ТЭЦ переводят с каменного угля на природный газ. КПД на угле был 60%,на газе будет 80%. Как это повлияет на стоимость 1м³ горячей воды ?Уголь стоит 2200руб за 1т, газ 4руб70 коп за 1м³. Начальная температура воды 10⁰, конечная 100⁰ .Удельная теплота сгорания :Каменный уголь 2,7 • 10⁷ Дж/кг Природный газ 40 МДж/м³ Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/ (кг•⁰С)Плотность воды 1000 кг/м³

15 Июн 2020 в 19:40
122 +1
0
Ответы
1

Для расчета стоимости 1м³ горячей воды на угле и на газе сначала вычислим количество теплоты, выделяющееся при сгорании 1 кг топлива.

Для угля:
Q = 2,7 • 10^7 Дж/кг

Для газа:
Q = 40 МДж/м³ = 40 • 10^6 Дж/м³ = 40 • 10^6 / 1000 Дж/кг = 40 000 Дж/кг

Теперь нужно оценить, сколько топлива нужно сжечь для нагрева 1м³ воды с начальной температурой 10⁰ до конечной 100⁰.

Q = c • ρ • V • ΔT

где
c - удельная теплоемкость воды,
ρ - плотность воды,
V - объем воды,
ΔT - изменение температуры

Для угля:
Q = 4200 Дж/(кг•⁰С) • 1000 кг/м³ • 1 м³ • (100⁰ - 10⁰) = 378 000 000 Дж

Так как КПД ТЭЦ при использовании угля составляет 60%, то для нагрева 1м³ воды потребуется:
Q_уголь = 378 000 000 Дж / 0,6 = 630 000 000 Дж

Для природного газа:
Q = 4200 Дж/(кг•⁰С) • 1000 кг/м³ • 1 м³ • (100⁰ - 10⁰) = 378 000 000 Дж

При использовании газа для нагрева 1м³ воды потребуется:
Q_газ = 378 000 000 Дж / 0,8 = 472 500 000 Дж

Теперь можно определить стоимость 1м³ горячей воды на угле и на газе.

Для угля:
Стоимость = (Q_уголь / Q) • 2200 руб/т = (630 000 000 Дж / 2,7 • 10^7 Дж/кг) • 2200 руб/т = 51 111,11 руб/м³

Для газа:
Стоимость = (Q_газ / Q) • 4,70 руб/м³ = (472 500 000 Дж / 40 000 Дж/кг) • 4,70 руб/м³ = 552,19 руб/м³

Таким образом, использование природного газа увеличит стоимость 1м³ горячей воды до 552,19 рублей, по сравнению с 51 111,11 рублей при использовании угля.

18 Апр 2024 в 11:02
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир