Шпаргалка по "Энергосбережению"

РБ —равнинная страна, но, ее гидроэнерг-кие рес-сы = 850—1000 МВт. Но практически реализуемый потенциал малых рек и водотоков сост. 10% этой величины, что = экономии 0,1 млн. т у. т./год. Для достиж-я большего пришлось бы затопить значительные площади из-за равнин-го хар-ра рек.

К к. 60-х гг. в РБ эксплуатир-сь 180 малых ГЭС (МГЭС) общей мощностью 21 МВт. В наст. время осталось 6 действ-щих МГЭС. Осн-е напр-ния развития гидроэн-тики РБ: восстан-ние старых МГЭС путем кап. ремонта и частичной замены оборуд-ния; сооруж-е новых МГЭС на водохранилищах неэнергетич-го (комплексного) назнач-я, на пром-ных водосбросах; строит-во бесплотинных ГЭС на реках со значит-м расходом воды. Работы по восстан-нию МГЭС уже начаты. Наиболее значит-ный вклад гидроэн-тики в общий энерг-ческий баланс РБ м. внести строит-во каскада ГЭС на реках З.Двина в р-не Вит-ка, Полоцка, Верхнедвинска, Бешенковичей и Немане в р-не г. Гродно и д. Немново. Эти гидроэл-станции при небольшом затоплении пойменной тер-рии позволят получить до 800 млн. кВт-ч в год эл-энергии при установлен. мощности 240 МВт. 
 
 
 
 

 

 
 

10.ГАЗОТУРБИННЫЕ  УСТАНОВКИ

Тепловой  двигатель предн-н для превращ-я  теплоты в механич-ю работу. Наиболее распростр-ные в технике тепловые двигатели по способу подвода  теплоты (сжигания топлива) раздел-ся на двигатели внутреннего и внешнего сгорания.

В двиг-лях  внешнего сгорания топливо сжигается  вне теплового двигателя в  спец-ых устройствах (паровом котле), а превращение теплоты пара в  работу происходит в паровой турбине. В двигателях внутр-него сгорания рабочими телами явл-ся газообразные прод-ты сгорания топлива.

К двигателям внутр-го сгор-ия относ-ся газ-е турбины  и поршневые двигатели внутреннего  сгорания. Газотурбинные установки  достаточно компактны, маневренны, исп-тся в теплоэнергетике как пиковые и резервные установки.

  Принципиальная схема ГТУ с подводом тепла при постоянном давлении изображена на рис. Воздушный компрессор сжимает воздух адиабатно (без подвода теплоты), повышая его давление и температуру, и подает его в камеру сгорания, в которую топливный насос дозировано впрыскивает горючее. В камере сгорания осуществляется подвод теплоты при постоянном давлении (сжигание топлива), температура при этом растет. Образующиеся продукты сгорания топлива подаются в газовую турбину. В газовой турбине продукты сгорания расширяются и совершают техническую работу. При этом давление и температура падают. Далее продукты сгорания выбрасываются в атмосферу. Значительная часть технической работы газовой турбины (примерно 2/3) расходуется на привод компрессора, расположенного на том же валу. Остальная часть технической работы (полезная работа) идет на выработку электроэнергии в электрогенераторе. Температура газов перед турбиной 800—900°С (для авиационных турбин до 1200° С), поэтому необходимо использование жаропрочных материалов.

Рис. 1. Схема ГТУ с  подводом тепла при  р =const

1. Воздушный компрессор

2. Газовая турбина З.Эле ктро генератор 4. Топливный насос 
 

12. Тепловые схемы  АЭС.

Атомная электростанция (АЭС) – эл-станция, в кот. атомная (ядерная) энергия преобраз-ся в электрич-кую. Генератором энергии на АЭС явл. атомный реактор. Тепло, кот-е выдел-ся в реакторе в рез-те цепной реакции деления ядер некот-х тяжёлых эл-тов, затем так же, как и на обычных тепловых эл-станциях (ТЭС), преобразуется в электроэнергию. В отлич. от ТЭС, работающих на органическом топливе, АЭС работает на ядерном горючем.Мировые энергетич. рес-сы ядерного горючего (уран, плутоний и др.)  существенно превышают энергор-сы природных запасов органического топлива (нефть, уголь, природный газ и др.). Несмотря на открытие новых месторождений органического топлива и совершенствование сп-в его добычи, в мире наблюдается тенденция к относит-му, увелич-ю его стоимости. Это создаёт наиболее тяжёлые условия для стран, имеющ. огранич-ные запасы топлива органического происхожд-я. Очевидна необход-сть быстрейшего развития атомной энергетики, кот. уже занимает заметное место в энергетическом балансе ряда пром. стран мира. Наибол. часто на АЭС прим-т 4 типа реакторов на тепловых нейтронах 1) водо-водяные с обычной водой в кач-ве замедлителя и теплоносителя; 2) графито-водные с водяным теплоносителем и графитовым замедлителем; 3) тяжеловодные с водяным теплоносителем и тяжёлой водой в качестве замедлителя 4) графито-газовые с газовым теплоносителем и графитовым замедлителем.

