Курсовая работа на тему Курсовая работа 180828-01-5

Захарченко – 160012910 (номер зачетки)

РЕФЕРАТ
Курсовая работа содержит текстовый документ на 44 листах формата А4, включающего 23 таблицы, 23 использованных источника.
ВТОРИЧНЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ, ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ, ТЕПЛОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ, ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ, ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ, ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС.
Целью работы явилось проведение анализа использования топливно-энергетических ресурсов на теплоэлектростанции с разработкой энергосберегающих мероприятий.
Объект исследования – использование топливно-энергетических ресурсов. Предметом исследования является разработка энергосберегающих мероприятий.
В процессе работы проводился анализ использования топливно-энергетических ресурсов на теплоэлектростанции, проведен расчет выбросов парниковых газов в результате сжигания топлива, заполнен энергетический паспорт предприятия. Предложен комплекс мероприятий по экономии топливно-энергетических ресурсов.
Содержание


ВВЕДЕНИЕ 5
1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 7
2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 15
2.1. Анализ потребления энергетических ресурсов предприятием 15
2.2. Составление энергетических балансов предприятия 23
2.3. Расчет эмиссий парниковых газов от сжигания основного топлива 26
2.4. Мероприятия по энергоресурсосбережению 31
2.5. Энергетический паспорт предприятия 40
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 50
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 52

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования обусловлена тем, что Анализ мирового опыта показывает, что снижение спроса на энергетический уголь, как один из основных энергоносителей, в период временного спада производства, не может служить ориентиром в долговременной энергетической стратегии любого государства. Эта стратегия должна быть не только ориентирована на предстоящий подъем экономики, но и предопределять его базовый характер в данной отрасли.
Практика показала, что снижение добычи энергетического угля неизбежно вызывает необходимость замещения его в энергетическом балансе нефтью и газом, что невозможно считать экономически оправданным, потому, что в условиях рыночной экономики наличие собственных природных запасов этих энергоносителей является только кажущимся преимуществом, так как потери одной страны от снижения их экспорта тождественно равны затратам других стран на их импорт, а компенсировать небаланс во внешней торговле весьма сложно.
Учитывая, что Россия – страна с холодным климатом, а ответственность за обеспечение населения энергоносителями для коммунального теплоснабжения и промышленных объектов возложена на частных производителей энергоносителей, им же невыгодно отпускать нефтепродукты и газ по ценам ниже мировых, поэтому оплата бытового теплоснабжения, а также горнодобывающей промышленности, при низком уровне доходов становится непосильной, что вызывает необходимость выделения бюджетных дотаций,
Традиционным направлением технического прогресса в данной области является централизованная теплофикация на основе комбинированной выработки тепловой энергии на крупных теплоэлектроцентралях. Экономичность такой энергетической системы основана на использовании остаточной теплоты рабочего тела паровых турбин.
Целью работы явилось проведение анализа использования топливно-энергетических ресурсов на теплоэлектростанции с разработкой энергосберегающих мероприятий.
Для реализации этой цели поставлены следующие задачи:
охарактеризовать вторичные энергетические ресурсы и их использование;
осуществить анализ потребления энергетических ресурсов предприятием;
показать расчет эмиссий парниковых газов от сжигания основного топлива;
составить энергетические балансы предприятия;
предложить мероприятия по энергоресурсосбережению;
разработать энергетический паспорт предприятия.
Объект исследования – использование топливно-энергетических ресурсов.
Предметом исследования является разработка энергосберегающих мероприятий.
При написании работы были использованы теоретические методы исследования и эмпирические методы исследования: анализ документов; анкетирование, статистическая обработка данных.
В процессе работы проводился анализ использования топливно-энергетических ресурсов на теплоэлектростанции, проведен расчет выбросов парниковых газов в результате сжигания топлива, заполнен энергетический паспорт предприятия. Предложен комплекс мероприятий по экономии топливно-энергетических ресурсов.
Работа выполнена на основе трудов отечественных авторов, таких как Дегтярев К. С., Берёзкин М. Ю., Залиханов А. М., Синюгин О. А. и др.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Вторичные энергетические ресурсы и их использование

Вторичные энергетические ресурсы являются те, которые не встречаются в природе, но которые получаются из одного или нескольких первичных энергетических ресурсов. Вторичные источники энергии также называются энергоносителями, потому что они переносят энергию в пригодном виде от одного места к другому. Два наиболее известных носителей энергии являются:
электричество;
водород.
Мы получаем электричество и водород из переработки других источников энергии, таких как уголь, или солнечной энергии. Они называются первичными источниками. Электричество является одним из наиболее распространенных носителей энергии, трансформируясь из различных первичных источников энергии, таких как уголь, нефть, природный газ, и ветер.
Электричество является особенно полезным, поскольку имеет низкую энтропию и может быть очень эффективно, преобразовываясь в другие виды энергии. В соответствии с законами термодинамики, первичные источники энергии не могут быть получены. Они должны быть доступны для общества, чтобы обеспечивать производство энергоносителей. Для многих энергетических потребностей, гораздо проще использовать электричество или водород, чем сами первичные источники энергии.
Вторичные энергетические ресурсы делятся на три основные группы: избыточного давления, горючие и тепловые.
ВЭР избыточного давления – это потенциальная энергия покидающих установку газов, воды, пара с повышенным давлением, которая использована перед выбросом в атмосферу.
Горючие ВЭР – это горючие газы и отходы одного производства, которые можно применить напрямую в виде топлива в других производствах. К горючим вторичным энергетическим ресурсам относятся образующиеся в процессе производства основной продукции газообразные, твердые или жидкие отходы, которые обладают химической энергией и могут быть использованы в качестве топлива. Источником горючих вторичных энергетических ресурсов являются лесная и деревообрабатывающая промышленность, химическая промышленность, сельское и коммунальное хозяйство. К горючим вторичным энергетическим ресурсам относятся: древесные отходы; отходы гидролизного производства; отходы целлюлозно-бумажной промышленности; отходы от производства аммиака, капролактама; сельскохозяйственные отходы (солома и ботва растений); городской мусор.
Тепловые ВЭР – это физическая теплота отходящих газов, основной и побочной продукции производства.
В последние годы проблема использования вторичных древесных ресурсов стала наиболее актуальной в развитии всего комплекса лесных отраслей. Экономический потенциал лесного сектора огромен, но структура существующего лесопользования и лесопереработки не обеспечивает сбалансированного и рационального использования лесных ресурсов и достижения высокой экономической эффективности лесопереработки. С одной стороны, затраты на топливо и энергию составляют 40-45%, а с другой стороны, образуется огромное количество древесных отходов. Приоритетным направлением повышения эффективности работы его предприятий является их перевод на собственные источники энергии – древесное сырье.
Выбор наилучшего варианта энергетического использования вторичных древесных ресурсов осуществляется в два этапа:
1) выбор наиболее вероятных и рациональных путей энергетического использования вторичных древесных ресурсов;
2) определение из общей совокупности отобранных вариантов оптимального решения с применением количественных методов – посредством экономической оценки их эффективности по выбранному критерию [1, с. 36].
Рассматривая отходы древесины как сырье для производства энергии необходимо учитывать, что различные виды древесных отходов имеют некоторые различия, которые оказывают влияние на эффективность их использования в топливно-энергетических целях.
Альтернативность решения проблемы энергетического использования вторичных древесных ресурсов достигается за счет вариаций по видам древесного топлива и вариаций по видам котельного оборудования [2, с. 54].
Технологические свойства древесной биомассы оказывают существенное влияние на конструкцию топочных устройств, в которых осуществляется ее сжигание, и в значительной мере определяют при этом показатели работы котлоагрегатов котельных.
Например, размеры куска или фракционный состав измельченной древесины должен быть оптимальным для каждого вида топочного устройства. По размеру куска или частицы древесные отходы различны. Имеются мелкие сыпучие отходы, такие как опилки, стружка и топливная щепа размеры которых от 2 до 30 мм, и крупные кусковые отходы – рейки, горбыли, срезки и т.п., длина которых достигает 1-2 м и более, а ширина 100 – 200 мм.
В дальнейшем исследовании будут рассматриваться следующие основные варианты по видам древесного топлива: 1) кусковые отходы; 2) щепа; 3) опилки, стружка; 4) древесные топливные гранулы; 5) древесные брикеты [2]. Размеры куска или фракционный состав измельченной древесины должен быть оптимальным для каждого вида топочного устройства.
Также важной практической характеристикой древесных отходов является их влажность. Влажность древесных отходов зависит от того, на каком этапе переработки они образовались.
Каждый из основных вариантов видов древесного топлива будет разворачиваться в систему вариаций второго порядка. Будет учитываться влажность топлива по группам, так как влияние влажности древесной биомассы на эффективность работы котельных установок чрезвычайно существенно: 1) влажность более 50%; 2) влажность 50-25%; 3) влажность менее 25%; 4) топливо различной влажности. Рассматривается также породных состав древесного топлива: хвойные породы, лиственные породы и смесь хвойных и лиственных пород [2, с. 55].
Влияние влажности древесной биомассы на эффективность работы котельных установок чрезвычайно существенно. В табл.1 приведена теплота сгорания древесины в зависимости от ее влажности [3, с. 42].
Таблица 1 – Теплота сгорания древесины в зависимости от влажности
Влажность, WР
Высшая теплота сгорания, QРВ
Низшая теплота сгорания,
QРН

