Расход условного топлива

В УС = ,

где В – расход рассматриваемого натурального топлива; - его теплота сгорания.

Например, ТЭС сожгла 1000 т бурого угля = 3500 ккал/кг, это значит, что станция израсходовала 500 т у.т.

500 т у.т.

Таким образом, «условное топливо» - это единица учета органического топлива, применяемое для сопоставления эффективности различных видов топлива и суммарного их учета

Кроме этого, для оценки эффективности работы электростанций используют другой параметр – удельный расход условного топлива

Например, на электростанции сожгли 100 т топлива с теплотой сгорания

Q = 3500 ккал/кг, т.е. использовали В У.Т. = 50 т и при этом отпущено в сеть

Э = 160 000 кВт ч электрической энергии. Следовательно, удельный расход условного топлива составил b У = = 312 г/кВт.ч

Между КПД станции и удельным расходом существует связь b У = , поэтому в нашем случае η ТЭС = = = 0,395.

Контрольные вопросы к первой лекции 2013г(БАЭ-12)

1.Что такое энергия и мощность? В каких единицах измеряется энергия и мощность?

2.Перечислите основные возобновляемые и невозобновляемые энергетические ресурсы.

3. Что такое топливно-энергетический комплекс?

4. Перечислите составные части ТЭК и дайте им расшифровку.

5. Электроэнергетическая система и ее особенности?

6. Что такое топливо и его основная характеристика?

7. Что такое условное топливо и для чего это понятие введено?

8. Как определяется удельный расход условного топлива7

9. Перечислите виды электростанций традиционной электроэнергетики.

10. Раскройте понятие электроэнергетика?

11. Какие ресурсы используются для выработки электрической и тепловой энергии на тепловых электростанциях?

12. Какие виды энергоресурсов используются на электростанциях нетрадиционной электроэнергетики?

13. Что такое энергосистема?

14. Перечислите виды массы топлива.

15. Влияние тепловых электростанций на окружающую среду.