 
 
 
 
 
 
 
 
 

АЭС явл. наиболее современным видом электростанций, имеют преимущ-ва п\д др. видами эл-станций: при нормальных условиях функц-ния они абсолютно не загрязняют окруж. среду, не треб-т привязки к источнику сырья и м/б размещены практически везде, новые энергоблоки имеют мощность практически равную мощности средней ГЭС, но коэф-нт исп-ния установленной мощности на АЭС (80%) значит. превышает этот пок-ль у ГЭС или ТЭС.  Из 1 кг урана м. получить столько же теплоты, ск-ко при сжигании примерно 3000 т каменного угля.

Значит-ных недостатков АЭС не имеют. НО - опасность АЭС при возможных форсмажорных обстоятельствах: землетряс-ях, ураганах, и т. п.  

14. Ветроэнергетика

Ветроэн-ка - область техники, исп-щая энергию ветра для пр-дства энергии, а устр-ва, преобраз-щие энергию ветра в полезную механич-ю, электрич-ю или тепловую виды энергии, наз. ветроэнергетич-ми уст-ками (В Э У), или ветроустановками.

ВЭУ классифицир. по 2 признакам: геометрич-ой форме колеса и его положению относит-но направления  ветра. Если ось вращения ветроколеса  параллельна воздушному потоку, то установка наз. горизонтально-осевой, если перпендикулярна - вертикально-осевой. Больш-во ВЭУ выполняются сегодня  по горизонтально-осевой схеме.

Затраты на В-ку сниж-ся за счет совершенств-ния технологий и увеличения общего кол-ва площадок. Осн-ми положит-ми фактор. при внедрении ветроустановок явл.:

Сокращ-е  потребл-я невозобновл-х ресурсов; сниж-е завис-ти от импортир-мого топлива; энергообеспеч-е децентрализованных потребителей; предотвращ-е ущербов  от аварийных и ограничит-ных  отключений сетей; созд-е новых рабоч. мест; сниж-е выбросов парниковых газов.

Сроки окуп-сти  капвложений в ветротехнику = аналог-м сроками для малых ГЭС, парогазовых и газомазутных эл-станций и ниже сроков окуп-ости дизельных, угольных и атомных эл.станций. А после завершения срока окуп-сти, затраты па эксплуатацию ветротехники намного ниже подобных затрат на эксплуатацию эл.станций, кот-е работают на газо-образном, жидком, твердом и ядерном топливе. Др-е преимущества ветроустановок в том, что они не треб-т существ-ных единоврем-ых кап-вложений, по оконч-и монтажных работ сразу нач-ют вырабатывать энергию, а после завершения срока службы легко демонтир-ся и замен-ся на новые.

Осн.  Недостатк. и ВЭУ я в л.:

- некот.  типы ветроколес созд-т мощные  звуковые колебания низкой частоты,  неблагоприятно влияющие на здоровье  людей;

- вращающиеся  металлические лопасти препятств.  свободному распростран-ю радиоволн, что затрудняет прием телепередач;

- вращающиеся  лопасти сбивают пролезающих  птиц,=> вероятность распростран-я  инфекц-ых заболеваний.

Недостатк. энергии ветра- непостоянство и  изменение направления. Его можно  скомпенсир-ть за счет располож-я ветроагрегатов. Если объед-ть неск-ко десятков крупных  ветроагрегатов, то средняя их мощность будет постоянной.

Ветроэнергетика - один из наиболее древних и спорных источников энергии в условиях РБ. РБ не входит в разряд зон с высоким потенциалом скоростей ветра и не обладает дост-ным энергетич-им потенциалом для созд-я мощных ветроэл-станций. Энергия ветра - величина непостоян., помимо ветряков, надо ставить резервные мощности по пр-ву электроэнергии. При положит-ом опыте эксплуатации, отработанном мех-зме финансир-ния, устан-ная мощность ветроэнергетич-их установок к 2010 году может составить 150 МВт. Сейчас установлена и работает эк-ски целесообразная установка ВЭУ на Минской возвышен-ти, в Верхнедвинской зоне, возле Солигорска, оз. Нарочь.

Сейчас  крупнейш. мировыми производ-лями эл-энергии  с помощью энергии ветра явл. США, Великобрит., Германия. Дания и  Нидерланды. Доля ветроэнергетики в  этих странах = 20%. 

2. Осн. направления  в энергосбережении.

Осн-е напр-ния и мероприятия по экономии энергорес-сов:

-переход  на энергосберег-щие технологии пр-дства, повышение Ур-ня орган-ции пр-дства, сокращ-е материалоем-ти выпуск-ой пр-ции;

-совершенств-ние стр-ры энергетического оборуд-ния, демонтаж и реконструкция устаревшего оборудования;

- разработка  и внедрение более эффективных  энергопотребителей (электроприводов  и другого энергопотребляющего  оборудования), совершенствование управления  их режимами;

-сокращение  потерь и повышение использования  вторичных топливно-энергетических  ресурсов;

- применение  комбинированных энерготехнологических  процессов. 

Перечисленные мероприятия немыслимы без соответствующих (в ряде случаев весьма значительных) капиталовложений. Учитывая трудности  с инвестициями в народное хозяйство, необходимо прежде всего использовать меры, не связанные с большими капиталовложениями, т. е. в первую очередь необходимо снижать потери электро- и тепловой энергии. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Осн. напр-я политики:

1. Сокращ-е  потерь в пр-сах добычи, перераб-ки  и трансп-ки энегретич-го сырья. 2. Улучш-е стр-ры и технологий  в обл-ти пр-ва, преобраз-я и  распред-я. 3. Рац-ция и оптимиз-ция  развития систем энергопотр-я  (теплоснабж-я со средней и  малой концентрацией тепловых  нагрузок). 4. Соверш-е технологий  пр-ых пр-сов в обл-ти измен-я  формы, физ.св-в и агрегатн-го  сост-я в-ва. 5. Соверш-е конструкц-ых  мат-лов, улучш-е их прочности  и теплоизоляц-ых cв-в. 6. Увелич-е исп-я вторичных энергетич-х рес-в. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6. Виды топлива. Условное топливо.

Топливо - горючее в-во, умышленно сжигаемое для получ-я теплоты. Органическое или минеральное топливо – осн-ной источник энергии в современ. хоз-тве и важнейшее пром-е сырье. Оно состоит из горючих веществ,  негорючих минеральных примесей и влаги.

Топливо подразделяется на четыре группы;

•твердое    •газообр-ное    •жидкое       •   ядерное

1. Виды  твердого топлива - древесина , торф, уголь, сланцы

2. Жидкое топливо: нефть — смесь жидких углеводородов различных молекулярных весов и групп. и её фракции.

3. Газообразными видами  топлива являются природный газ, Сжиженный газ, Биогаз – пр-кт анаэробной ферментации (сбраживание) органич-х отходов (навоза, растит-х остатков, мусора, сточных вод и т.д.).

4. Ядерным топливам  явл. уран.

Негорючие минеральные примеси - это балласт топлива. В газообразных топливах это углекислый газ СО₂, азот N₂ и водяные пары. В твердых топливах (кроме сланцев) примеси состоят в основном из глины, свободного кремнезема и железного колчедана. В горючих сланцах примеси - в основном карбонаты. В нефти - это различные соли и окислы железа.

Влага - может попадать в топливо при его добыче и транспорт-ке.

Различают высшую и низшую теплоту сгорания топлива.

Высшей  теплотой сгорания топлива  Q^р_В называется количество тепла, выделяющееся

при полном сгорании 1 кг твердого (жидкого) или 1 м нормального газообразного топлива. Низшая  теплота сгорания топлива Q^р_Н - не учитывает скрытую теплоту парообразования водяного пара, содержащегося в продуктах сгорания топлива. Теплоту сгорания топлива определяют экспериментально (приборы – калориметры)

Условное  топливо – ед-ца учета органического топлива, применяемую для сопоставления эффективности различных видов топлива, сопоставления экономичности различных теплоэнергетических установок и суммарного учета. В качестве ед-цы условного топлива применяется 1 кг топлива с теплотой сгорания 7000 ккал/кг (29,3 МДж), что соответствует хорошему малозольному сухому углю.  
 
 
 
 

8.Виды энергии. Назначение и использование, Преимущество электрической энергии.

Виды  энергии: механическая, электрическая, тепловая, магнитная, атомная. Одним  нз наиболее совершенных видов энергии  является электроэнергия. Ее достоинства:

- возм-тью  выработки эл.энергии в больших  кол-вах вблизи месторождений  и водных источников;