Норма расхода условного топлива

Нормирование расхода топлива

Нормирование расхода топлива является важнейшим условием экономичной работы котельной установки. Вместе с тем, предъявляя требования к соблюдению установленного технологического режима, к исправному действию всех элементов котельной установки, нормирование расхода топлива способствует и надежной эксплуатации, бесперебойному теплоснабжению потребителей.

Нормирование расхода топлива ставит перед собой следующие задачи — разработка и внедрение в производство тепловой энергии прогрессивных норм расхода, обеспечивающих экономное использование топлива. Нормирование расхода топлива (норма удельного расхода) — это максимально допустимое количество условного топлива в килограммах, расходуемого в котельной на производство 1 Гкал отпущенного тепла (Гкал — 106ккал =109 кал) или 1 т нормального пара (iн=640 000ккал/г), при соблюдении заданных параметров в соответствии с установленным технологическим режимом.

Пересчет количества пара D, фактически вырабатываемого котельной установкой, в нормальный пар DB производится по формуле

где iп — энтальпия пара при рабочих параметрах, ккал/кг;

iп.в — энтальпия питательной воды, принимается численно равной температуре этой воды.

Под отпущенным теплом понимается тепло, выработанное котлоагрегатом или котельной, за вычетом расхода тепла на собственные нужды. Нормы расхода топлива должны устанавливаться для каждой котельной, потребляющей в сутки 2 г и более условного топлива. Обязательными руководящими документами при разработке норм расхода топливно-энергетических ресурсов являются постановление Совета Министров СССР «Об упорядочении норм расхода топлива, электрической и тепловой энергии в народном хозяйстве я усилении заинтересованности работников энергетических предприятий и организаций в экономии топлива, электрической и тепловой энергии» и «Основные положения по нормированию расхода топлива, электрической и тепловой энергии в производстве» .

Нормирование расхода топлива определяются расчетным путем или применением расчетно-экспериментального метода, а в виде исключения отчетно-статистическим способом. Как показывает практика, в нормах, установленных по последнему способу, зачастую не учитываются реальные возможности лучшего использования топлива s котельной.

Основными исходными данными для разработки норм расхода топлива в котельных установках в общем случае являются:

• планируемая выработка тепловой энергии на определенный период (месяц, квартал, год) в Гкал (или в тоннах нормального пара) и намеченный режим работы котельной установки по времени и загрузке; планируемую выработку тепловой энергии подсчитывают суммированием нормированных расходов потребителями, присоединенными к котельной, с добавлением нормирован-ных потерь во внешних тепловых сетях и расхода тепла на собственные нужды котельной;
• первичная техническая документация, содержащая параметры котельного и вспомогательного оборудования (теплопроизводительность, давление, температура, к. п. д. и т. д.);
• проектные и гарантийные данные заводов изготовителей оборудования;
• экспериментально проверенные тепловые балансы котлоагрегатов при разных нагрузках;
• данные специальных испытаний и замеров; отчетные данные о фактических расходах и акты проверок использования топлива в котельных;
• передовой опыт эксплуатации лучших котельных установок и достигнутые на них удельные расходы топлива;
• план организационно-технических мероприятий по экономии топлива.
• Разрабатываемые нормы расхода топлива должны: соответствовать планируемому уровню снижения удельных расходов топлива и себестоимости тепловой энергии;
• максимально способствовать мобилизации внутренних резервов экономии топлива;
• отражать намеченные планом организационно-технические мероприятия по экономии топлива, учитывать передовой опыт;
• периодически пересматриваться соответственно повышению технического уровня котельных установок и улучшению экономического стимулирования производства тепловой энергии.

Удельный расход условного топлива на 1 Гкал тепла, выработанного котельной, определяется по формуле

где ɳк.у – к. п. д. котельной брутто, %.

Результаты подсчета bуд для значений к. п. д. от 60 до 92% приведены в табл. 12-1.

Коэффициент полезного действия котельной ɳбрк.у для расчета удельного расхода топлива наиболее точно определяется путем полных балансовых испытаний при на-

Таблица 12-1. Зависимость удельного расхода топлива от к. п. д. котлоагрегата

грузках 50, 75, 100 и 120% номинальной производительности. Расчетным путем к. п. д. котлоагрегата и котельной определяется по рекомендациям, приведенным в гл. 2.

Расход натурального топлива на выработку тепла

где Q — теплопроизводительность котельной, включающая расход тепла на собственные нужды Qс.н. Гкал/ч; Qрн — низшая теплота сгорания топлива, ккал/кг.

Удельный расход условного топлива на выработку 1 Гкал тепла по данным B и Q определяется по формуле

где Эт — топливный эквивалент.

Норма расхода условного топлива на 1 Гкал отпущенного тепла, т. е. с учетом расхода тепла на собственные нужды, определяется по формуле

Расход тепла на собственные нужды Qс.н может быть ориентировочно оценен в процентах от теплопроизводительности котельной Q: при работе на твердом топливе 2-4%, на газе 1,8-3%, на мазуте с механическим и паромеханическим распылением 5-7%, на мазуте с паровым распылением 7-10%. Большие значения относятся к котельным с котлоагрегатами теплопроизводительностью менее 5 Гкалч.

