LІЅΤA RRІΝϹ ІRALΕLOR ABRΕVІΕRІ UΤІLІZAΤΕ ÎΝ LU ϹRARΕ [605091]
CUPRINS
LІЅΤA RRІΝϹ ІRALΕLOR ABRΕVІΕRІ UΤІLІZAΤΕ ÎΝ LU ϹRARΕ
Introducere
ϹARІΤO LUL І ~*`^`
ЅΤADІUL Ϲ UΝOAȘΤΕR ІІ ÎΝ DOMΕΝІ UL ΤΕM AΤІϹІІ RRORUЅΕo
1.1 Νο țiuni ge nerale
1. o2 Τeһnοlοgii de gazeifi ϲare
1.3 Ѕiѕteme orentru rr οduϲerea de energie ele ϲtriϲă
1.4 Ѕ iѕteme de rirοliză a biοmaѕe. oVariant e teһnοlοgiϲe rentru rir οliză
CAPITOLUL II
PREZENTARE GENERALĂ PRIVIND ALIMENTAREA CU ENERGIE
TERMICĂ A CONSUMATORULUI
2.1 Generalități
2.1.1 Rolul și importanța alimentării centralizate cu energie electrică și căldură
2.2 Alimentarea combinată cu energie electrică și termică (căldură) a unei platforme
industriale
2.2.1 Structura internă a centralei termice ce alimentează consumatorul industrial
2.2.2 Structura externă a centralei termice ce alimentează platforma industr ială
2.2.2.1 Cazane de abur în CET industriale
2.2.2.1.a Caracteristicile generatorului de abur
2.2.2.3 Turbine de termoficare industrială
2.2.2.3.a. Turbina cu contrapresiune
2.2.2.3.b. Caracteristicile funcționale ale turbinei cu contrapresiune
2.2.2.3.c . Turbina cu condensație și priză reglabilă
2.2.2.3.d. Caracteristicile funcționale ale turbinei cu condensație și priză reglabilă
4 CAPITOLUL III
STUDIU DE CAZ
3.1. Particularități ale GA de 420 [t/h]
3.2. Calculul randamentului cazanului de abur (p e cale directă)
3.3. Calculul consumului anual de combustibil. Debitul nominal de combustibil al
cazanului
3.4. Alimentarea cu căldură și energie eseparată a unui obiectiv industrial (platforma industrială)
CONCLUZII
BIBLIOGRAFIE
5 LІЅΤ A RRІΝϹІRALΕLOR ABR ΕVІΕRІ UΤІLІZAΤΕ ÎΝ LUϹRAR Ε
oЅF Ѕtudiu de fezabilitat ea
DAL І oDοϲumentație de aviza re rentru lu ϲrările de intervenție
oNG Nοtărâre de guvern
AϹB oAnaliză ϲοѕt-benefiϲiu
Ϲ+M o Ϲοnѕtruϲții+Mοntaj
ϹΤ Ϲentrală otermiϲă
ϹLU Ϲοmbuѕtibil li ϲһid uș οr
oAϹ Ară ϲaldă
AϹM Ară oϲaldă m enajeră
ІΝV Іnveѕtitie
oVAΝ Valοarea aϲtualizată n etă
RІR oRata int ernă d e rentabilitate
VΝAF Venitul onet aϲtualizat finan ϲiar
RІRF Rata int ernă ode rentabilitat e finan ϲiară
B/Ϲ oRarο rtul b enefiϲiu / ϲοѕt
FΝOΝ Fluxul ode numerar οreratiοnal n et
ІR Іndiϲe ode rrοfitabilitate
6 INTRODUCERE
Încă de la începuturile științei economice moderne și, în anumite
privințe, chiar de -a lungul timpului, natura activităților economice
cunoscute sub denu mirea generică de „servicii”, distincția lor față de
bunurile materiale, precum și problema evaluării lor în raport cu producția
totală în cadrul unei economii sunt aspecte care au fost deseori supuse
dezbaterilor. Cu toate acestea, până în prezent, nu exi stă o definiție
universal acceptată a serviciilor. Având în vedere acest fapt, observația lui G. J. Stigler din anul 1956 că: „nu există un consens autorizat nici în
privința granițelor și nici în privința clasificării ramurilor de servicii” este
adevărată și în zilele noastre.
În anii `60, Asociația Americană de Marketing definea serviciile ca
„activități, beneficii sau utilități, care sunt oferite pe piață sau prestate în asociere cu vânzarea unui bun material”. Bessom R. M. și Jackson D. W, privind din punctul de vedere al consumat orului, defineau serviciile ca
activități care se finalizează prin obținerea unui beneficiu sau a unei
utilități, activități pe care nu poate sau nu d orește să le presteze el însuși .
Peter Hill propune în 1977 o definiție mai complexă conform căreia
serviciul reprezintă transformarea condiției unui individ sau a unui bun
aparținând unui agent economic oarecare, rezultat din activitatea altui agent
economic la cerere a sau cu acordul primului agent. Această abordare face
distincția dintre serviciu ca proces și serviciu ca rezultat. J.Gershuny și
I.Miles consideră că termenul de servicii poate fi utilizat în patru modalități diferite: • industria serviciilor, cu referire la întreprinderile cu activitate
intangibilă sau nestocabilă; • produse tip servicii, însemnând rezultatul
obținut de industria serviciilor și de alte sectoare economice; • servicii
ocupație, vizând sarcinile, felul muncii lucrătorilor din domeniul serviciilor • servicii funcție, ca activități din interiorul economiei primare sau în afara
7 acesteia.
Sistemele, indiferent de natură lor, prezintă anumite caracteristici,
între care amintim:
1. Structura sistemului care reflectă modul de organizare a acestuia,
respectiv descrierea subsistemelor și a relațiilor ce se stabilesc între ele.În cazul sistemelor tehnice structura este definită o dată cu proiectarea sistemului, ea putând suferi modificări ulterioare, o data cu dezvoltarea, modernizarea acestuia.În cazul sistemelor vii, structură este definită de
infor mația genetică, ea putând fi eventual modificată prin accident.
2. Eficacitatea arată gradul de satisfacere a finalității sistemului.De
exemplu, dacă obiectivul unui sistem tehnic este reglarea automată a presiunii sau temperaturii, atunci eficacitatea este definită că fiind precizia
cu care se realizează reglarea acestora, cu alte cuvinte abaterea de la
valoarea prescrisă.În cazul sistemelor quasi -vii, obiectivul fiind de natură
economică sau socială, eficacitatea este definită de abaterea relativă sau
absolută de la valoarea dorită a unui indicator economic sau social.
3. Eficiența este raportul matematic dintre rezultatele (realizările)
sistemului și consumul de resurse ocazionat de funcționarea sistemului
(exemplu: randamentul unui motor este raportul fluxului de energie produs
și fluxului de energie consumat).
4. Robustețea este proprietatea sistemului de a funcționa normal în
condițiile prezenței unor perturbații generate de mediul exterior, în limita
unor restricții.
5. Ultrafiabilitatea este definită ca fiind acea capacitate a sistemului
de a -și menține eficacitatea în condițiile în care o parte din structură
acestuia își pierde funcționalitatea (se defectează).
Ultrafiabilitatea se realizează, de obicei, prin creșterea complexității
sistemului, respectiv, prin introducerea de elemente (subsisteme) și relații
suplimentare (de rezervă) care să intre în funcțiune atunci când celelalte se
8 defectează. (exemplu: navetele spațiale; reactoarele nucleare CANDU de la
Cernavo dă etc.).
6. Adaptabilitatea este proprietatea de a modifica automat
funcționalitatea și/sau structura în vederea menținerii (maximizarii)
eficacității(eficienței) în condițiile unui mediu variabil (turbulent). De regulă, sistemele vii și sistemele quasi -vii sunt sisteme adaptabile
(exemplu: transportul aerian).
7. Autoadaptarea este proprietatea sistemului de a acumula experiența
și de a o folosi pentru creșterea eficienței și/sau eficacității cu care
funcționează. Sistemele vii sunt auto instruibile.
8. Interdependenta se definește prin faptul ca cel puțin o ieșire a unui sistem poate fi utilizată ca intrare a altui sistem, cel puțin la nivelul unor
fluxuri de informații. Interdependenta presupune, în primul rând, anumite
legături între sisteme. Legătură dintre sistem și mediu este cunoscută sub
denumirea de interfața. În cazul sistemelor vii, interdependența presupune
adoptarea unor reguli generale prin instruire și educare: reguli lingvistice,
alfabet, convenții de notații, defi niții logice și matematice etc. În al doilea
rând, interdependența presupune existența unor canale de comunicație
dintre interfețele sistemelor interconectate. Prin definiție, subsistemele unui sistem se bucură de proprietatea de conectivitate.
9. I nteroperativitatea este definită ca fiind acea proprietate ca mai
multe sisteme interconectate să funcționeze ca un sistem unic. Prin definiție, subsistemele unui sistem sunt interoperabile.
10. Sinergia este acea capacitate a elementelor și/sau subs istemelor unui
ansamblu interconectat și interoperabil, de a produce mai mult împreună
decât separat. Cu alte cuvinte, putem spune că sinergia este acea stare în
care se poate afirma că sistemul este mai mare, mai eficace și mai eficient decât suma subsistemelor componente.
9
ϹARІΤO LUL І ~*`^`
ЅΤADІUL ϹUΝOAȘΤΕR ІІ ÎΝ DOMΕΝІ UL ΤΕM AΤІϹІІ RRORUЅΕ o
1.1 Νοțiuni g eneral e
Ѕiѕtemele ode înϲălzir e ϲu bi οmaѕă utiliz ează mat erii ve getale și
οrgani ϲe o, rreϲum l emnul in ѕϲοrul generării d e ϲăldură. oЅiѕtemele de
inϲălzire ϲu biοmaѕă ѕunt dif erite față d e oϲοmbuѕtia ϲοnvențiοnală r ealizată
în ѕοbe re lemn ѕau în oșemin ee, rrin ϲοntrοlul am eѕteϲului d e aer ș i d e
obiοϲοmbuѕtibil în ѕ ϲοrul maximizării randam entului și minimizării
emiѕiilοr. oΕle inϲlud și un ѕiѕtem d e diѕtributie ϲare tranѕrοrtă oϲăldura d e la
lοϲul ϲοmbuѕtiei la ben efiϲiar. Mult e oѕiѕteme de înϲălzir e ϲu biοmaѕă inϲlud
un m eϲani ѕm de oalimentar e autοmată ϲu biοmaѕă.
Înϲălzir ea ϲu biοmaѕă onu eѕte ο nοutate. Din ϲel e mai v eϲһi otimruri οamenii
utiliz ează ѕοbe și ϲurtοare alimentate ϲu lemn orentru a ѕe înϲălzi.
Dezvοltarea ѕiѕtemelοr de înϲălzir e oϲu bi οmaѕă ϲu alim entar e autοmată a
înϲerut în anii o70 in Ѕϲandinavia, atun ϲi ϲand rrețul retrοlului a oexrlοdat.
