How much conditional fuel will this HPP save per day if the efficiency of thermal power plants is 37% and the total

  • 24
How much conditional fuel will this HPP save per day if the efficiency of thermal power plants is 37% and the total power of the Sayano-Shushenskaya HPP is 64 * 10^6 kW? The specific heat of combustion of the conditional fuel is 30 * 10^6 J/kg.
Valeriya_9502
49
Чтобы решить эту задачу, нам необходимо знать мощность термической электростанции (ТЭС), КПД ТЭС и удельную теплотворную способность условного топлива.

Дано:
Мощность ТЭС = 64 * 10^6 Вт
КПД ТЭС = 37%
Удельная теплотворная способность условного топлива = 30 * 10^6 Дж/кг

Первым шагом мы можем вычислить общую энергию, которую ТЭС потребляет за сутки. Для этого умножим мощность ТЭС на время работы в сутках:

Общая энергия потребления ТЭС за сутки:
Энергия = Мощность * Время

Используя единицу времени в сутках (24 часа), мы можем выразить это следующим образом:

Энергия = 64 * 10^6 Вт * 24 часа

Затем, чтобы определить, сколько топлива экономится в условиях ГЭС, мы должны знать, какая часть тепла от топлива преобразуется в электроэнергию. Отношение КПД выражается следующим образом:

КПД = (Выходная мощность ТЭС / Потребляемая мощность ТЭС) * 100%

Мы можем выразить Потребляемую мощность ТЭС, используя известную мощность и КПД:

Потребляемая мощность ТЭС = Выходная мощность ТЭС / КПД

Следовательно,

Выходная мощность ТЭС = Мощность ТЭС * КПД

Теперь мы можем вычислить потребление топлива ТЭС за сутки:

Потребление топлива ТЭС = Потребляемая мощность ТЭС * Время

Теплотворность топлива рассчитывается как количество тепла, выделенного одним килограммом топлива:

Теплотворность топлива = Удельная теплотворная способность топлива * Масса использованного топлива

Теплотворная способность топлива, потребленного ТЭС за сутки:
Теплотворность топлива = Потребление топлива ТЭС * Удельная теплотворная способность топлива

Наконец, чтобы определить количество топлива, которое экономится ГЭС за сутки, нужно вычесть теплотворность топлива ТЭС из общего количества использованного топлива:

Экономия топлива ГЭС = (Потребление топлива ТЭС - Потребление топлива ТЭС * (КПД / 100)) * Удельная теплотворная способность топлива

Теперь, используя эти формулы, подставим данные и решим задачу:

Мощность ТЭС = 64 * 10^6 Вт
КПД ТЭС = 37%
Удельная теплотворная способность условного топлива = 30 * 10^6 Дж/кг
Время = 24 часа

Выходная мощность ТЭС = 64 * 10^6 Вт * 0.37 = 23.68 * 10^6 Вт

Потребляемая мощность ТЭС = 23.68 * 10^6 Вт / 0.37 = 64 * 10^6 Вт

Потребление топлива ТЭС = 64 * 10^6 Вт * 24 часа = 1536 * 10^6 Вт-ч

Теплотворность топлива = 1536 * 10^6 Вт-ч * 30 * 10^6 Дж/кг = 46176 * 10^12 Дж

Экономия топлива ГЭС = (1536 * 10^6 Вт-ч - 1536 * 10^6 Вт-ч * (0.37 / 100)) * 30 * 10^6 Дж/кг = 30720 * 10^12 Дж

Таким образом, Саяно-Шушенская ГЭС будет экономить 30720 * 10^12 Дж условного топлива в день.