%
ккал/кг
ккал/кг
МДж/кг

0
4791
4467
18,67

10
4312
3960
16,55

15
4072
3707
15,49

30
3353
2947
12,32

40
2874
2440
10,20

50
2395
1933
8,08

55
2080
1680
7,02

60
1916
1427
5,96

65
1677
1173
4,90

70
1437
920
3,85


Еще одним фактором, определяющим эффективность процесса сжигания древесной биомассы является ее зольность. Зольностью называют содержание в топливе минеральных веществ, остающихся после полного сгорания всей горючей массы. Распределение золы в частях дерева для различных пород приведено в табл. 2 [4, с. 37].
Таблица 2 – Распределение золы в частях дерева для различных пород
Порода
Количество золы в абсолютно сухой массе, %


Ствол
Кора
Ветви, сучья, корни

Сосна
0,2-0,7
1,4-2,2
0,3-0,7

Ель
0,2
2,3
0,3-0,4

Береза
0,2-0,4
2,4
0,3-0,6

Осина
0,2-0,3
2,7
0,3


Зола является нежелательной частью топлива, так как снижает содержание горючих элементов и затрудняет эксплуатацию топочных устройств.
Таким образом, для обеспечения эффективности сжигания древесных отходов необходимо, чтобы конструкция котлоагрегатов отвечала особенностям этого вида топлива.
По видам котельного оборудования будут рассматриватся группы вариантов по мощности теплоустановок: 1) до 500 кВт; 2) 500-1000 кВт; 3) 1-4 МВт; 4) 4-6 МВт; 5) 6-10 МВт. В каждой группе мощности рассматриваются 6-10 вариантов котельного оборудования [2, с. 56].
На наш взгляд, основным методологическим подходом к разработке проблемы использования древесных отходов на энергетические цели должен являться системный подход, формирующий инструментарий исследования. Принятие решений о формах и методах энергетического использования вторичных древесных ресурсов должно основываться на оценке эффективности мероприятий, которая должна производиться на основе действующих экономических показателей с учетом долгосрочных социально-экономических последствий [5, с. 60]. Для этого целесообразно учитывать реальные экономические оценки ущерба в составе экономических показателей на основе расчета величины предо