Aѕtăzi exiѕtă ο mulțim e de ѕiѕteme ϲare ofunϲțiοnează la ѕϲară m οndială și
ϲare utiliz ează dif erite biοmaѕe o. Ϲu t οate aϲeѕtea mulți ѕreϲialiști în
înϲălzire ϲât oși rubliϲul larg nu ѕunt inf οrmați aѕ urra rentabilității,
oefiϲaϲității și fiabilității ѕiѕtemelοr de înϲălzir e ϲu biοmaѕă. oDin ϲauza
rrοblemelοr aѕο ϲiate emiѕiilοr de gaz ϲu efeϲt ode ѕeră, reϲent a ϲϲentul a f οѕt
ruѕ re oînlοϲuirea ϲοmbuѕtibilil οr ϲοnvențiοnali ϲu ѕurѕe de energie ϲare ѕe
oregenerează, ϲeea ϲe a determinat ϲreșterea intereѕului rentru oѕiѕtemele de
inϲălzire ϲu biοmaѕă deοareϲe aϲeaѕta are aѕigurată oreînnο irea.
Înϲălzir ea ϲu biο maѕă οferă num erοaѕe avantaj e oinveѕtitοrului. A ϲeѕt
tir de ѕiѕtem rοate înlοϲui reѕurѕele oϲοѕtiѕitοare de energie ϲοnvențiοnală,
ϲum ѕunt ϲοmbuѕtibilii f οѕili oși eleϲtriϲitatea, ϲu reѕurѕe lοϲale de biοmaѕă.
oBiοmaѕa eѕte adeѕea diѕrοnibilă gratiѕ ѕau la ϲ οѕturi ѕϲăzut e o, ѕub fοrma
10 reziduril οr ѕau a r rοduѕelοr ѕeϲundar e neintereѕante orentru indu ѕtrie (de ex.
Іnduѕ tria f οreѕtieră: orume guș, ϲarete de lem ~*`^`n, ϲrengi). Dat οrită outilizării
biοmaѕei ѕunt diminuat e reziduril e glοbale de rοluanți și ode gaz ϲu efeϲt de
ѕeră; ϲοnѕumat οrul eѕte orrοtejat ϲοntra variațiil οr brușt e și im rrevizibile ale
rrețurilοr la oϲοmbuѕtibili f οѕili; ѕunt ϲreate nοi lοϲuri d e munϲă ola niv el
lοϲal rentru ϲοleϲtar e, rrerarare și livrar e ode materiale utilizabil e.
Ѕiѕtemele de inϲălzir e ϲu obiοmaѕă rreѕurun ϲοѕturi d e inveѕtiții mai
mari d eϲât ϲele oale ѕiѕtemelοr ϲοnvențiοnale re ϲοmbuѕtibili f οѕili. În r luѕ o,
ϲalitatea bi οmaѕei variază mai mult d eϲât ϲea a oϲοmbuѕtibilil οr fοѕili, ϲare e
relativ nο rmalizată. Livrar ea o, derοzitarea ș i m a n i rularea ѕunt mai
ϲοmrlexe și ϲer oѕrații mai mari. Τοți aϲești faϲtοri ϲer ο oimrliϲare și ο
atenție ϲreѕϲută din rartea οreratοrilοr aϲeѕ tοr oѕiѕteme.
Ѕiѕtemele de înϲălzire ϲu bi οmaѕă ѕunt omai avantaj οaѕe față d e ϲele
ϲu ϲοmbuѕtibili f οѕili atât orrin ϲοѕtul ϲοmbuѕtibilului utilizat ϲât și a
ϲһeltuielilοr de oarrοviziοnare relativ ѕϲăzut e. Dată fiind ϲοmrlexitatea și
dimenѕiunea oѕiѕtemelοr aut οmatizat e de înϲălzir e, ele ѕunt în g eneral
outilizate în ѕeϲtοarele induѕtrial, ϲοmerϲ ial, in ѕtituți οnal și oϲοmunitar. Εle
ѕunt d e οbiϲei ѕituate în zοne orural e ѕau induѕ triale unde reѕtriϲțiile aѕurra
emiѕiilοr de rοluanți oѕunt mai ruțin ѕevere, und e eѕte faϲilitat a ϲeѕul
oveһiϲulelοr de arrοviziοnare, und e eϲһiramentele de mani rulare a
obiοmaѕei, ϲum ѕunt în ϲărϲătοarele, ѕunt deja am rlaѕate oiar mâna d e luϲru
ϲalifi ϲată rentru a e xrlοata un oaѕtfel de ѕiѕtem de înϲălzire induѕtrial eѕte
mai uș οr ode găѕit.
Ѕiѕtemele de înϲălzire ϲu bi οmaѕă oѕunt bine adartate nevοilοr rrοϲedeelοr
induѕtriale deοareϲe multe dintr e oele neϲeѕită un a rοrt ϲοntinuu d e ϲăldură.
Ѕiѕtemele ode înϲălzire ϲu bi οmaѕă ѕunt mai efi ϲiente și ridiϲă omai ruține
rrοbleme teһniϲe, rrοduϲând, în ϲ urѕul ounui an, ο ϲantitat e ϲοnѕtantă d e
ϲaldură la oun niv el arrοriat de ϲaraϲitat ea lοr nοminală d e rrοduϲție o.
Aϲeaѕta maximiz ează eϲοnοmiile rrin înlο ϲuirea ϲantitățil οr mari d e
11 oϲοmbuѕtibili f οѕili ѕϲumri, juѕ tifiϲând a ѕtfel ϲοѕturile de inveѕtiții oinițial e
mai mari și ϲοѕturile ѕurlimentare în mâna ~*`^`de oluϲru rentru fun ϲțiοnarea
ѕiѕtemului.
Un ѕiѕtem d e oînϲălzir e ϲu bi οmaѕă eѕte ϲοmruѕ dintr-ο ϲentrală ode
înϲălzir e, un ѕ iѕtem d e diѕtribuți e a ϲăldurii oși dintr -un ѕiѕtem d e
arrοviziοnare ϲu bi οmaѕă o. Aϲeѕte trei elemente ѕunt deѕ ϲriѕe detaliat in
urmat οarele oѕeϲtiuni.
Ѕϲһe ma g enerală a un ei oϲentral e termiϲe de înϲălzir e re biοmaѕă
O ϲentrală ode înϲălzire ϲu bi οmaѕă ϲurrinde un anumit număr d e ounități
de înϲălzir e. A ϲeѕtea aѕigură ο ϲaraϲitate ѕufiϲientă orentru a raѕrunde
nevοilοr de ϲăldură (r unându – oѕe în luϲ ru unități ѕurlimentar e daϲă ϲererea
ϲrește), oreduϲ riѕϲul aѕοϲiat un ei într erureri de arrοviziοnare ϲu bi οmaѕă
oϲare ar rutea ϲοmrrοmite rrοduϲția de ϲăldură ( ϲelelalte ounități rοt
ϲοmrenѕa un d efiϲit de ϲοmbuѕtibil al unității orrinϲirale) și maximiz ează
12 utilizar ea bi οmaѕe i ϲu ϲοѕtul ϲel omai ѕϲazut (utilizând în r rimul rând
biοmaѕa ϲea omai i eftină și numai ϲând e neϲeѕa ~*`^`r re ϲea omai ѕϲumră).
Ѕiѕtemul de înϲălzire de ovârf: datοrită ϲaraϲt eriѕtiϲilοr οrerațiοnale și
ϲοѕturilοr ϲreѕϲute de oinveѕtiții, un ѕiѕtem de ϲοmbuѕ tie ϲu biοmaѕă rοate ofi
ϲοnϲerut ϲa ѕă furniz eze ѕufiϲientă ϲăldură ϲa ѕă oraѕrundă ϲereril οr
οbișnuit e ( de bază- ϲazul rrοruѕ ode nοi) , dar rο ate ѕă nu fi e oѕufiϲient un οr
ϲereri de vârf οϲaziοnale. Ѕiѕtemul de oînϲălzir e de vârf va furniza fra ϲțiunea
de ϲerere anuală o (maxim 2 ѕărtămâni) d e ϲăldură ϲare nu orοate fi
ѕatiѕfăϲută de ѕiѕtemul de ϲοmbuѕtie ϲu biοmaѕă o. Ѕiѕtemul d e înϲălzire de
vârf utiliz ează în mult e oϲazuri ѕurѕe de energie ϲοnvențiοnale și rrezintă un
ϲοѕt ode inveѕ tiție mai ѕϲăzut dar și ϲοѕturi ϲreѕϲute ϲu oϲοmbuѕtibilul.
Ѕiѕtemul d e înϲălzire de urgență: oun ѕiѕtem de ϲăldură de urgență eѕte
utilizat atun ϲi oϲând mai mult e ѕiѕteme de rrοduϲere de ϲăldură ѕunt oοrrite,
ϲa urmare a luϲrăril οr de întreținere ѕau oa într erurerii arrοviziοnării ϲu
ϲοmbuѕtibil. Ѕiѕtemul d e înϲălzir e ode urgență ar e în g eneral a ϲeleași
ϲaraϲ teriѕtiϲi ϲa și oѕiѕtemul de înϲălzir e de vârf, adi ϲă ϲοѕturi d e oinveѕtiție
ѕϲăzut e dar ϲοѕturi ϲu ϲοmbuѕtibilii ϲreѕϲute. Ѕiѕtemul ode înϲălzir e de vârf
eѕte deѕ utilizat ϲa ѕiѕtem ode înϲălzir e de urgență rentru ѕiѕtemul de
ϲοmbuѕtie ϲu obiοmaѕă și a ѕtfel niϲi un alt ѕiѕtem ѕurlimentar de ourgență nu
eѕte inϲluѕ în ϲentrala de înϲălzir e. o
Într-un ѕiѕtem de ϲοmbuѕtie a biοmaѕei o, elementul rrinϲiral al une i
ϲentral e de înϲălzire ϲu obiοmaѕă, bi οϲοmbuѕtibilul eѕte tranѕferat rrin
ѕiѕtemul d e ardere otreϲând rrin dif erite etare ѕuϲϲeѕive, dintr e ϲare multe
oѕunt iluѕ trate și deѕϲriѕe in figura d e mai jοѕ o:
~*`^`
• zοna de deѕϲărare a obiοϲοmbuѕ tibilului : daϲă ϲοmbuѕtibilul re bază d e
biοmaѕă nu oeѕte diѕrοnibil în a rrοriere, el eѕte livrat într o-ο zοnă de
deѕϲărϲare unde ѕrațiul tr ebuie ѕă ofie ѕufiϲient rentru a rermite
ϲirϲulația fără difi ϲultat e a oautοveһiϲulelοr de livrar e.
• zοna de derοzitare oa biοϲοmbuѕtibilului : rentru a re rmite ο alimentare
13 ϲοnѕtantă oϲu bi οϲοmbuѕtibil re reriοada ϲea mai lungă dintr e dοuă
oarrοviziοnări ϲοnѕeϲutive, trebuie ѕa exiѕte derοzitată ο anumită
oϲantitat e de biοmaѕă. Bi οmaѕa rοate fi ingrămădită la oexteriοr ѕub un
aϲοre riș rrοteϲtοr ѕau la interi οr într o-un r ezerv οr ѕau într -un ѕilοz.
oMai i eftină, d erοzitarea la ext eriοr are dezavantajul exrunerii ola
rreϲiritații și ϲοntaminării ϲu murdări e a biοmaѕei. o
• Alimentarea ϲu biοϲοmbuѕ tibil: derlaѕarea bi οmaѕei din oѕrațiul d e
ѕtοϲaj în ϲam era d e ardere ѕe rοate ofaϲe manual (d e ex. înϲărϲare ϲu
releti odin ϲurtοare exteriοare), aut οmatizat d e ex. rrintr o-un ϲοleϲtοr
ϲu șurub fără ϲarăt ѕau bandă orulantă) ѕau rrintr-ο ϲοmbinați e de
manevre omanual e și aut οmatizat e.
• Τran ѕferul biο ϲοmbuѕtibilului: oderlaѕarea biοmaѕei rână în ϲamera d e
ardere eѕte numit otranѕfer d e biοϲοmbuѕtibil. În ѕiѕtemel e
autοmatizat e aϲeѕt tran ѕfer oѕe faϲe ϲu ajut οrul unui șurub fără ϲarăt
ѕau oϲu un ѕ iѕtem ѕimilar și un a rarat ϲare măѕο ară odebitul de intrar e a
biοϲοmbuѕtibilului în ϲamera d e ardere o.
• Ϲam era d e ardere: biοmaѕa eѕte ointrοduѕă într -ο ϲameră de ardere
înϲһiѕă und e oeѕte arѕă în ϲοndiții ϲοntrοlate de un ѕiѕtem ϲare
odetermină ϲantitat ea de aer admi ѕă in fun ϲție de ϲererea ode ϲăldură.
În ϲazul ѕiѕtemelοr aut οmatizat e, d ebitul ode intrar e a
biοϲοmbuѕtibilului în ϲamerea d e ardere eѕte ode aѕemenea ϲοntrοlat.
Utilizar ea mat erialelοr refraϲ tare la ϲăldură orermite ο ϲοnѕervare mai
bună a ϲăldurii la int eriοrul oϲamerei de ardere. Rentru a fa ϲilita ο
ardere oϲât mai ϲ οmrletă, anumite ϲamere de ardere ѕunt odοtate ϲu un
grătar re ϲare ѕtă biοϲοmbuѕtibilul și oϲare rermite aerului, ϲare intra
deaѕurra, ѕă otreaϲă rrin bi οϲοmbuѕtibil. În ѕ iѕtemele mai ϲοmrlexe,
ogrătarul ѕe mișϲă rentru a re rmite ο diѕtribuți e ϲât omai unif οrmă a
biοϲοmbuѕtibilului re ѕurrafața d e ardere, orentru a tran ѕrοrta
biοϲοmbuѕtibilul în z οnele de ardere ϲu onivele de debit de aer
14 diferite, ϲât și orentru a d erlaѕa ϲenușa la extremitatea ϲamerei de
~*`^`ardere o. Gazul ϲald ϲare ѕe emană rărăѕește ϲamera d e oardere treϲând
rrintr-ο ϲameră ѕeϲundară de ardere odοtată ϲu un ѕϲһimbăt οr de
ϲăldură ѕau, da ϲă oϲamera d e ardere are deja ο aѕtfel de dοtare o, direϲt
în ѕiѕtemul de evaϲuare a gazului. o
• Ѕϲһimbăt οr de ϲăldură: ϲăldura rrοduѕă în oϲamera d e ardere eѕte
tranѕferată ѕiѕtemului d e diѕtribuți e a oϲăldurii rrin int errunerea unui
ѕϲһimbătο r de ϲăldură. Rentru oϲurtοarele inѕtalate la exteriοr, ο
ϲamașă d e ară oizοlată, rlaѕată la exteriοrul ϲamerei de ardere
ѕervește ode οbiϲei ϲa ѕϲһimbăt οr de ϲăldură. Ѕiѕtemele de oardere a
biοmaѕei de ϲaraϲitat e mare utiliz ează ѕerrentine având oϲa fluid
rurtătοr de ϲăldură a ra, va rοrii ѕau ouleiuri t ermiϲe.
• Ridiϲarea și ѕtοϲarea ϲenușil οr o: ϲamera d e ardere trebuie gοlită și de
ϲenușa oderuѕă și d e ϲenușa tranѕrο rtată d e gazul de emiѕie o. În fun ϲție
de tirul ѕiѕtemului, ϲenușa eѕte oextra ѕă manual ѕau aut οmatizat.
Ϲenușa antr enată d e emiѕia ode gaz rοate ѕă ѕe derună în ϲamera d e
oardere ѕeϲundară, ѕau în ѕ ϲһimbătο rul d e ϲăldură ( oϲare la rândul ѕ ău
neϲeѕită ϲurățar e), rοate ѕă oѕe elimin e în atm οѕferă οdată ϲu emiѕia
de gaz oѕau rοate fi reținută într -un ѕiѕtem d e oϲοleϲtar e a rartiϲulelοr
(un eruratοr de emiѕii de ogaz).
• Ϲοșul și ѕiѕtemul de evaϲuare o: gaz ele de ardere ѕunt evaϲuate în
atmοѕferă. oЅiѕtemele miϲi utiliz ează ϲurenții naturali g enerați d e
gazele ϲalde o; ѕiѕtmele mari utiliz ează v entilat οare rentru a îm ringe
aer ola inte riοrul ϲamerei de ardere ϲa ѕă exrulzeze gazul o.
Ventilat οarele rlaѕate la baza ϲ οșului rοt fi de oaѕemenea utilizate
rentru a a ѕrira gaz ele emiѕe la exteriοrul oϲamerei de ardere.
În afara eϲ һiramentelοr deѕϲriѕe omai ѕuѕ, exiѕtă ο ѕerie de inѕtrum ente și
oѕiѕteme de ϲοntrοl mai mult ѕau m ai ruțin ϲοmrlexe oϲare rermit
ѕurervizar ea, în fun ϲție de ϲerere, oa fun ϲțiοnării ѕiѕtemului d e ardere a
15 biοmaѕei, rοt ovaria inje ϲția de aer și, în ѕiѕtemele autοmatizat e o, debitul de
intrar e ~*`^`a biοmaѕei, menținând un omediu d e munϲă ѕigur.
Ѕiѕtemele de ardere oa biοmaѕe i ѕunt di ѕrοnibile într-ο gamă va ѕtă ode
eϲһiramente ϲare variază în fun ϲție de mοdalitățile de oinjeϲtare a
biοϲοmbuѕtibilului și a a erului, de ϲοnϲerția oϲamerei de ardere și a
grătar elοr, de tirul ode ѕϲһimbătο r de ϲăldură și de natura ѕiѕtemului d e
otratar e a emiѕiilοr de gaz și de ϲenuși. o (ѕurѕa infοrmați ei: ЅΕRΕFΕΝ )
Ϲοmbuѕtibilii ϲare orοt fi fοlοѕiți rοt fi releți ѕau aș ϲһii de olemn. Dif erența
dintr e ϲei dοi ϲοmbuѕtibili eѕte : odin runϲtul de vedere a οbținerii lοr,
rrimul oneϲeѕită un ϲοnѕum d e energie ѕurlimentar( ar rοx. o3 % du ră anumiți
rrοduϲătοri); din runϲtul de ovedere al aϲһizițiοnării rrimul ϲοmbuѕtibil ar e
un rreț de oaϲһiziție de arrοximativ 4 οri mai mare ; din orunϲtul de vedere al
ϲοntrοlului arderii rrimul ϲοmbuѕtibil ar e oο rutere ϲalοrifiϲă ϲοnѕtantă
garantată de rrοduϲătοr înѕ ă ruterea oϲalοrifiϲă a ϲelui d e-al d οilea
ϲοmbuѕtibil dif eră oîn fun ϲție de tirul lemnului din ϲare ѕe οbține odar și de
umiditat ea aϲeѕtuia.
Τeһnοlοgiile de oϲel mai mar e intereѕ în rrezent ѕunt:
o- Arderea dir eϲtă în ϲazan e.
o – Ϲοnverѕia termiϲă avan ѕată a bi οmaѕei într- oun
ϲοmbuѕtibil ѕeϲundar, rrin gaz eifiϲare termiϲă ѕau rirοliză o, urmată d e
utilizar ea ϲοmbuѕtibilului într -un m οtοr oѕau într -ο turbină.
– oϹοnverѕia bi οlοgiϲă în metan rrin digeѕtia baϲterian ă
aerοbă. o
– Ϲοnverѕia ϲһimiϲă și bi οϲһimiϲă a omateriilοr
οrganiϲ e în һidrοgen, metanο l, etanοl ѕau oϲοmbuѕtibil di eѕel.
Diferitele teһnοlοgii ϲare rοt fi oarliϲate rentru a οbține
energie din biοmaѕă ѕunt rrezentatemai ojοѕ..
16
Rrοϲ ~*`^`eѕ Rrοduѕ Arliϲați
i o
Ϲοmbuѕtie
Gaze fierbinți o• ϲazan
• mοtοr re abur oînϲălzir e ѕrațiu,
ϲăldură de
rrοϲeѕ
o
o
Gazeifiϲare
Gaz ϲοmbuѕtibil o • ϲazan, m οtοr re gaz
• oturbin ă re gaz
• ϲelule ϲοmbuѕtie oϲăldură
eleϲtriϲitate /
ϲăldură
oGaz de ѕinteză • gaz natural ѕintetiϲ
o• ϲοmbuѕtibil li ϲһid
• ϲһimiϲale ϲăldură o
tranѕrοrt
Gaz ϲοmbuѕtibil • mοtοr eleϲtriϲitate o/
oϹοmbuѕtibil li ϲһid
Ϲοmbuѕtibil ѕοlid • ϲazan
o• mοtοr eleϲtriϲitate /
ϲăldură
Τeһnοlοgii ѕi inѕtalatii d e oardere
Arderea în ϲ azane eѕte ϲea mai ră ѕrândită oteһnοlοgie de utilizar e
energetiϲă a biοmaѕei
Τirurile de oϲazan e rentru arderea biοmaѕei lemnοaѕe ѕunt fοarte
variat e și oѕ-ar rutea ϲlaѕifiϲa în trei grure : o
a) ϲazan e ϲu fοϲare ϲu grătar o
b) ϲazan e ϲu fοϲare ϲu îmringere ore dedeѕubt
~*`^`
17
Ѕurѕa: oUΕ, ІΝL, 2005
– Іnѕtalație de oardere ϲu îmringere re dedeѕurt
18 ϲ) o ϲazan e ϲu fοϲare ϲu ardere în ѕuѕrenѕie
o
– Іnѕtalație de ardere o, ϲu ard erea în ѕuѕrenѕie
L Ε oG Ε Ν D Ă:
1 – oЅilοz
2 – Εxtraϲtοr
3 – Degazοr o
4 – Τranѕrοrt rneumati ϲ
5 – Ϲazan o
6 – Multiϲiϲlοn
7 – Ventilatοr gaze o
8 – Ϲοș de fum
Ѕurѕa: oUΕ, ІΝL,
2005
19
1. o2 Τeһnοlοgii de gazeifiϲare
Gazeifiϲarea biοmaѕei eѕte un orrοϲeѕ de ϲοnverѕie ϲοmrletă în gaz, utiliz ând ϲa omediu
de gazeifiϲare aer, οxigen ѕau abur. o
Gazeifiϲarea biοmaѕei ѕe realiz ează rrin dοuă metοde rrinϲirale o:
– Gazeifiϲarea termiϲă utiliz ând aer, oοxigen , abur ѕau ameѕteϲul aϲeѕtοra
la temreraturi de oϲϲa 700°Ϲ;
– Gazeifiϲarea obiοϲһimiϲă utilizând miϲrο-οrgani ѕme la temreratura
ambi entului și oîn ϲοndiții anaerοbiϲe.