При подсчете величины Q должно быть также учтено количество тепла Qpacт, воспринятое котлоагрегатом за определенный период во время его растолок. Величина Qраст для одной растопки в зависимости от длительности остановки перед растопкой приведена в табл. 7-1.

В норму расхода топлива на производство тепла не должны включаться расходы на разогрев и пуск котлоагрегатов после монтажа и капитального ремонта.

Норму удельного расхода топлива, определенную расчетом, рекомендуется сравнивать с фактическими удельными расходами в лучших котельных установках, близких по мощности и тепловой схеме и работающих в аналогичных условиях. При значительных отклонениях расчетной нормы от фактических удельных расходов топлива в лучших котельных до установления нормы необходим анализ причин, вызвавших такое отклонение. При разработке норм расхода топлива на 1 Гкал тепла, отпускаемого котельной установкой, используют также и соответствующие ведомственные руководящие указания.

Достижение утвержденных норм расхода топлива и дальнейшее снижение удельного расхода топлива на отпущенную тепловую энергию является одним из важнейших показателей повышения эффективности работы котельной установки.

Удельный расход топлива

Удельный расход топлива — отношение расхода топлива (на единицу расстояния или времени) к мощности, к тяге, к массе груза для грузовых перевозок или на одного человека при пассажирских перевозках. Используется как характеристика топливной эффективности двигателей, а также транспортных средств в грузопассажирских перевозках. Единица измерения удельного расхода топлива зависит от выбора единиц для параметров, входящих в определение (объём или масса топлива, расстояние или время, мощность или тяга, масса груза или количество пассажиров). Например: удельный расход топлива — 166 г/(л.с.·ч), удельный расход топлива на крейсерском режиме — 0,649 кг/(кгс·ч), удельный расход авиатоплива — грамм/(пассажир·км).

Удельный расход топлива ДВС

Удельный расход топлива двигателя внутреннего сгорания, выдающего мощность через вращение, обычно выражается в граммах на 1 кВт·ч. Цифра показывает, сколько граммов топлива будет израсходовано двигателем за 1 час для выполнения работы, на которую нужно потратить 1 кВт мощности. Эта цифра не имеет единого значения для всего рабочего диапазона работы конкретного двигателя, но она неизменна для своего значения оборотов в минуту. Точнее, цифра удельного расхода неизменна для своей частоты вращения в случае работы на стехиометрической горючей смеси, а в случае работы на обогащённой рабочей смеси эта цифра несколько больше, хотя это не декларируется, так как такие переходные режимы работы мотора не считаются. В информационных материалах по двигателю производителем обычно декларируется значение минимального удельного расхода. В случае, если имеется достоверная диаграмма мощностной характеристики конкретного ДВС, то на ней кривая удельного расхода топлива по своей кривизне обычно зеркально обратна к кривой крутящего момента, а минимальное значение удельного расхода топлива находится примерно в том же диапазоне оборотов, что и максимальное значение крутящего момента. Объяснение этому в том, режим максимального крутящего момента это есть режим наивысшего КПД конкретного двигателя.

Независимо от того, какое значение удельного расхода топлива показано на диаграмме или опубликовано в информационных материалах, всегда следует понимать, что фактический расход топлива на интересующем режиме оборотов двигателя будет зависеть от фактической нагрузки на него — то есть, не от той мощности, которая теоретически доступна двигателю при данных оборотах, а от той, которая при данных оборотах фактически потрачена (а таковая всегда меньше или равна теоретически доступной). Для примера: заявленный расход в 150 грамм на 1 кВт·ч при 4000 оборотах минуту и мощности данного режима в 80 кВт не означает, что на 4000 оборотах расход двигателя всегда будет 12 килограмм топлива в час, так как этот расход будет определяться только фактически потраченной мощностью в текущих условиях движения, а таковая может быть и весьма незначительна.

Величина удельного расхода топлива не имеет прямой связи с конструкцией двигателя: с его числом цилиндров, рабочим объёмом, типом системы питания, наличием наддува, конструкцией выпуска. При этом есть общие тренды, такие как: дизельные двигатели экономичнее бензиновых; поршневые экономичнее роторно-поршневых и газотурбинных; двухтактные поршневые экономичнее четырёхтактных. Также величина удельного расхода топлива двигателя не имеет никакой связи со стилем езды конкретного водителя, и она всегда едина для всех эксплуатантов этой модели двигателя. При одинаковом составе топлива и условиях сгорания удельный расход пропорционален выработке CO2.

Бензиновые двигатели

Бензиновый двигатель способен преобразовывать лишь около 20—30 % энергии топлива в полезную работу (КПД = 20—30 %) и, соответственно, имеет высокий удельный расход топлива.

Дизельные двигатели

Дизельный двигатель обычно имеет КПД 30—40 %, дизели с турбонаддувом и промежуточным охлаждением — свыше 50 %. Например, дизель MAN B&W S80ME-C7 при КПД 54,4 % тратит всего 155 г топлива на полезную работу в 1 кВт·ч (114 г/(л.с.·ч)).

