Cursul „total de energie“ este format din următoarele module:
ñ Resursele de energie și utilizarea acestora.
ñ centrale termice și nucleare.
ñ instalare Hidrocentrale.
ñ Surse alternative și regenerabile de energie. De economisire a energiei.
Modulul include prelegeri și ore practice.
Pentru a se pregăti pentru exerciții practice și teste, puteți utiliza următoarele cărți:
Conceptele de bază ale cursului.
Energie - scalar unică (valoare, fiecare valoare care poate fi exprimată printr-un număr real), o măsură cantitativă a mișcării materiei.
Acesta este determinat fie prin modificarea formei fizice a mișcării (de exemplu, sări la mișcarea mecanică termică), sau atunci când un obiect (în mișcare - una dintre formele de mișcare) în spațiu și timp.
Consumul de energie - utilizare (civilizație) surse externe de trafic uman pentru a satisface aceste sau alte nevoi.
resursă energetică - purtător trafic extern, a căror energie este utilizat sau pot fi folosite pentru activități economice și de altă natură, precum și tipul de mișcare (nucleare,, energia termică chimică, mecanică, electrică, etc.).
Energia primară - una care poate fi extrasă direct din mediul natural (combustibili fosili, vânt, apă, soare, combustibil nuclear, căldura internă a Pământului).
energie secundară - una care devine persoane pentru consum imediat, depozitarea sau transportul prin conversia energiei primare.
Surse comerciale de energie - este solid (cărbune, lignit, turbă, șisturi bituminoase nisipurile bituminoase), lichid (petrol și gaz condensat), gaze (gaze naturale, gazele de șist) combustibili și electricitate generate de centralele hidroelectrice, nucleare, eoliene, geotermală, solară, energia mareelor și a valurilor.
Surse noncomerciale energie - lemn de foc, deșeuri agricole și industriale, rezistența musculară a animalelor și a proiectelor de persoană corespunzătoare.
resursele de combustibili fosili - rezervele de combustibil conținut în scoarța având o importanță (în prezent sau în viitorul apropiat) economice.
Dovedit (sau dovedite) resurse - rezerve, măsurarea precisă a metodelor geologice și inginerie.
Recuperabile (precum și recuperabile suplimentare) resurse - stocuri, a căror dezvoltare industrială este posibilă în condițiile tehnice și economice existente (sau preconizate).
Eficiența energetică (FZ №261) - caracteristici, reflectă efectul benefic al raportului de utilizare a energiei la costul resurselor energetice produse în scopul de a obține acest efect, în ceea ce privește produsele, procesele, persoană juridică, întreprinzător individual.
De economisire a energiei (FZ №261) - punerea în aplicare a măsurilor organizatorice, juridice, tehnice, tehnologice, economice și de altă natură pentru reducerea cantității de resurse energetice utilizate menținând în același timp ca urmare beneficiile rezultate din utilizarea lor (inclusiv volumul de producție, lucrări, servicii) .
inspecția energetică (Legea federală №261) - colectarea și prelucrarea informațiilor privind utilizarea resurselor energetice, în scopul de a obține informații fiabile cu privire la volumul de resurse energetice utilizate, cu privire la performanța eficienței energetice, identificarea posibilităților de conservare a energiei și a eficienței energetice cu reflectarea rezultatelor pașaportului energetic \.
În continuare, ia în considerare măsurarea energiei și puterea de unitate și legătura dintre ele.
Unități de măsură a energiei:
1 Gcal (Gcal)
1 kilowatt-oră (kWh)
1 tonă de combustibil (tcc),
1 tonă de echivalent petrol (CE). Comunicarea între unitățile de măsură:
1 = 4,187 GJ Gcal = 1,163 kWh;
1 kWh = 3600 kJ;
1 tcc = 29,3 GJ = 7 Gcal;
1 TOE = 41,87 GJ = 10 Gcal.
De asemenea, unele tipuri de combustibil sunt măsurate în unități de greutate sau volum, echivalentul energetic al cărui nu este constantă.
Acest cilindru 1, 1 metru cub de gaz natural sau altul, 1 litru de benzină sau motorină, păcură 1 tona 1 tonă de cărbune, 1 metru cub de lemn sau lemn deșeuri etc.
Alimentarea cu energie a acestor combustibili este transformat în unitatea de bază, cu căldura de ardere a combustibilului.
Unități de măsurare a puterii:
1 Putere (CP)
1 Gcal (Gcal / h).
Relația dintre aceste valori:
1 Gcal / h = 1163 kW = 1,163 MW.
Rezervele Rata de surse de energie primară este dificilă din cauza diferite de evaluare a fezabilității economice a scoțându-le din măruntaiele pământului și de ocean apele. Criteriul de încredere de extracție oportunism nu poate fi decât raportul de intensitate energetică sursă de energie recuperabilă la cantitatea de energie utilizată, care trebuie să fie mai mare decât unitatea.
După cum se vede are cea mai mare energie potențială de fuziune, t. E. Energia primită în timpul reacției de fuziune controlată (+ deuteriu tritiu (H2 + 3)). Cu toate acestea, punerea în aplicare a stațiilor folosite de acest tip de energie în acest moment este puțin probabil.
În continuare, ia în considerare clasificarea surselor de energie.
Ei vin tradițional (cărbune, șisturi bituminoase, petrol, gaze naturale și asociate, lemn, hidroenergie, reactor nuclear) și non-tradiționale, care la rândul lor sunt împărțite în:
ñcombustibil neregenerabilă (gaz de șist, metan, cărbune, nisipuri bituminoase, hidrați).