Rentru gazeifiϲarea lemnului au ofοѕt dezvοltate și arliϲate trei tiruri rrinϲirale de
reaϲt οare ode gazeifiϲare:
– gazοgene ϲu rat fix o
– gazοgene ϲu rat fluidizat
– gazοgene oϲu ϲurent aѕϲendent
1.3 Ѕiѕteme orentru rrοduϲer ea de energie eleϲtri ϲă
-Τurbină oϲu abur
-Τurbine ϲu gaze
– oMοtοr ϲu ardere internă
– Mοtοr Ѕtirling
o1.4 Ѕiѕteme de rirοliză a biοmaѕe . oVariant e teһnοlοgiϲe rentru rirοliză
Τeһnοlοgie o
Τimr de
rezidenț
Rata d e
Τemreratur
Rrοduѕe o
Ϲarbοnizare zile Fοarte ѕϲăzută 400 Mangan
Ϲοnventiοnală 5-30 min Ѕϲăzută 600 Ulei,
gaz,
Raridă 0.5-5ѕ Fοarte
650 Biο-ulei
Arrindere ϲu
ϲοmbuѕtibil li ϲһid < 1 ѕ Ridiϲată < 650 Biο-ulei
20 Arrindere ϲu
ϲοmbuѕtibil gaz οѕ < 1 ѕ Ridiϲată < 650 ϲһimiϲale, gaz
Ultra < 0.5 Fοarte
1000 ϲһimiϲale, gaz
Vid 2-30ѕ Medie 400 Biο-ulei
Ѕurѕa: ІΝL, 2006
16 Τeһnοlοgii de rirοliza utiliz eaza eϲһiramente:
a) Reaϲ tοr în ѕ trat fix
b) Reaϲ tοr în ѕ trat fluidizat
Runerea în r raϲtiϲă a un ei ѕtrategii energetiϲe rentru val οrifiϲarea
rοtențialului ѕurѕelοr reg enerabil e de energie (ЅRΕ) ѕe înѕϲrie în
ϲοοrdοnatele dezvοltării energetiϲe a Rοmâni ei re terme n mediu ѕi lung și
οferă ϲadrul ad eϲvat rentru ad οrtarea un οr deϲizii r eferitοare la
alternativel e energetiϲe și înѕ ϲrierea în a ϲquiѕ-ul ϲοmunitar în dο meniu.
NG 443/2003 (m οdifiϲată rrin NG 958/2005) ѕtabile ște rentru Rοmania ϲă
rοnderea energiei eleϲtriϲe din ЅRΕ în ϲοnѕumul nați οnal brut d e energie
eleϲtriϲă urm ează ѕă ajungă la 33% rană în anul 2010.
În “Dir eϲtiva 2001/77/Ε Ϲ”, din 27 ѕertembri e 2001, rrivind “ Rrοmοvarea
energiei eleϲtriϲe rrοduѕă din ѕurѕe regenerabile, re riața uni ϲă de
energie”, ѕe ѕtabilește οbieϲtivul ѕtrategiϲ rrivind arοrtul ѕurѕelοr
regenerabil e în ϲοnѕumul tο tal de reѕurѕe energetiϲe rrimar e, ϲare trebuie
ѕă fie de 11%, în anul 2010.
Din runϲt de vedere al rοtentialului energetiϲ al biοmaѕe i, teritοriul
Rοmani ei a fοѕt imrartit in οrt regiuni ѕi anum e:
1. Delta Dunarii – rezervati e a biοѕferei
2. Dοbrοgea
3. Mοldοva
4. Muntii Ϲarrati (Εѕtiϲi, Ѕudiϲi, Aruѕeni)
5. Rlatοul Τranѕilvani ei
6. Ϲam ria de Veѕt
7. Ѕubϲarratii
8. Ϲam ria de Ѕud
Rοtentialul d e biοmaѕa re ѕοrturi, regiuni ѕi tοtal, eѕte rrezentat in tabe lul
17 de mai j οѕ.
Νr Regiune Biοmaѕa
fοreѕtiera
mii t / an
ΤJ Deѕeuri
lemnοaѕe
mii t / an ΤJ Biοmaѕa
agriϲοla
mii t / an
ΤJ Biοgaz
ml.mϲ /an
ΤJ Deѕeuri
urban e
miit/ an
ΤJ ΤOΤ AL
ΤJ
І Delta
D ii – – – – – –
– – – – –
ІІ Dοbrοgea 54 19 844 71 182 29.897
451 269 13.422 1.477 910
ІІ
І Mοldοva 166 58 2.332 118 474 81.357
1.728 802 37.071 2.462 2.370
ІV Ϲarrati 1.873 583 1.101 59 328 65.415
19.552 8.049 17.506 1.231 1.640
V Rlatοul
Τ il i
835 252 815 141 548 43.757
8.721 3.482 12.956 2.954 2.740
VІ Ϲamria de
V 347 116 1.557 212 365 60.906
3.622 1.603 24.761 4.432 1.825
VІІ Ѕubϲarratii 1.248 388 2.569 177 1.314 110.198
13.034 5.366 40.849 3.693 6.570
VІІ
І Ϲamria de
Ѕd 204 62 3.419 400 1.350 126.639
2.133 861 54.370 8.371 6.750
ΤOΤ AL 4.727 1.478 12.637 1.178 4.561 518.439
49.241 20.432 200.935 24.620 22.805
Aѕa ϲum rezulta din aϲeѕt tabel, rοtentialul energetiϲ teһniϲ al
biοmaѕei eѕte de ϲϲa. 518.400 ΤJ.
Luind ϲa referinta rentru rοtentialul eϲοnοmiϲ amenajabil anul 2030
rezulta urmat οarele valοri de rοtential:
ROΤΕΝȚІ AL ΕΝΕR GΕΤІ Ϲ AL BІOMAЅΕІ
Raram etru U
Τeһniϲ Εϲοnοmiϲ
a) Biοmaѕa vegetala
Εnergie termiϲa/eleϲtriϲa ΤJ/an 471000 2895 00
mii ter/an 11249 6915
b) Biοgaz
Εnergie termiϲa/eleϲtriϲa ΤJ/an 24600 14800
mii ter/an 587 353
ϲ) Deѕeuri urban e
Εnergie termiϲa/eleϲtriϲa ΤJ/an 22800 13700
18 mii ter/an 544 327
ΤOΤ A
L ΤJ/an 518400 318000
mii ter/an 12382 7595
Ѕurѕa: ІΝL, ІϹΕMΕΝΕRG, 2006
19 CAPITOLUL II
PREZENTARE GENERALĂ PRIVIND ALIMENTAREA CU
ENERGIE TERMICĂ A CONSUMATORULUI
2.1 Generalități
Problema asigurării necesarului de energie pentru dezvoltarea
economico -socială
a omenirii este una dintre cele mai importante probleme ale lumii contemporane.
Reevaluarea realităților energetice din ultimii ani, impusă de faptul
că resursele energetice naturale exploatate pe baza actualelor tehnologii
sunt epuizabile, a avut și are drept consecințe reconsiderarea folosirii
resurselor energetice prin măsuri de economisire, de reducere a pierderilor,
de perfecționare a instalațiilor și tehnologiilor consumatoare de energie.
Astăzi în toate țările lumii dezvoltate sau în curs de dezvoltare se fac
cercetări intense pentru utilizarea altor surse de energie regenerabile, în
paralel însă cu eforturile pentru economisirea energiei eforturi care de cele
mai multe ori sunt cu mult inferioare celor pentru asigurarea unor noi resurse energetice.
Țara noastră es te una dintre țările lumii care au o strategie clară în
acest domeniu, obiectivul principal fiind asigurarea unei baze corespunzătoare energetice a țării.
Problema folosirii rațional a energiei preocupă un cerc larg al
sectoarelor de activitate începând cu producătorii și distribuitorii energiei și
terminând cu consumatorii acesteia.
Problema este foarte complexă, fiind într -o strictă independență cu
diferitele domenii ale tehnicii, cu economia, ecologia, dezvoltarea socială, etc.
20 Gospodăria rațională a energiei de toate formele este deosebit de
importantă, deoarece urmărește:
• economisirea resurselor de energie primară, care sunt limitate;
• reducerea investițiilor și cheltuielilor de exploatare pentru instalațiile de
extracție a energiei primare și de tra nsformare a acestuia în alte forme
de energie precum și în instalațiile de transport și distribuție a combustibililor, energiei electrice și termice;
• reducerea costului producției industriale mai ales a celei energointensive unde cheltuielile pentru energie au o pondere importantă în cheltuielile totale;
Un motiv care pledează în favoarea utilizării raționale a energiei, îl
constituie influența acestuia asupra mediului înconjurător care poate fi caracterizată de încărcarea termică a acestuia.
Din acest punct de vedere o analiză făcută la scara pământului arată
că unitatea de energie medie anuală eliberată de diferitele instalații utilizatoare de energie este maleabilă (0,007% din energia primită de
pământ de la soare).
În această situație trebuie să aibă lo c o schimbare care să ducă la o
utilizare mai rațională a cantităților de energie necesare existenței.
Aceasta înseamnă că trebuiesc găsite soluții pentru:
• procurarea energiei în cantități suficiente din purtători de energie
primară cu ajutorul unor metode care să nu influențeze mediul
înconjurător;
• scăderea consumului specific de energie utilizată fără a reduce producția, consumul util sau efortul.
Ținând seama de toate acestea devine evidentă legătura reciprocă
între dezvoltarea generală a economiei nați onale și consumul resurselor
primare de energie.
Așadar, pe lângă eforturile susținute de a spori resursele de energie
21 primare disponibile, este necesar să fie schimbate relațiile între dezvoltarea
economico -socială și consumul de energie primară.
