Еколого-економічні аспекти використання твердопаливних котлів та економічне обгрунтування їх використання в порівнянні з котлами на інших видах палива

Екологічні та економічні проблеми теплоенергетики. Види та характеристики котлів на різних видах палива. Технічні характеристики твердопаливних котлів. Економічні аспекти використання твердопаливних котлів в Україні, на прикладі котла на деревині у школі.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык украинский
Дата добавления 19.11.2017
Размер файла 478,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

3. Економічні аспекти використання твердопаливних котлів в Україні, на прикладі котла на деревині у школі

Питання економічних аспектів використання котлів на твердому паливі є важливим на території України. Щоб це показати розглянемо котельню сільської школи із середньостатистичними даними. Сільська школа - є типовим об'єктом бюджетного сектору України. Вона потребує заміни котлів не тільки з економічних причин, але і для забезпечення необхідного температурного режиму у приміщенні та надійності теплопостачання. Потреби у тепловій енергії школи наведено в таблиці 3.1.

Таблиця 3.1 - Потреби школи у теплової енергії

Параметр

Одиниця вимірювання

Значення

Об'єм приміщень будівлі

м3

12 500

Рік будівництва

-

1988

Число учнів та викладачів

-

139

Максимальна теплове навантаження (опалення)

кВт

288

Річна потреба теплової енергії

Гкал/МВтгод

438,7 / 510

Максимальна теплове навантаження (гаряче водопостачання)

кВт

1,414

Річна потреба у гарячій воді

Гкал/МВтгод

4,9 / 5,7

Технічний стан існуючих котлів у школах є незадовільним, тому вони потребують заміни. Можливим є два варіанти:

а) встановлення нового котла, подібного до існуючого, який буде працювати на торфі та дровах;

б) встановлення нового автоматизованого біомасового котла, який буде працювати на тирсі.

Низька ціна за тирсу (як паливо) дозволяє встановити більш дорогий біомасовий котел. Паливні характеристики тирси наведені в таблиці 3.2.

Таблиця 3.2 - Паливні характеристики тирси

Характеристики палива

Одиниця вимірювання

Значення

Щільність

кг/ м3

900

Насипна щільність

кг/ м3

275

Вологовміст

%

45

Нижча теплотворна здатність

МДж/кг

9,352

Енергетична щільність, волога тирса

МВтгод/ м3

2,338

Енергетична щільність, волога тирса

МВтгод/т

2,598

Енергетична щільність, волога тирса, насипний м3

МВтгод/м3

0,714

Неподалік сіл зазвичай знаходяться деревообробні підприємства, які мають відходи виробництва у виді тирси у великій кількості. Таким чином, вважається доцільним розробити проект по заміні існуючих котлів. Проект дозволить вирішити одночасно три проблеми:

а) підвищення надійності системи опалення школи та зменшення вірогідності аварійних ситуацій, наслідками яких є відсутність опалення впродовж опалювального сезону;

б) забезпечення температурного режиму у будівлі, який відповідає діючим стандартам та нормам;

в) використання деревинних відходів замість торфу, що зменшує витрати на паливо.

Беручи до уваги потреби у теплової енергії школи, потужність котла повинна бути 300 кВт. Для варіанту біомасового котла основні роботи та обладнання виглядатимуть наступним чином:

а) автоматизований котел потужністю 300кВт, який працює на тирсі;

б) система підготовки води;

в) допоміжне обладнання;

г) реконструкція системи опалення;

д) відновлення котельні.

Загальна сума інвестицій у біомасову котельню та твердопаливний котел становлять відповідно 36000 євро та 25000 євро. Використання біомасового котла, який є більш дорогим на 11000 євро дає переваги у вигляді заощаджень, які представлені у таблиці 3.3.

Таблиця 3.3 - Заощадження за 8 років від використання біомасового котла.

Рік

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

Загальні заощадження, євро

2238

2392

2553

2718

2891

3071

3259

3456

Школи в Україні знаходяться у підпорядкуванні та на утриманні Відділів освіти Районних державних адміністрацій (РДА) та фінансуються з відповідних обласних бюджетів. Нажаль, успішне здійснення протягом одного року заходів з енергозбереження або переходу на інші місцеві види палива зазвичай призводить до зменшення відповідних сум бюджетного фінансування вже наступного року. В той же час, інвестиції за подібними проектами могли б відшкодовуватися разовими цільовими платежами за умови передбачення їх в рамках субвенцій державного бюджету місцевим бюджетам. В такому разі школа могла б з власних обігових коштів інвестувати виконання таких проектів та їх пуск в експлуатацію принаймні на один рік раніше, ніж відповідний замовник міг би це зробити за кошти державного бюджету.

