1.1 Основы промышленных систем производства тепла
Поскольку в большинстве случаев потребители одновременно нуждаются в двух видах энергии: тепловой и электрической, возникли комбинированные теплоэлектростанции (ТЭЦ), также называемые «когенерационными». Пользуясь тем фактом, что все системы производства электрической энергии, основанные на сжигании топлива, имеют минимальную эффективность, так как внешнее экономическое положение государства нестабильно, то самый радикальным –использовать для обогрева электроэнергию. ТЭЦ использует в качестве источника, тепло процесса производства электрической энергии. Отбросное тепло уносится газообразными продуктами сгорания, которые могут полностью обеспечить нагрев систем с низкотемпературными потребностями. Отбросное тепло может быть также использовано для производства дополнительного количества электрической энергии в комбинированном цикле, но это не всегда практично. По существу, ТЭЦ пользуются постоянно возрастающей популярностью в промышленном сообществе, поскольку способны повысить общую энергетическую эффективность использования топлива.
Например, в исключительно генерирующих системах, таких как традиционные электростанции, поставляющих потребителям электроэнергию, только приблизительно треть потенциального тепла первичного энергетического источника (уголь, природный газ или уран) доставляется потребителю, несмотря на то, что эффективность может быть чуть ниже у старых станций и значительно выше у новых. Напротив, ТЭЦ обычно преобразуют по меньшей мере две трети, а часто до 90 % тепла первичного источника энергии в полезные виды энергии, такие как производство электричества, пара, горячей воды или в отопление. Пока индустрия извлекает значительную выгоду от ТЭЦ, некоторые особенности, которые делают их привлекательными для промышленности, служат барьером для индивидуального использования этой технологии.
Подавляющее большинство когенерационных систем используют в качестве топлива природный газ. Это связано с его дешевизной, но в последние 5 лет – цены на газ растут, чистотой сжигания, доступностью его на многих территориях и лёгкостью транспортирования по уже проложенным трубопроводам . В добавок природный газ может сжигаться в газовых турбинах, которые используются на большинстве крупных и малых ТЭЦ, что связано с их высокой эффективностью, малыми размерами, чистотой сжигания и минимальными эксплуатационными расходами. Кроме того, газовые турбины, сконструированные с применением фольгированных подшипников и воздушного охлаждения, работают без масляной смазки и охлаждающих агентов. Наконец, отбросное тепло продуктов сгорания газовых турбин обыкновенно в них и утилизируется, тогда как отбросное тепло главной альтернативы для малых систем — поршневых машин — распределяется между их утилизирующей и охлаждающей системами.
Влияние ТЭЦ, особенно небольших, для жилых домов и малого бизнеса, в будущем будет возрастать, если цены на природный газ будут продолжать расти. Хотя отбросное тепло электростанций, использующих в качестве источника энергии биомассу, солнечную энергию, уголь, дизельное топливо, другие тяжёлые нефтепродукты и атомную энергию, может быть использовано для когенерации, такие источники энергии менее пригодны, более трудны для транспортирования, более дороги для домашнего использования и, в случае с атомной энергией, непрактичны и небезопасны. Исключая атомную и солнечную энергию, эти виды топлива сгорают значительно менее чисто, чем природный газ, и требуют значительно более дорогого контроля над загрязнениями. Наконец, из всех перечисленных, только дизельное топливо может быть использовано в газовых турбинах и поршневых двигателях, дешевизна, небольшие размеры и эффективность которых делают выбор в их пользу для небольших когенерационных установок.
На правах рекламы хотелось бы порекомендовать спонсора нашего сайта компанию Agrg http://www.agrg.ru. Основная деятельность компании - это серверы видеонаблюдения и системы контроля доступа.
|