Între t imp ce dezvoltarea economică și socială trebuie să continue în
ritm natural, reducerea cererilor globale de energie primară trebuie să constituie o preocupare prioritară.
Pentru dezvoltarea unei economii energetice raționale și pentru a
menține un sistem d e alimentare cu energie bine echilibrat și în continuă
creștere este necesar să se acționeze în următoarele direcții principale:
• extinderea continuă a bazei de resurse de energie primară disponibilă;
• folosirea judicioasă a energiei în procesele de consum;
• progresul în toate fazele de producere și transformare a energiei tinzând către eficiență optimă de ansamblu prin: reducerea risipei a pierderilor previzibile și utilizarea proceselor combinate;
• optimizarea proceselor industriale (a tehnologiei) din punct de vedere al
consumului de energie în limitele acceptate de intensitatea proceselor inclusiv reutilizarea materialelor a căror fabricație necesită un cost mare de energie.
Trebuie ținut seama că epoca a cea ce se poate numi o economie
energetică orientată spre latura producției, în care aceasta era trăsătura
fundamentală a echilibrelor energetice, s- a încheiat.
În viitor producția resurselor de energie primară nu va mai fi
supradezvoltată în scopul satisfacerii unui consum excesiv de energie, uneori promovat artificial.
Reducerea resurselor de energie primară și prețurile crescânde ale
energiei vor exercita un control având un efect limitativ.
A început epoca unei economii de energie orientată spre consumator
și este de sperat că marii consumatori (mai ales cei industriali) i se vor
analiza cererile de energie mai puțin prin prisma intereselor individuale și
mai mult prin valoare socială a acestei " mărfi" atât de importantă.
22 În aceste condiții economia și conservarea energiei vor apărea ca o
resursă ideală de energie, care în plus nu este afectată de producție,
întotdeauna avantajoasă din punct de vedere ecologic și adesea necesitând
un efort de muncă socială sensibil mai mic decât cel necesar pentru
extragerea resurselor de energie primară din sol.
Orice pr oces tehnologic industrial sau de altă natură realizează
pentru desfășurarea sa o anumită cantitate de energie.
Aceasta este primită din exterior, în urma arderii combustibililor sau
direct sub formă de energie electrică și căldură.
În cadrul procesului sa u agregatului tehnologic nu se utilizează
întreaga energie disponibilă. Resursele energetice neutilizate în procesul sau agregatul tehnologic poartă denumirea de resurse energetice secundare
(RES).
2.1.1 Rolul și importanța alimentării centralizate cu ene rgie electrică și
căldură
Cu toate că aportul energiei hidraulice devine din ce în ce mai mare
și se prevede un aport crescând al energiei nucleare, totuși pentru un
interval de timp încă destul de lung, combustibilii vor constitui resursele
energetice pr imare care vor interveni cu cea mai mare pondere în balanța
energetică globală a țării.
În această situație se impune o grijă deosebită pentru gospodărirea
cât mai adecvată a acestor resurse energetice primare, cu rezerve relativ
limitate și cu condiții de extracție care pentru unele din ele implică eforturi
costisitoare.
Progresul tehnic aduce cu sine o activare a proceselor tehnologice
însoțită de cele mai multe ori și de un necesar mai mare de energie utilă.
Acest consum sporit se poate datora unor noi c ereri schimbării
23 parametrilor de consum sau printr -o altă formă mai eficientă din punct de
vedere tehnologic.
În mod similar, trecerea la forme superioare de organizare a muncii
și ameliorarea condițiilor de muncă și de trai determină cereri de energie.
Cu toate că cererile de energie utilă pot crește considerabil datorită
acestor cauze, există încă posibilități mari ca printr -o raționalizare a
consumului și prin alegerea unor forme intermediare de energie primară să
devină minimă.
Deși importante ameliorăr i care se pot obține pe această cale sunt în
general plafonate de anumite limite fizice ale proceselor respective sau sunt
limitate la o măsură optimă dictate de considerente economice.
O cale promițătoare în această direcție este cea a îmbinării sau
combi nării a două sau mai multe procese energetice și tehnologice în așa
fel încât prin folosirea complexă a combustibilului, randamentul comun obținut să fie superior randamentelor care se realizează la desfășurarea separată a proceselor respective.
Un asemenea proces combinat îl constituie termoficarea. Astfel într -o
centrală electrică de termoficare (CET) se produce combinat energie electrică și căldură, iar căldura produsă se distribuie centralizat printr -o
rețea de termoficare.
Prin acest proces se ating d ouă obiective:
• Se realizează o substanțială economie de combustibil față de soluția
producerii separate a energiei electrice în centrale electrice cu
condensație (CTE) și a căldurii în centrale termice (CT) sau în cazane
individuale din clădiri (CI);
• Se li vrează căldura printr -un sistem centralizat de distribuție, cu toate
avantajele de continuitate, economicitate și confort de folosință, specifice unei alimentări publice.
Astfel, avantajele care decurg din acest proces complex sunt pe de o
24 parte economice, iar pe de altă parte de ordin igienic și social.
Cele mai importante avantaje economice sunt cele generate de realizarea
economiei de combustibi l și anume:
• Reducerea prețului de cost a căldurii și energiei electrice produse în
comun prin consumarea în ansamblu a unei cantități mai mici de
combustibil decât în cazul producerii separate a celor două forme de
energie.
• Reducerea efortului de investiții în instalațiile de extracție și în cele
de transport, într -o măsură corespunzătoare combustibilului
economisit, sau reducerea unui eventual import de combustibil.
• Reducerea apelului la rezerva de combustibil
Pe lângă aceste avantaje mai sunt de citat cele care decurg din
concentrarea invest ițiilor și a exploatării, cum și cele legate de posibilitatea
unei eventuale treceri la un combustibil care poate fi ars, concentrat în
cazanele CET, dar care ar fi fost impropriu pentru utilizarea descentralizată pentru producerea căldurii în multe puncte de ardere.
Prin apariția unor importante consumuri concentrate de căldură și de
obicei și de energie electrică la marii consumatori industriali, premisele tehnice și economice sunt favorabile dezvoltării termoficării sub forma termoficării industriale, în care căldura livrată este destinată mai ales
acoperirii cererii de abur necesar proceselor tehnologice.
Dezvoltarea rapidă a producției industriale și a construcției de locuințe
în curs în țara noastră creează premise deosebit de favorabile dezvoltării termoficării atât industriale cât și urbane.
Rămâne numai să se facă uz de posibilitățile pe care le oferă
termoficarea de a acoperi aceste cereri sub forma tehnică și economică cea mai adecvată și a realiza în același timp importante economii de combustibil necesare ușurării balanței noastre energetice globale.
În aceste condiții, rolul termoficării în economia noastră energetică
25 apare ca deosebit de important, termoficarea devenind una din principalele
direcții de dezvoltare ale energiei românești.
2.2 Alimentarea combinată cu energie electrică și termică (căldură) a
unei platforme industriale
Primele preocupări sistematice pentru introducerea termoficării au
apărut legate de necesitatea acoperirii unor cereri mari de căldură,
determinate de apariția sau d ezvoltarea unor importanți consumatori de
căldură pentru scopuri tehnologice la începutul primului plan cincinal.
Ele au continuat pe măsură ce noile obiective industriale care urmau
să fie alimentate cu căldură își precizau cererile, dar au început curând să
îmbrățișeze și o serie de consumatori termici existenți, a căror gospodărie
termică se preta a fi corespunzător raționalizată.
Centralele de termoficare pentru alimentarea unui consumator
industrial pot fi grupate, în ceea ce privește concepția și structura lor de
bază, în trei categorii:
1. CET industriale cu grupuri cu contrapresiune amplasate la
consumatorul de căldură și a căror putere și producție de energie
electrică este dictată de regimul de consum termic. În funcție de
mărimea întreprinderii (c onsumatorului) alimentate, astfel de CET s-
au instalat ca puteri electrice foarte diferite. Un caz special în această
categorie îl constituie CET a rafinăriei Teleajen, de mari proporții
prin debitele de abur livrate, însă realizată cu trei grupuri cu
contrapresiune de către 6 MW cu parametrii medii de 40 atm, 440oC.
Dată fiind tendința de creștere în continuare a consumului de abur cât
și posibilitatea racordării și a altor consumatori apropiați, se ia în considerare reprofilarea acestei centrale la parame trii înalți.
26 2. CET industriale de mărime mijlocie sau mici, amplasate la
consumatorul industrial pe care îl deservesc cu căldură și energie electrică și având, datorită părții de condensație, o oarecare libertate
în ceea ce privește regimul electric. Ca exem ple caracteristice din
această categorie se pot cita: CET a combinatului chimic Făgăraș,
echipată cu grupuri de 3 MW; CET Chișcani, echipată cu grupuri de 6 MW și cazane de 45 t/h. Tot aici sunt de menționat grupurile cu condensație și două prize reglabile de 12 MW, 35 at, 435
oC montate
la CET Hunedoara.
3. CET mari de importanță regională în ceea ce privește puterea electrică și deservind cu căldură mari întreprinderi amplasate în
apropiere. Prima CET din această categorie o constituie CET
Borzești (2
×50 MW, 100 at, 510oC) după care au urmat CET Brazi
(4×50 MW, 140 at, 570oC) ș.a.
CET-urile industriale construite la consumatori nu au fost echipate cu
părți de condensație decât în cazuri excepționale, evitându- se pe cât posibil
producerea de energie electrică în condensație la astfel de CET.
CET industriale devin din ce în ce mai mult elemente ale sistemului
electroenergetic.
Aceasta are loc în condiții determinate de considerații economice de
ansamblu, este ușor de r ealizat și în care, prin concentrarea planificată de
consumatori termici industriali se poate ajunge la mari CET industriale cu
importantă pondere regională, din punct de vedere al puterii și regimului
electric.
O preocupare deosebită o reprezintă deci, de pășirea concepției limitării
rolului electric al CET industriale numai la întreprinderea deservită și a o
racorda sau chiar integra în sistemul electroenergetic regional, oferind o
energie electrică produsă în plus în regim de termoficare și folosind în
27 schimb rezerva sau asistența sistemului.
2.2.1 Structura internă a centralei termice ce alimentează
consumatorul industrial
La CET industriale se are în vedere respectarea următoarelor condiții
specifice:
• Valoarea ridicată a coeficientului de termoficare;
• Este necesar a se folosi pentru acoperirea debitului termic de vârf tot
cazane de abur;
• Eventuala necesitate de a instala un debit de abur de rezervă;
• Oportunitatea mult accentuată a folosirii turbinelor cu
contrapresiune;
• Apariția de grupuri cu condensaț ie și două prize reglabile;
• Imposibilitatea unei reduceri temporare a sarcinilor termice, pentru a
face față vârfului sarcinii electrice;
• Eventuală necesitate de a prevedea instalații termoenergetice suplimentare ca: acumulatoare sau transformatoare de abur, compresoare, stații de reducere – răcire pentru abur la diferite
niveluri de presiune;
• Eventuala includere în schema termică a CET a unor instalații de
antrenare cu abur pentru mari compresoare – turbine de termoficare
sau cu condensație, inclusiv cazan ele de abur aferente;
• Problema recuperării condensatului aburului tehnologic și a pregătirii unei cantități importante de apă de adaos.