Висновок

В роботі є висвітлено еколого-економічні аспекти використання твердопаливних котлів та економічне обгрунтування їх використання в порівнянні з котлами на інших видах палива. Досліджено еколого-економічні проблеми теплоенергетики, охарактеризовано техніко-економічну та екологічну характеристики твердопаливних котлів, обгрунтувати економічні аспекти використання твердопаливних котлів в Україні, на прикладі котла на деревині в сільській школі.

Теплові електростанції є найпоширеніші в Україні, які за характером обслуговування споживачів є районними. Вони виробляють майже 2/3 усієї електричної енергії в державі. За останні 30 років потужність цих станцій зросла у 5 разів. Частка вугілля в структурі палива, яке використовують теплові електростанції, велика. Їх перевагою є відносно вільне розміщення та вдвоє менший обсяг капіталовкладень.

Теплова енергетика України, створення якої фактично завершилось у 70-80 роках після введення в експлуатацію великих теплових електростанцій потужністю до 3000 МВт, останнім часом гостро відчула залежність від імпортних поставок палива, переважно природного газу та мазуту. Водночас даються взнаки і наслідки скорочення обсягів вітчизняного видобутку основного палива - вугілля при зниженні його якості. Не варто забувати і про старіння енергетичного обладнання станцій - у середньому в галузі знос становить майже 70%. Це призвело до зниження коефіцієнта корисної дії з розрахункових 37-39% до 30-33%.

Економічного фактору в розвитку теплоенергетики реально не існувало і подальше ігнорування економічних стимулів може серйозно підірвати енергетичну безпеку України. Країні потрібна нова енергетична політика.

Енергетична галузь - одна з основних галузей промисловості, від функціонування якої залежить не лише економічний стан країни, так як вона є основою технічного процесу, а й екологічний - за масштабами впливу на навколишнє середовище ця галузь посідає одне з перших місць.

В результаті спалювання палива в навколишнє середовище потрапляють такі забруднюючі речовини: летка зола, сірчистий і сірчаний ангідрид, оксиди вуглецю і азоту, сполуки ванадію, солей натрію і ін. Що призводить до виникнення кислотних дощів, погіршення стану здоров'я населення (зниження імунітету) та теплового забруднення. Проблема полягає в тому, що системи, які б мали запобігати потрапляння цих речовин в навколишнє середовище на сьогоднішній день майже не працюють або взагалі відсутні і потребують значних удосконалень.

Сьогодні в світі твердопаливні котли отримали друге життя. Вони є доступними та мають низьку ціну палива. Значне подорожчання газу та удосконалення конструкцій відновили зацікавленість до забутого виду опалювального обладнання. Більшість сільського населення нашої країни до цих пір опалює будинки твердим паливом. Сьогодні коефіцієнт корисної дії твердопаливних котлів наблизилось до рівня газових котлів, обладнання має регулятори температури, запобіжну арматуру. Експлуатація твердопаливних котлів нині є простою, чистою та доступною звичайному користувачеві.

Твердопаливний котел може бути застосований як незалежне джерело тепла чи бути інтегрованим в існуючу систему опалення в якості резервного. Виробництво сталевих водогрійних котлів на твердому паливі теплопродуктивністю 100 кВт-1000 кВт допомогло вирішити проблеми опалення підприємств, громадських закладів (лікарні, школи) та житлових будинків. Сучасний твердо паливний котел вмістив в собі принципово нову конструкцію котла, яка суттєво покращує технічні характеристики виробу, що дає можливість споживачам значно економити кошти. Ці котли працюють практично на всіх видах твердого палива. Коефіцієнт корисної дії агрегатів підвищується за рахунок того, що в камеру згоряння котла вдувається тепле повітря з температурою 30-60 С, але при цьому не відкривається камера згоряння для завантаження палива, що унеможливлює проникнення холодного повітря в топку і тим самим не охолоджує її. Переваги твердопаливного котла: економія палива, низька собівартість, малі габаритні розміри та вага, оригінальний дизайн, простий і надійний в експлуатації, регулювання параметрів теплоносія за допомогою термостата, відсутність в потребі електроенергії (у деяких випадках).

