Федеральное агентство по образованию.
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования.
Самарский государственный технический университет.
Кафедра: «Химическая технология и промышленная экология»
Расчет теплоутилизационной установки вторичных энергоресурсов
Курсовая работа по курсу: «Технической термодинамика и теплотехника»
Вариант 15
Выполнил: студент III – ХТ – 2
Степанов А. А.
Руководитель: старший преподаватель,
доцент кафедры «ХТПЭ» Финаева Н. В.
Самара
2006 г.
Содержание:
1.Введение. 3
2. Постановка задачи. 5
3.Описание технологической схемы.. 5
4. Технологический расчёт. 6
4.1 Подготовка исходных данных по топливному газу и водяному пару. 6
4.2. Расчет процесса горения в печи. 8
4.3. Тепловой баланс печи, определение КПД печи и расхода топлива. 11
4.4. Гидравлический расчет змеевика печи……………………………….......13 5. Тепловой баланс котла-утилизатора (анализ процесса парообразования)..15 6. Тепловой баланс воздухоподогревателя. 19
7. Тепловой баланс скруббера (КТАНа)……………………………………….20
8. Расчет энергетического КПД тепло-утилизационной установки. 21
9. Расчет эксергетического КПД процесса горения. 21
10. Заключение. 22
Введение
Химический комплекс, оказывая существенное воздействие на ускорение научно-технического прогресса в отраслях-потребителях его продукции, превосходит средние удельные показатели по энергоемкости в 2-3 раза. При этом следует учитывать, что в химических отраслях промышленности потребление топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) определяется условиями протекания химических реакций, сопровождаемых тепловым эффектом, и в обозримом будущем не следует ожидать его снижения.
В последние годы структура потребления ТЭР менялась незначительно, несмотря на существенный рост энергетических затрат в отрасли (за период с 1985 по 2000 г. – в два раза). В виде тепловой энергии потребляется 48,3%, электроэнергии – 30,2% и первичного топлива – 12,5% (без учета топлива, используемого в качестве сырья).
В химической промышленности непосредственное потребление топлива на энергетические цели составляет около 1/8 суммарного энергопотребления. Около 40% сжигается в промышленных котельных и на ТЭУ для производства тепловой и электрической энергии. Остальная часть топлива (преимущественно твердого и газообразного) используется в технологических установках.
В отраслях химического комплекса основной источник потерь энергии связан с путями ее использования. Например, КПД процесса синтеза аммиака колеблется в пределах 40-50% в зависимости от вида сырья. Энергетический КПД для обычных методов получения винилхлорида – 12-17%, для синтеза NO – всего лишь 5-6,5% и т.д. Высокотемпературные химические процессы (>4000С) сопровождаются потерями энергии, достигающими в среднем 68%.
Подобное состояние дел определяется не только объективными причинами. По традиции химики-технологи во главу угла ставят вопросы увеличения выхода продукта реакции и конверсии сырья, но не создания энергетически эффективных технологических процессов.
Для коренного улучшения ситуации в химической отрасли, касающейся рационального использования ТЭР, разработана энергетическая программа СНГ, согласно которой намечаются следующие основные направления:
· Изменение структуры производства с вытеснением энергоемких видов химической продукции менее энергоемкими;
· Интенсификация, оптимизация параметров и режимов производственных процессов;
· Создание принципиально новых химических технологий;
· Электрификация технологических процессов;
· Создание химических производств с использованием ядерных источников энергии.
Наряду с энергетической рационализацией самих химических методов (технологии) и аппаратурного оформления, необходимо выявлять вторичные источники энергии и использовать их. По подсчетам специалистов этот путь является вдвое-втрое более выгодным, чем дополнительная добыча и транспортировка эквивалентного количества топлива.
Использование вторичных энергетических ресурсов (ВЭР)
В химических отраслях достаточно хорошо используются ВЭР с высоким температурным потенциалом (tж>1500C, tг>3000C). ............