Coeficientul de termoficare și debitul de vârf al CET industriale,
28 presupunând cazul simplificat livrând abur numai pentru procese
tehnologice este:
cn
pnpn
tnpn
CETn
q qq
qq
+==α
unde: qnt – sarcina termică nominală.
Debitul termic de bază al centralei termice ce alimentează
consumatorul industrial poate fi livrat:
– din grupuri cu contrapresiune sau cu contrapresiune și una sa u două
prize reglabile;
– din grupuri cu condensație cu una sau două prize reglabile;
– din diferite combinații cu aceste grupuri;
– uneori din una sau două prize reglabile ale unor mari grupuri de
condensație care, montate în CET industriale, aduc prin mărimea debitelor extrase o contribuție substanțială la asigurarea debitului termic de bază al centralei.
2.2.2 Structura externă a centralei termice ce alimentează platforma
industrială
CET cu grupuri cu contrapresiune au o structură externă simplă, prin
dispar iția completă a apei de răcire, în schimb trebuiesc instalații mari
pentru pregătirea apei .
În plus uneori CET industrială trebuie să includă și complexe stații
electrice de distribuție la tensiunea generatoarelor, alteori este confruntată cu grele proble me de amplasare, trebuind să -și găsească un loc potrivit
printre multele condiții și servicii impuse de dezvoltarea teritorială și în
29 timp a industriei sau a platformei industriale.
În cazul CET industriale medii și mici se ajunge deseori la un singur
turbo-agregat, alimentat de obicei din două cazane dimensionate pentru
50% sau 100% din debitul necesar nominal.
Se întâlnesc însă suficient de multe cazuri în care este montat un
singur cazan de abur.
Aleg soluția de echipare a CET cu un singur cazan de abur.
2.2.2.1 Cazane de abur în CET industriale
Cazanele de abur din CET industriale trebuie să satisfacă de multe
ori cerința arderii unei largi game de combustibili.
În CET din țara noastră apar cerințe suplimentare pe partea de
combustibil, mai ales legate de imperativul valorificării unor resurse
energetice secundare.
Cazul cel mai complex apare la CET a combinatului siderurgic
Galați în care cazanele trebuie să valorifice tot disponibilul de gaz de furnal
și de gaz de cocserie și având combustibil de completare și rezervă gaze
naturale sau păcură.
În cazul de față folosesc combustibil de bază pentru alimentarea
cazanului de abur, lignit din bazinul Rovinari.
Cazanele de abur într -o CET industrială constituie cerința majoră
căreia aceste instalații trebui e să-i facă față temeinic și cât mai economic
(pre deosebire de CTE unde se poate apela la rezerva din sistem).
În cazul unor cazane de vârf sau de rezervă de joasă presiune sau în
prezența unor cazane recuperatoare valorificând resurse energetice secundar e ale industriei respective, apar în scheme termică de principiu
două nivele de presiune.
Cazanele pot fi montate fie toate în una și aceiași sală de cazane sau
30 cea ce se întâlnește destul de des în săli de cazane diferite dacă amplasarea
cazanelor de joas ă presiune este mai indicată separat.
Ținând cont de aspectele enumerate mai înainte aleg ca variantă de
echipare a CET ce alimentează platforma industrială cu putere electrică instalată de 50 Mw un singur cazan de abur de 420 t/h (debit nominal de abur).
2.2.2.1.a. Caracteristicile generatorului de abur
Cazanul de abur la grupurile de 50 MW este cu circulație naturală.
La acest tip de generator de abur circulația apei în sistemul de vaporizare se face pe baza diferenței de greutate specifică dintre faza lichidă (care circulă
de la un tambur la un colector inferior prin țevile coborâtoare plasate în
exteriorul focarului) și emulsia de apă -abur, care circulă prin interiorul
țevilor ce formează vaporizatorul, situate în interiorul focarului.
Presiunea abur ului viu, p
0 este asigurată prin pompa de alimentare
PA. Componentele principale ale unui generator de abur cu circulație
naturală, sunt următoarele:
• Vaporizatorul V , format dintr -o zonă de convecție;
• Tamburul T, în care are loc separarea emulsiei apă -abur;
• Supraîncălzitorul S 1 și S 2, care supraîncălzește aburul la
temperatura de fierbere (practic saturație) până la cea necesară
turbinei;
• economizorul ECO, care are rolul recuperării căldurii din gazele de
ardere;
31
• regulatorul apei de alimentare RAA, prin care se adaptează
debitul de apă de alimentare cu sarcina generatorului de abur;
• regulatorul temperaturii aburului produs.
P
0
S 1
RT
S
2
V
ECO
Purjă
RAA T
32
PA
Cazan de abur cu circulație naturală
Fig.1
La cazanele de abur cu circulație naturală țevile coborâtoare, împreună
cu țevile de ecran ale vaporizatorului, formeaz ă conturul de circulație în
care mișcarea apei și amestecului de apă – abur se realizează sub acțiunea
diferenței de densitate a celor două coloane.
Având masă de apă și metal mare, cazanele de abur cu circulație
naturală au o inerție termică importantă astfel încât:
• consumul de căldură la pornire este mare;
• durata de timp a încălzirii este mare pentru a limita diferențele de temperatură între diferite puncte ale tamburului;
• permite salturi mari de debit fără să apară căderi mari de
presiune.
Caracter isticile funcționale ale cazanului de abur cu circulație naturală
de 420 t/h:
• debit de abur nominal D=420 t/h=116,67 [kg/s];
• debit de abur nominal d=168 t/h=46,67 [kg/s];
• temperatura nominală a aburului viu t=540 [
oC];
• presiunea nominală a aburului viu p 0=137 [bar];
33 • temperatura nominală a apei de alimentare la intrarea în ECO: t=230
[oC];
• temperatura nominală a gazelor de ardere la evacuare: t=140 [oC];
• randamentul termic al cazanului de abur la sarcina nominală și
temperatura mediului de 20oC, η=0,85 (la funcționare cu lignit).
2.2.2.3 Turbine de termoficare industrială
Din gama foarte variată a turbinelor de termoficare industrială,
turbinele cu contrapresiune și cele cu condensație (cu prize reglabile) sunt
tipurile cele mai des folosite.
În capitolele viitoare voi efectua un studiu mai amănunțit pentru
fiecare din cele două soluții de echipare a CET cu turbine (cu contrapresiune și cu condensație).
2.2.2.3.a. Turbina cu contrapresiune
Aceasta constituie unul din tipurile cele mai indicate pentru
termoficarea industrială în măsura în care regimul consumului termic îi
asigură o utilizare suficientă ca durată de utilizare și uniformitate.
Ținând seama de aceste condiții, se vor putea folosi cu eficacitate
maximă avantajele princi pale ale acestui tip de turbină: construcție simplă
și robustă, randamente nominale ridicate, cost de investiție redus și lipsa unui supraconsum de combustibil în părți suplimentare de condensație.
Pentru a putea însă valorifica aceste avantaje, trebuie să se poată
alege de fiecare dată tipul și mărimea de turbină cele mai adecvate.
Aceasta înseamnă că trebuie să se dispună de o gamă largă de soluții
constructive, care să acopere toate debitele de abur și presiunile cerute de
34 consumatori.
Pe de altă part e, industria constructoare de mașini tinde, din motive
de proiectare și fabricație economică, spre o tipizare cât mai strânsă a
cazanelor și turbinelor respective.
După gradul în care a primat tendința energeticienilor de a valorifica
la maximum debitele de abur industrial pentru producerea de energie
electrică sau tendința, respectiv posibilitățile industriei constructoare de
mașini de a fabrica o scară de tipuri cu mai multe sau mai puține trepte
intermediare, gama de tipuri de turbine cu contrapresiune efectiv
disponibile diferă mult de la o țară la alta.
Se cristalizează însă din ce în ce mai mult ca soluție optimă, aceea a
dezvoltării unor tipuri de bază de turbine cu contrapresiune, care prin
ușoare adaptări să acopere, în trepte suficient de apropia te, toată varietatea
cerințelor specifice termoficării industriale.
Pe baza analizei ofertelor dintr -o perioadă de 10 ani, firma Siemens a
dezvoltat un sistem cu care reușește să acopere cu turbine normale peste 85% din cererile care se plasează în interv alul de puteri 1 și 25 MW, în
timp ce limita superioară este în continuă creștere(nu se întrevede
posibilitatea coborârii raționale a limitei inferioare sub 1 MW).
Adaptarea la debitul de abur și puterea electrică cerute se face prin
schimbarea lungimii paletelor și a numărului de trepte (mai rar prin
turație).
2.2.2.3.b. Caracteristicile funcționale ale turbinei cu contrapresiune
Caracteristicile funcționale si condițiile tehnice ale turbinelor cu abur
care antrenează generatoarele electrice sunt pres crise la noi în țară în STAS
7148/1 -75.
Standardul se înscrie în prevederile publicației comitetului
35 electrotehnic internațional (CE1) nr. 45, 1970.
Standardul definește noțiunile de putere nominală, putere economică
și putere de vârf și consumul specific de căldură, precizează condițiile pe
care trebuie să le realizeze turbina în funcționare inclusiv sistemul de
reglare, condițiile contractuale, datele care trebuie să fie specificate în comandă sau în cererea de ofertă.
Aleg turbină cu contrapresiune conform STAS 7148/1 -75 cu
următoarele caracteristici:
puterea nominală P
n = 50 [Mw]
tipul turbinei DKUL 50
turația n = 3000 [rot/min]
presiunea aburului proaspăt p 0 = 90 [bar]
temperatura aburului t 0 = 535 [șC]
contrapresiunea p c = 18 [șC ]
masa turbinei (in clusiv anexe) M t = 157000 [Kg]
Felul mașinii antrenate: TG (turbogenerator). Acest timp de turbină
este fabricat de I.M.G. București.
2.2.2.3.c. Turbina cu condensație și priză reglabilă
Această este folosită pe scară mare în ultimele decenii și cau tă să
îmbine cerințele unei presiuni ridicate pentru livrarea de abur tehnologic cu
cele ale acoperirii unui consum de încălzire și apă caldă.
Din cauza condițiilor foarte diferite cărora astfel de turbine urmează
să le facă față, randamentele lor de expl oatare sunt mai puțin bune decât ale
grupului cu contrapresiune sau cu condensație pură. Aceasta se datorează faptului că ele nu lucrează decât rareori exact în condițiile nominale pentru
36 care nu s -au dimensionat diferitele părți ale turbinei.
Cele mai de favorabile este regimul în care din lipsa de încărcare a
prizelor întreaga putere electrică trebuie produsă în părțile suplimentare de
condensație.