• Беларус-1221 — на тракторе установлен шестицилиндровый рядный дизельный двигатель с турбонаддувом. Удельный расход топлива при номинальной мощности — 166 г/(л.с.·ч);
• К-744 (трактор) — удельный расход топлива при номинальной мощности — 174 г/(л.с.·ч);
• Wärtsilä-Sulzer RTA96-C (Вяртсиля-Зульцер Серия двухтактных турбокомпрессорных дизельных двигателей) — 171 г/(кВт·ч) (126 г/(л.с.·ч) (3,80 л/с))

Газотурбинные двигатели

• газотурбинный агрегат МЗ с реверсивным редуктором (36 000 л.с., 0,260 кг/(л.с.·ч), ресурс 5000 ч) для больших противолодочных кораблей;
• двигатели второго поколения М60, М62, М8К, М8Е с повышенной экономичностью (0,200—0,240 кг/(л.с.·ч)) .

Поршневые авиационные двигатели

• АШ-82 — удельный расход топлива 0,381 кг/(л.с.·ч) в крейсерском режиме;
• АМ-35А — удельный расход топлива 0,285—0,315 кг/(л.с.·ч);
• М-105 — удельный расход топлива 0,270—0,288 кг/(л.с.·ч);
• АЧ-30 — дизельный авиационный двигатель, удельный расход топлива составляет 0,150—0,170 кг/(л.с.·ч).

Удельный расход топлива в реактивной авиации

Для авиационных двигателей в качестве показателя топливной эффективности используется килограмм топлива на килограмм-силу в час. Для форсированных двигателей это приблизительно соответствует: 0,77 кг/(кгс·ч) (двигатель РД-33 самолёта МиГ-29), 1,95 кг/(кгс·ч) для двигателя НК-22 самолёта Ту-22М2, 2,08 кг/(кгс·ч) для двигателя НК-25 самолёта Ту-22М3 (для последнего — около тонны керосина в минуту на каждый двигатель на форсаже).

Прочие методики измерения расхода топлива

Для характеристики топливной эффективности самолётов гражданской авиации используется и другое выражение — отношение расхода топлива на 1 км расстояния к количеству пассажиров, которое часто также называется удельным расходом топлива. Единица измерения — грамм на пассажиро-километр.

Сравнение аналогов среднемагистральных пассажирских самолётов:

У сверхзвукового Ту-144 этот показатель составлял примерно 100 г/(пасс.·км).

Удельный расход топлива автомобилей

Наиболее низким удельным расходом топлива обладают грузовики среднего и крупного тоннажа. При весе порой более 50 тонн их расход может составлять менее 40 л/100 км. В то же время, легковые машины, обладая куда меньшим весом, могут потреблять горючего немногим меньше. Ниже в таблице даны примеры удельного расхода.

См. также

• Расход топлива автомобилей
• Экономичность

Смотреть что такое «Удельный расход топлива» в других словарях:

• УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД ТОПЛИВА — часовой расход топлива, отнесенный к одной лошадиной силе (единице мощности двигателя). Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь

• Удельный расход топлива — авиационного двигателя отношение часового расхода топлива к реактивной тяге или мощности двигателя. У. р. т. зависит от режимов работы двигателя, его типа, расчётных параметров рабочего процесса двигателя и кпд его элементов. Наиболее важен У. р … Энциклопедия техники

• удельный расход топлива — Отношение массового расхода топлива к выходной мощности ГТУ , кг/кВт·ч. Тематики установки газотурбинные EN specific fuel consumption … Справочник технического переводчика

• удельный расход топлива — 33. удельный расход топлива: Отношение массового расхода топлива к выходной мощности ГТУ , кг/кВт·ч. Источник: ГОСТ Р 51852 2001: Установки газотурбинные. Термины и определения оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• удельный расход топлива — количество топлива, потребляемое технологической или энергетической установкой на единицу сырья, произведенной продукции или работы. Смотри также: Расход удельный расход тепловой энергии … Энциклопедический словарь по металлургии

• удельный расход топлива — Отношение часового расхода топлива к полной мощности двигателя … Политехнический терминологический толковый словарь

• удельный расход топлива ГТД — удельный расход топлива Отношение часового расхода топлива в ГТД к его тяге (мощности). Примечание Для различных видов ГТД применяются следующие буквенные обозначения удельного расхода топлива: СуД — для ТРД, ТРДД, ТРТД, Се—для… … Справочник технического переводчика

• Удельный расход топлива двигателя — расход топлива на 1 кВт·ч работы двигателя при стендовых испытаниях на заводе изготовителе. Источник: МДС 12 38.2007: Нормирование расхода топлива для строительных машин … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• удельный расход топлива на отпуск тепла — Количество топлива, израсходованного на единицу отпущенного тепла. Тематики теплоэнергетика в целом … Справочник технического переводчика

• удельный расход топлива на отпуск электрической энергии — Количество топлива, израсходованного на единицу отпущенной электрической энергии. Тематики теплоэнергетика в целом … Справочник технического переводчика