Таким чином, збільшення частки вугільних теплоелектростанцій у системі енергозабезпечення України з одночасним погіршенням якості використовуваного викопного органічного палива збільшує кількість відходів, що надходять в стан навколишнього середовища, але лише в тому випадку, коли відсутня система очищення. Так для уловлювання газоподібних викидів мають використовуватись фільтри різних видів, а з таку проблему як утилізація золи можна вирішити шляхом використання її у виробництві цегли і гравію. Звичайно наслідки використання котлів на твердих видах палива можуть мати фатальні наслідки для навколишнього середовища, але так можна стрверджувати про будь-яку галузь виробництва. Все залежить від людей, від законодавства, яке має бути вдосконаленим, від заходів, які ми приймемо, для гармонії між екологічною і економічно політиками.

Список використаної літератури

1. Черевко Г. В., Яцків М. I. Економіка природокористування. - Львів: Світ, 1995 - 208 с.

2. Лабораторный практикум по курсу «Экология/Сост. Е.П. Кремлев и др.; Подобщ. ред. Е.П. Кремлева. - Гродно: ГрГУ,2002. - 159с.

3. Екологічні проблеми , що виникають при спалюванні палива - Режим доступу - http//www.ua.textreferat.com.

4. Соціально-економічна географія України: навч. Посібник., за ред. Проф. Шабіля О.І. - Львів: Світ, 1994, -608 с.

5. О. М. Лазебник, директор ТОВ “Вірма-Електро” // Досвід впровадження Електротеплопостачання. - №2/2009

6. Долинський А., Носач В. Теплоенергетика джерело фінансових ресурсів., “Дзеркало тижня”. Київ, 05 червня 2000 р.

7. Теплоэнергосервис. - Режим доступу - http://www.tes22.ru/ kotloboard. html.

8. Фаворский О. Н., Установки для безпосереднього перетворення теплової енергії в електричну, М., 1965.

9. Біопром-транс Україна - Режим доступу - http://www.strojsya.kiev.ua/

10. Теплопостачання населених пунктів України / Вісн. НАН України, - 2006, № 2/ISSN 0372 6436. - Режим доступу - http://www.nbuv.gov.ua /portal/All/herald/index.html

11. Закону України “Про теплопостачання” - Режим доступу - http://zakon1.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi.

12. Аникеев В.А., Копп И.З., Скалкин Ф.В. Технологічні аспекти охорони навколишнього середовища. Ленінград: Гидрометеоиздат,1982. С. 287

13. Соціально-економічна географія України: навч. Посібник., за ред. Проф. Шабіля О.І.-Львів: Світ, 1994,-608 с

14. Енергозбереження та екологічні проблеми енергетики А.А. ДОЛІНСЬКИЙ, академік НАН України.

15. Рижкин В. Я. Теплові електричні станції, М. - Л., 1967

16. Корчевой Ю.П., Майстренко А.Ю. Сучасний стан вугільних електростанцій України і перспективи їхнього розвитку. // Екотехнології і ресурсозбереження. 1996. №3. с.38.

17. Алексєєв Г. Н., Перетворення енергії, М., 1966.

Додаток А

Технічно-експлуатаційні характеристики твердопаливних котлів на прикладі SAS GRO-ECO

Технічно-експлуатаційні параметри

Параметр

SAS GRO-ECO

Номінальна потужність котла, кВт

17

23

36

48

73

100

125

150

200

250

Поверхня нагріву, м2

1,5

2,0

3,0

4,0

6,5

9,0

12,0

14,0

18.0

23.0

ККД, %

81,7ч87,8

Розхід палива, кг/год

1,1

1,9

3,0

4,1

6,2

8,4

10,5

12,6

16,8

21,0

Ємність завантажувальної камери, дм3/кг

100~75

120~90

180~130

240~170

360~260

460~340

520~380

580~420

720~540

860~640

Водна ємність котла, л

100

120

140

190

310

430

490

540

660

820

Маса котла, кг

430

560

640

740

840

1370

1480

1830

2350

2850

Необхідна тяга продуктів згоряння, мбар

0,30

0,45

Температура продуктів згоряння, °C

90 ч 210

Рекомендована роб. темп. води нагріву, °C

60 ч 80

продовження додатку А

Мінімальна темп. звор. води,°C

55

Максимальний допустимий роб. тиск, бар

1,5

Максимальна допустима роб. темпер, °C

85

Електроживлення,В/гц

- 230/50

Витрати потужностi, Вт

дo 180

дo 280

дo 360

дo 460

Основні габарити, мм

глибина

1080

1220

1220

1290

1475

1820

1960

2100

2250

3000

ширина

1050

1190

1250

1230

1415

1750

1880

1950

1950

2520

висота

1125

1335

1400

1540

1580

1680

1680

1750

1870

1750

Переріз димового каналу (шир. x. вис.), мм

205x175

205x210

245x225

295x285

315x305

340x325

360x345

405x400

455x460

Площа опалювальної поверхні, м2

150ч240

220ч300

280ч420

400ч620

600ч890

780ч1100

930ч1300

1200ч1800

1500ч2500

Мінімальна висо-та димоходу, м

7

8

9

10

11

12

14

16

Мінімальний пе-реріз димохідної труби, (cм x cм)

20x20

22x22

25x25

26x26

28x28

29x29

32x32

36x38

45x45

В таблиці наведені такі технічні характеристики: потужність котла, поверхня нагріву, розхід палива, ємність завантажувальної камери, водна ємність, коефіцієнт корисної дії, маса котла, необхідна тяга продуктів згоряння та їх температура, максимальний допустимий робочий тиск, площа опалювальної поверхні, електроживлення та інші показники.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Складання загального та технологічного енергобалансу. Теплоспоживання, електроспоживання, водоспоживання й гаряче водопостачання підприємства. Заходи підвищення ефективності використання енергії. Техніко-економічне обґрунтування енергозберігаючих заходів.

    курсовая работа [246,0 K], добавлен 22.07.2011

  • Характеристика машинного відділення. Конструктивні схеми котлів-утилізаторів. Схема деаераторної установки. Фізичні основи процесу термічної деаерації. Розрахунок котла односекційного з пониженими параметрами. Міри безпеки при експлуатації турбіни.

    дипломная работа [2,6 M], добавлен 20.06.2014

  • Особливості конструкції топок: шарових, камерних, вихрових. Конструкції парових котлів і котельних агрегатів. Пароперегрівники, повітропідігрівники та водяні економайзери. Допоміжне обладнання котельних установок. Основні етапи процесу очистки води.

    курсовая работа [99,6 K], добавлен 07.10.2010

  • Паливо як основне джерело теплоти для промисловості та інших галузей господарства, його різновиди та відмінні риси, особливості використання. Склад твердого та рідкого палива. Горіння палива і газові розрахунки. Тепловий баланс котельного агрегату.

    курсовая работа [250,1 K], добавлен 07.10.2010

  • Опис принципової схеми циклу ТЕЦ, визначення характеристик стану робочого тіла. Витрати палива при виробленні електроенергії на КЕС та в районній котельній. Економія палива на ТЕЦ в порівнянні з роздільним виробленням електроенергії та теплоти.

    курсовая работа [519,2 K], добавлен 05.06.2012

  • Джерела енергії та фактори, що визначають їх вибір, опис ланцюга перетворення. Види палива та шкідливі викиди при його спалюванні. Етапи отримання палива та його підготовка до використання. Постачання і вартість кінцевого споживання енергоносія.

    лекция [49,2 K], добавлен 26.09.2009

  • Аналіз стану та рівня енергоспоживання в теплогосподарствах України. Енергетичний бенчмаркінг як засіб комплексного розв’язку задач енергозбереження, його функції в системах теплопостачання. Опис структури показників енергоефективності котелень та котлів.

    дипломная работа [1,9 M], добавлен 13.07.2014

  • Обґрунтування вибору лігніну як альтернативного виду палива для котлоагрегату БКЗ-75-39. Розрахунок основного і допоміжного обладнання для котлоагрегату з врахуванням в якості палива відходів гідролізного виробництва. Виробництво брикетів з лігніну.

    дипломная работа [2,5 M], добавлен 18.11.2013

  • Паливно-енергетичний комплекс — сукупність взаємопов’язаних галузей і виробництв з видобування палива, генерування електроенергії, їх транспортування та використання. Галузева структура ПЕК України, динаміка розвитку підприємств; екологічні проблеми.

    презентация [11,4 M], добавлен 02.11.2013

  • Технологія доменної плавки з застосуванням пиловугільного палива. Зміна рівня використання відновлюваної енергії газів і ступеня прямого відновлення оксиду заліза. Норми компенсації при вдування пиловугільного палива у сурму та технологічні розрахунки.

    реферат [30,2 K], добавлен 30.11.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.