ñNon-combustibil neregenerabilă (ameliorator rapid nuclear, reactoare de gaze răcite, resurse energetice termonucleare).
ñRenewable (, energie eoliană, solară, energie geotermală, încălzirea solului, apei naturale, chiuvete de căldură, hidro alternative inclusiv mareelor, a valurilor, curenților oceanici, micro hidro).
Să considerăm cel mai „popular“ în momentul de energie primară - combustibili fosili.
Pentru a începe cu - o serie de definiții.
Valoarea calorifică (sau valoarea termică) a combustibilului este cantitatea de căldură pe unitatea de masă sau de volum de combustibil eliberată în timpul combustiei plin. Căldura de ardere este determinată de obicei la lucru (pentru gaz - și, de asemenea, uscat) greutatea carburantului.
Pentru combustibilii solizi și lichizi determina căldura specifică pentru 1 kg de combustibil, și la gaz - la 1 metru cub, luate în condiții fizice normale (0 ° C, 760 mm Hg.).
căldură mai mare de ardere se numește căldura generată de arderea completă a combustibilului.
Cea mai mică valoare calorică numită căldura generată prin arderea completă a combustibilului, mai puțină căldură consumată în evaporarea umezelii conținute în combustibil, precum și de umiditate format ca urmare a oxidării combustibilului hidrogen
Eficiența instalațiilor termice este de obicei determinată ca raportul dintre energia termică utilă folosită la căldura eliberată în timpul combustiei, mai puțină căldură, care poate fi obținut prin condensarea vaporilor de apă a avut loc în gazele de ardere, care este, în raport cu valoarea calorifică inferioară. Dacă vaporii de apă din gazele de ardere reușesc să condenseze, eficiența determinată prin valoarea calorică netă poate fi mai mare decât unitatea (sau 100%).
Pentru combustibilul solid sunt: antracit, cărbune și lignit, turbă, lemn, ardezie, deșeuri de fabricile de cherestea și magazine de prelucrare a lemnului. Combustibili solizi sunt utilizate în principal la centralele termice pentru a produce energie electrică pentru necesitățile de încălzire și de proces. Tabelul prezintă caracteristicile combustibilului solid.
După cum putem vedea, cele mai multe au o valoare calorică, antracit și cărbune bituminos.
Pentru combustibilii lichizi includ ulei și o varietate de produse prelucrate: benzină, kerosen, diferite de petrol și de produse de rafinărie rezidual - ulei. Până la 70% din combustibilii lichizi utilizați pentru transport, aproximativ 30% este ars în stațiile în formă de păcură.
păcurii - este în principal un amestec de hidrocarburi grele reziduuri de distilare de petrol rămase după separarea benzinei, kerosen și alte capete ușoare. Ulei de combustibil ars în cuptoarele reactoarelor de petrol și gaz cazane de energie în perioadele de penurie de gaz (de exemplu, lipsa temporară rece lung și puternic de gaze naturale în depozitele subterane recoltate). De multe ori este folosit pentru „iluminare“ - Aditivi pentru arderea combustibililor solizi, în anumite moduri de operare pentru a asigura arderea stabilă. În mod constant arde ulei combustibil astăzi nu este profitabil din cauza o mare valoare în comparație cu gaz și combustibil solid.
păcură - combustibil suficient de vâscos și, prin urmare, înainte de a fi alimentat la injectoare cazanului se încălzește la 100-120 ° C și pulverizat în camera de ardere prin duzele de abur. Uleiurile sunt împărțite în sulf scăzut (0,5% sulf) și sulf ridicat (2-3,5% sulf). Forma de ardere oxidează în atmosferă.
Țițeiul drept combustibil în cazan nu este utilizat.
există combustibil gazos sub mai multe forme: gaze naturale; trecerea gazului din pământ în timpul producției de petrol; gazele de furnal cocserie produse în timpul operațiilor metalurgice. În România TPP, de preferință, este gazul natural (mai mult de 60% în balanța de combustibil România și 70-80% în partea europeană). Gazul natural este format în principal din CH4 metan, care prin procesul de ardere propriu-zis este ars complet, transformându-se în apă și dioxid de carbon.
Principalul avantaj al gazelor naturale este siguranța mediului relativă: arderea sa, nu există emisii nocive, exceptând formarea oxizilor de azot toxici care pot fi controlate prin procesul de ardere organizației respective. Prin urmare, acesta este utilizat pentru cazane și centrale de cogenerare în orașele mari. Un avantaj suplimentar - ușor de transport prin conducte cu compresoare de gaz instalate în stații de pompare a gazelor. Organizarea arderii gazelor naturale în centralele electrice și relativ simplu: înainte de alimentarea în cazanele ale cuptorului TES trebuie să reducă presiunea la 0,2-0,3 MPa (2-3 atmosfere) la punctul TES de distribuție a gazelor sau, invers, dacă presiunea în conducta de gaz este insuficient, pentru a crește presiunea la 2-2,5 MPa (20-25 atm) prin intermediul compresor de gaz, atunci când este introdus gaz de combustie turbine cu gaz.
Deoarece mulți combustibil solid CTE a fost convertit la gaze naturale, în special în România europeană. Motivul pentru acest lucru a fost că România deține 35% din rezervele de gaze naturale din lume. Cu toate acestea, „pauza de gaz“, a fost de peste înainte de a fi început, iar astăzi este transferul invers al centralelor termice de gaze naturale cu combustibil solid și înlocuirea producției de energie electrică din termică generație centralei petroliere gaz în centralele nucleare.