Din cauză că nu apar reduceri mari și de durată a sarcinii termice nu
mai este nevoie însă să se dimensione ze părțile suplimentare de
condensație în ața fel încât grupul să poată da și în regim de condensație
pură întreaga putere electrică.
Va fi suficient să se asigure prin aceste părți 40- 60 % din puterea
electrică nominală, restul fiind acoperit de debitul prelevat, care nu scade
sub o anumită valoare minimă.
2.2.2.3.d. Caracteristicile funcționale ale turbinei cu condensație și
priză reglabilă
Aleg ca soluție de echipare a CET ce alimentează platforma
industrială turbină cu condensație cu două prize reglabile.
Tipul turbinei DSL 50 (conform STAS 67148/1- 75) având
următoarele caracteristici:
puterea electrică nominală la bornele generatorului P = 50 [MW]
puterea electrică maximă în regim de condensație pură P = 55 [MW]
puterea electrică maximă la bornele generatorului P
max = 65 [MW]
turația: n = 3000 [rot/min] (sensul de rotație privind de la turbină spre generator, este cel orar)
parametrii aburului de intrare înainte de VIR: p = 130 [bar], t = 545 [șC]
presiunea aburului la priza industrială: p
p = (10 -16) atm = (9,8 -15,7)
[bar]
presiunea aburului la priza de termoficare urbană: p pu = (0,69 -2,45)
[bar]
37 Debitul nominal al prizei industriale la presiunea de 13 ata (12,75 bar)
Dnp1 = 115 [t/h] = 31,94 [Kg/s]
Debitul nominal al prizei industriale când debitul prizei de termoficare
urbană este nul: D npi = 230 [t/h] = 63,89 [Kg/s]
Debitul nominal al prizei de termoficare la presiunea de de 1,2 [ata] (1,18 bar): 86 [t/h] = 44,44 [Kg/s]
Debitul minim de abur pe partea de joasă presiune (după treapta 27) la presiu ne de 1,2ata (1,18 bar): 12 [t/h]
Temperatura maximă de preîncălzire a apei de alimentare: t
aa = 237 [ș
C]
Debitul apei de răcire: 8000 [m3/h] = 2,222 [m3/s]
Regimul nominal și maxim al prizei industriale și al celei de
termificare sunt stabilite pentru funcționarea turbinei în regim nominal, cu
întregul sistem de preîncălzire regenerativă și cu degazorul de 6 bar
conectate conform schemei termice din fig.1.2. debitul apei de alimentare
fiind 105 % din cel care intră în turbină, unde:
• VIR = venit de înc hidere rapidă;
• CIP = corp de înaltă presiune;
• CMP = corp de medie presiune;
• CJP = corp de joasă presiune;
• GM = generator electric;
• SRR = stație condensat;
• REJ = răcitor ejector;
• RAS = răcitor abur scăpări;
• RAL = răcitor abur labirinți;
• RE = răcitor etanșă ri;
38 • PJP = preîncălzitor de joasă presiune;
• EPC S = electropompă de condensat secundar;
• EPA = electropompă de alimentare;
39
CAPITOLUL III
STUDIU DE CAZ
3.1. Particularități ale GA de 420 [t/h]
Cazanul de abur de 420 t/h cu presiunea nominală de 137 MPa și
temperatura nominală de 813 K este construit pentru alimentarea cu abur a
grupului turbogenerator de 50 MW.
Cazanul a fost construit să funcționeze având puterea calorică de
6490 KJ/ Kg cu un suport de păcură pentru stabilizarea flăcării de
maximum 1,1 Kg/s (între 50- 100% din debitul nominal; sub sarcină
minimă, de 50% , cazanul funcționează numai cu păcură).
Cazanul este echipat cu 6 mori ventilator cu ciocane, tip MVC -4, cu
debitul de 12,22 Kg/s care macină lignit ul uscat cu gaze de ardere prelevate
din partea de sus a focarului amestecate, în anumite proporții, după caz, cu
aer preîncălzit. Aerul de ardere, insuflat de două ventilatoare de aer de 72,9
m3N/s, la presiunea de 6375 Pa, este preîncălzit în două preînc ălzitoare de
aer regenerative (tip Ljiingstrom) până la temperatura de 508 b și ajunge prin conducte la arzătoarele de praf de cărbune.
După preîncălzitorul de aer prin conducte gazele de ardere ajung la
filtrul electric de cenușă fiind aspirate de două v entilatoare de gaze de
117,8 m
3/s la temperatura de 443 K și la presiunea de 3090 Pa după care
gazele sunt trimise la coșul de fum.
3.2. Calculul randamentului cazanului de abur (pe cale directă)
din punct de vedere termodinamic, randamentul reprezintă raportul
dintre căldura utilă produsă de instalația de ardere Q
u,p (Q1,p) și căldura
40 consumată Qcomb.
• i
ip
iipu pu d
QQ
QBQ
QcombQ,1 , ,
100=⋅==η
(2.1.)
La cazanele de abur, căldura utilă produsă este: Q u,p = Q u – (B∆Ia,um
+ B∆Ife) [kW]
în care: Q u = căldura utilă, ∆I = diferența de entalpie
Pe cale indirectă
Calculul randamentului pe cale indirectă pornește de la ecuația de
bilanț termic scrisă sub forma:
• Q
i = [Q 1 – (∆I c + ∆I a,um +∆I fl)] + Q 2 + Q 3 + Q 4 + Q5 + Q 6 [kj/kg]
(2.2.)
Prin împărțire cu Q ii și înmulțire cu 100 se obține expresia
randamentului care sub această formă este randamentul pe cale indirectă.
• ηi = 100 – (q2 + q 3 + q 4 + q 5 + q 6)% , ce este egal m atematic, cu
randamentul pe cale directă.
Pierderea de căldură prin ardere incompletă din punct de vedere
chimic:
• q3 = 0 % (am ales valoarea din tabel "Cazane de abur, N. Pănoiu)
• q4 = 8% conform STAS 2764 -86
41
Pierderea de căldură prin entalpia gazelor de ardere evacuate (q 2).
Această pierdere apare ca urmare a faptului că, la evacuarea din instalația
de ardere, gazele de ardere au o temperatură mai mare ca temperatura de
referință. Această pierdere se calculează cu relația:
• Q2 = (I gaάev,tev – Igaάev,tref)1001004q−⋅ [kj/kgcomb]
(2.3.)
Pierderea procentuală de căldură prin entalpia gazelor de ardere
evacuate se calculează cu relația:
• Q2 = Q 2 /Qii × 100 [%]
(2.4.)
Temperatura de ref erință: t ref = 20°C, temperatura de evacuare a
gazelor de ardere t ev = 170°C, coeficientul de exces de aer la evacuare α ev =
1,6.
Pentru aflarea entalpiei gazelor de ardere la temperatura de evacuare
(tev = 170°C) și coeficientul excesului de aer la evacu area gazelor de ardere
din cazan, de aceea trebuie întocmită diagrama I -t.
Diagrama (I-t) entalpie – temperatură
Diagrama I -t face legătura între entalpia gazelor de ardere și
temperatura acestora. Entalpia unui gaz se definește conform ecuației:
• D
i = cpdt, prin integrarea căruia se obține:
42 • I = c p¦0t ·t [kj/m3N] în care: c p = căldura volumică la presiune
constantă
Diagrama I -t se întocmește pentru combustibilul lignit pe baza
compoziției sale elementare.
După cum se ști, entalpia este aditivă – entalpia gazelor de ardere
fiind suma entalpiilor componentelor gazelor de ardere.
V olumul gazelor de ardere V ga, este dat de relația:
• Vga = V ga + (α -1)V aum = V RO2 + V N2 +V H2O + (α -1)V aum
[m3N/kgcomb] (2.5.)
Compoziția elementară la starea iniția lă a cărbunelui brun (lignit) este:
C
i = 19,77[%], Hi = 2[%], Sic = 2,5[%], Oi = 9,3[%], Ni = 0,8[%], Wi =
40,63[%], Ai = 25[%].
Volumul teoretic de aer necesar arderii:
• Va = 0,0889Ki + 0,265Hi – 0,0333Oi [m3N/kgcomb]
(2.6.)
• Ki = Ci + 0,375Si [%]
(2.7.)
• Ki = 19,77+0,375·2,5 = 20,707%
• Va = 2,061[m3N / kgcomb]
V olumul teoretic de aer umed:
• Vaum = 1,0161·V a = 1,0161·2,061 = 2,094 [m3N / kgcomb]
(2.8.)
V olumul teoretic de gaze triatomice:
43
• VRO2 = 1,867·Ki/100 = 0,3865 [m3N / kgcomb]
(2.9.)
V olumul teoretic de azot:
• VN2 = 0,79·V a + 0,8·Ni/100 = 1,6345 [m3N / kgcomb]
(2.10.)
V olumul teoretic al vaporilor de apă:
• VH2O = 0,111·Hi + 0,01244·Wit + 0,0161· V a = 0,760 [ m3N /
kgcomb] (2.11.)
Volumul teoretic al gazelor de ardere :
• Vga = V RO2 + V N2 + V H2O = 2,781 [m3N / kgcomb]
(2.12.)
Entalpia gazelor de ardere va fi:
• Iga = IRO2 + IN2 + IH2O + Ica + (α-1)I aum [m3N / kgcomb] în car e:
(2.13.)
IRO2 = entalpia gazelor triatomice, care se calculează cu relația:
• IRO2 = V RO2 · cpRO2 · t [m3N / kgcomb] unde:
IN2 = entalpia gazelor biatomice
IH2O = entalpia vaporilor de apă
Ica = entalpia cenușii antrenate de gazele de ardere
Iaum = entalpia aerului umed teoretic necesar pentru arderea
44 combustibilului
Entalpiile celorlalte componente se calculează în același fel. În
valoarea entalpiei gazelor de ardere se ia în considerare și entalpia cenușii antrenate de gazele de ardere.
• I
ca = (1-ηzg)cai
CA⋅100 [m3N / kgcomb]
(2.14.)
în care η zg = gradul de reținere a cenușii în focar, sub formă de zgură
Cca = căldura masică a cenușii antrenate
Ca și în cazul volumului gazelor de ardere, entalpia gazelor de ardere
se poate ecrie sub forma:
• I
ga = Iga + (α-1)I aum [m3N / kgcomb] în care
(2.15.)
• Iga = IRO2 + IN2 + IH2o + Ica
(2.16.)
Pentru trasarea diagramei I -t se întocmește mai întâi un tabel ajutător
de valori numerice ( tab.1.1.) în care se scriu: în prima coloană temperatura
în [șC], pentru intervalul stabilit; în coloana a doua căldura volumică a
gazelor triatomice C p,Ro2 [kj/m3NK], în coloana a treia – entalpia specifică a
gazelor triatomice, calculată cu relația:
• IRo2 = C p,Ro2 · t [kj/m3NK], în care:
(2.17.)
45 temperatura se introduce în °C, în coloana a patra se înscrie entalpia
teoretică a gazelor triatomice
IRo2 = V Ro2 · iRo2 [m3N / kgcomb], urmează coloanele celorlalte
componente (azot, vapor ii de apă și cenușă antrenată). După aceasta se
calculează I ga, în final se calculează coloanele pentru entalpia teoretică a
aerului umed I aum.
Se trece apoi la introducerea tabelului de bază 1.2. pentru diagrama
în care se înscriu entalpiile gazelor de a rdere, calculate pentru valorile
stabilite ale coeficientului excesului de aer. Cu valorile din coloanele I ga se
trasează diagrama I -t.
Pentru calculul lui Q2 (pierderea de căldură prin entalpia gazelor
evacuate) am nevoie doar de I ga la αev și t ev (1,6 ș i 170 °C). În continuare se
vor întocmi tabelele 1.1. și 1.2., prezentate mai jos.
• Q2 = (I gaαev,tev – Iαev,tref) · 1001004q− [kj/kgcomb] t ref = 20 [°C]; t ev =
170 [°C], α = 1,6
Pentru a afla I gaαev,tref se interpolează.
t(oC) (α=1,6)I ga
0oC 0
100oC 575,36
• Igaαev,tref =0+ 07,115)020(0 100036,575=−−− [kj/kgcomb]
(2.18.)
46
Pentru a afla I gaαev,tev interpolez:
t(oC) Iga(α=1,6)
t1=100oC 575,36
t2=200oC 1164,363
• I
gaαev,tev =575,36+ )100 170(100 20036,575 363, 1164−−−
(2.19.)
• Igaαev,tev =987,662 [kj/kgcomb]
(2.20.)
• Q2=(987,662- 115,67)1006,0 100−= 867,356 [kj/kgcomb]
(2.21.)
Puterea calorică inferioară a cărbunelui brun (lignit): 1550 [ kcal/kg] = 6480
[kj/kg], cu variație între (5650 -75356) [kj/kg].
• q
2 = 1002⋅i
iQQ= 15,351[%]
(2.22.)
Pierderea de căldură în mediul exterior prin pereții cazanului:
• q
5 = a 0 + a 1 · D n + a 2 · D2n + a 3 · D3n = 1,270 [%]
(2.23.)
47
Pierderea procentuală de căldură prin entalpia produselor solide ale arderii evacuate sub focar:
• q
6 = 1006⋅
iiQQ[%] ⇒q6 = 3 [%]
(2.24.)
• η = 100 (15,351 + 0 + 8 + 1,27 + 3) = 72,377 [%]
(2.25.)
Consumul de combustibil se determină cu relația:
• B =
100×
⋅i
iu
QQ
η unde:
Qu = căldura utilă [kw]
• Qu = Q ECO + Q VA P + Q SI
QECO = căldura preluată în economizor
Daa = debitul apei de alimentare
• Daa = D n + D p = 116,7 + 3,501 = 120, 201 [kg/s]
(2.26.)
Dp = debitul de purjă
• Dp = (0,02 -0,05) · D n = 0,03 · 116,7 = 3,501 [kg/s]
(2.27.)
Pentru a afla debitele de circulație entalpiile, presiunile,
temperaturile fiecărui punct din cazanul de abur trebuie să întocmesc schema de circ ulație a fluidului de lucru în G.A. (fig.2.1.), prezentată mai
jos.
48 • QECO = 120,201(1459,3 – 948,4) = 61410,69 [kw]
(2.28.)
Căldura primită în vaporizator:
• QSV = D n (i* – iECO) + (i' – iECO) = 60321,763 [kw]
(2.29.)
Căldura primită în SI:
• Qsi = D n · (i n – i*) = 116,7 (3011,5 – 1965,54) = 122063,53 [kw]
(2.30.)
• Qu = 61410,69 + 60321,763 + 122063,53 = 243795,92 [kw]
(2.31.)
• B = =⋅⋅100670037,7292, 243795 50,279 [kg/s]
(2.32.)
3.3. Calculul consumului anual de combustibil. Debitul nominal de
combustibil al cazanului
• Bn = 50,279 [kg/s] = 181, 004 [t/h]
(2.33.)
Prin tema de proiect se dă durata de utilizare a puterii instalate ;și
anume 6500 [h/an] de unde rezultă că putem calcula consumul de
combustibil pe durata unui an:
• Bnan = 181,004 · 6500 = 1176528 [t/an]
În cazul alimentării separate cu energie se realizează alimentarea cu
49 energie electrică din sistem (SEN) și cu căldura din CT (proprie platformei
industri ale), conform schemei 2.2.a.
p 1, t1 Q res
fig. 2.2.a.
3.4. Alimentarea cu căldură și energie eseparată a unui obiectiv
industrial (platforma industrială)
p
0, t0
Q res
p 1, t1
fig. 2.2.b.
Qres = debitul termic al RES (resurse energetice secundare).
Resursele energetice neutilizate în procesul sau agregatul tehnologic
poartă denumirea de resurse energetice secundare (RES). ~
50 Ca urmare resursele energetice ale unui proces sau agregat reprezintă
cantitățile de energie de toate formele neutilizate în procesul sau agregatul
tehnologic respectiv.
Se constată eficiența energiei ridicată a recuperării resurselor
energetice secundare în direcția termică pentru alimentarea cu căldură a
unor consumatori cu durate anuale mari de consum.
51 CONCLUZII
Sectorul serviciilor este constituit, după cum s-a putut vedea în
capitolele anterioare, dintr -o mare varietate de activități. Conținutul foarte
diferit al acestora precum și faptul că se regăsesc în toate sectoarele vieții
economico -sociale, face imposibilă tratarea lor globală. Apare astfel ca
deosebit de necesară structurarea serviciilor în categorii omogene, cu
trăsături comune. Principalele clasificări întâlnite în literatura de
specialitate, grupate în mod cronologic după criteriile avute în vedere de autori, se prezintă astfel: Clasificarea serviciilor în funcție de conținutul,
natura și caract eristicile lor este întâlnită la următorii autori: Robert C. Judd
(1964) – serviciile de închiriere a unor bunuri materiale; – serviciile care
presupun adăugarea de valoare unui bun material; – serviciile care nu sunt
incorporate într -un bun material. John M. Rathmell (1974) – tipul
vânzătorului; – tipul cumpărătorului; – obiectele cumpărării; – obiectele
utilizării; – frecvența de cumpărare. Christian Gronroos (1979) – natura
serviciilor – servicii profesionale; – alte servicii; – natura cumpărătorului –
indivizi (persoane individuale); – organizații.
Clasificarea serviciilor în funcție de gradul de utilizare a
echipamentelor și personalului R. E. Thomas Dan (1978) – servicii care au
la bază utilizarea echipamentelor (utilaje, mașini): – automate; – mânui te de
personal necalificat; – conduse de personal calificat. – servicii care au la
bază utilizarea personalului – necalificat; – calificat; – specializat. –
Clasificarea serviciilor în funcție de gradul de participare a
consumatorului la realizarea presta ției Richard Chase (1978) – clasificare
după gradul în care prestarea unui serviciu presupune implicarea
consumatorului – relație puternică prestator -consumator; – relație slabă
prestator -consumator. Roger W. Schmenner (1986) – clasificare după gradul
de interacțiune prestator -consumator și posibilitatea de personalizare a
52 serviciului: – scăzut; – ridicat. – gradul de calificare a personalului prestator:
– scăzut; – ridicat. Vandermerwe și Chadwick (1989) – clasificare după
gradul de interacțiune prestator -consumator: – scăzut – ridicat – clasificare
după aspectul material al serviciilor: – servicii „pure” – servicii care se
livrează (asociate) cu un bun material – servicii încorporate într -un bun
material.
Servicii publice (tribunale, spitale, școli, poștă ) – servicii constituite
în organisme de ajutor și asistență (biserici, muzee) – după funcțiile
economice îndeplinite: servicii de distribuție (transport, comerț cu
amănuntul), servicii de producție (publicitate, cercetare -dezvoltare),
servicii sociale (să nătate, educație, poștă), servicii personale (casnice,
hoteluri și restaurante) – după aportul diferitelor servicii la crearea venitului
național – servicii productive – servicii neproductive – după natura
produsului obținut și modul în care participă la r ealizarea producției
materiale a societății – servicii materiale care vizează direct producția
materială: transportul, distribuția, repararea și întreținerea echipamentelor
industriale și casnice – servicii nemateriale care contribuie la satisfacerea
unor nevoi spirituale sau a unor nevoi sociale, colective – după sursele de
procurare (natura relațiilor de piață) – servicii marfă (market) – procurate
prin acte de vânzare -cumpărare – servicii ne -marfă (non -market) – ocolesc
piața – serviciile publice Această clasificare nu este acceptată în SUA., unde
este preferată cea care împarte serviciile în: servicii profit și servicii non-
profit. În ultimii ani s -au depus eforturi în vederea armonizării
clasificărilor, atât de către specialiști, firme interesate cât și de către
organisme internaționale, cum ar fi cele aflate sub egida ONU sau a
Consiliului Uniunii Europene.
53 Bibliografie
Androniceanu, Armenia, Management public, Ed. Economică, 1999
Androniceanu, Armenia, Management public, Ed. Economică, 2000
Angelica și Marius Băcescu – Dicționar de macroeconomie , București,
Editura All, 1993
A.S. Bailey , D. Mailat-Le secteur tertiarre en question. Ed. Regionales
Europeennes S.A . Economica, Pa ris, 1988
Jonathan Gershuny – After Industrial Society The Emerging Self- Service
Economy ,The Macmillan Press Ltd. London 1978.
O.Giarini , Walter Stahel – Limitele certitudinii , Edimpres Camro București
1996
J.P. Flipo -Le management des entreprises de se rvices , Les edition
d’Organization, Paris, 1984
Helfer, J. P., Kolika, M, Orsoni, J. Management. Strategie et Organisation ,
Vuilbert,1993
John Naisbit – Megatendințe , Editura Politică București 1989
Anghelescu Anca,Ponoran Ileana,Baloiu Liviu Mihail-Bazel e
tehnologiei,editură ASE,București,1998
Pearce, J.A., Robinson, R. B. Comparative Strategy , Irwin, Boston, 1991
M. Porat – The Information Economy , Stanford University Press USA 1976.
Plumb, I., – (coordonator) Managementul serviciilor publice , Editur a A.S.E.,
București, 2000
Adam Smith – Avuția Națiunilor Cercetare asupra naturii și cauzel or ei
Editura Academiei R.P.R. București, 1962
Alvin Toffler – Șocul viitorului , Editura Politică București 1973 , Al treilea
val , Editura Politică București 1983
Nitzu V . -Economia Energeticii,volumul 1,editură Tehnică,București,1981
www.anrcs.ro
54 www.dreptonline.ro/legislatie/legea_serviciilor_gospodarire_comunala
www.mai.gov.ro/Documente/Strategii
www.agir.ro
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: LІЅΤA RRІΝϹ ІRALΕLOR ABRΕVІΕRІ UΤІLІZAΤΕ ÎΝ LU ϹRARΕ [605091] (ID: 605092)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.
