1.1 Основи промислових систем виробництва тепла
Оскільки в більшості випадків споживачі одночасно мають потребу у двох видах енергії: теплової та електричної, виникли комбіновані теплоелектростанції (ТЕЦ), також звані «когенераційними». Користуючись тим фактом, що всі системи виробництва електричної енергії, засновані на спалюванні палива, мають мінімальну ефективність, так як зовнішнє економічне становище держави нестабільно, то самий радикальним-використовувати для обігріву електроенергію. ТЕЦ використовує як джерело, тепло процесу виробництва електричної енергії. Отбросное тепло несеться газоподібними продуктами згоряння, які можуть повністю забезпечити нагрів систем з низькотемпературними потребами. Отбросное тепло може бути також використано для виробництва додаткової кількості електричної енергії в комбінованому циклі, але це не завжди практично. По суті, ТЕЦ користуються постійно зростаючою популярністю в промисловому співтоваристві, оскільки здатні підвищити загальну енергетичну ефективність використання палива.
Наприклад, у винятково генеруючих системах, таких як традиційні електростанції, що постачають споживачам електроенергію, тільки приблизно третину потенційного тепла первинного енергетичного джерела (вугілля, природний газ або уран) доставляється споживачеві, незважаючи на те, що ефективність може бути трохи нижче у старих станцій і значно вище у нових. Навпаки, ТЕЦ зазвичай перетворюють щонайменше дві третини, а часто до 90% тепла первинного джерела енергії в корисні види енергії, такі як виробництво електрики, пари, гарячої води або в опалення. Поки індустрія витягує значну вигоду від ТЕЦ, деякі особливості, які роблять їх привабливими для промисловості, служать бар'єром для індивідуального використання цієї технології.
Переважна більшість когенераційних систем використовують як паливо природний газ. Це пов'язано з його дешевизною, але в останні 5 років - ціни на газ ростуть, чистотою спалювання, доступністю його на багатьох територіях і легкістю транспортування по вже прокладеним трубопроводам. В добавок природний газ може спалюватися в газових турбінах, які використовуються на більшості великих і малих ТЕЦ, що пов'язано з їх високою ефективністю, малими розмірами, чистотою спалювання і мінімальними експлуатаційними витратами. Крім того, газові турбіни, сконструйовані із застосуванням фольгованих підшипників і повітряного охолодження, працюють без масляної оливи та охолоджуючих агентів. Нарешті, отбросное тепло продуктів згоряння газових турбін звичайно в них і утилізується, тоді як отбросное тепло головною альтернативи для малих систем - поршневих машин - розподіляється між їх утилізує і охолоджуючої системами.
Вплив ТЕЦ, особливо невеликих, для житлових будинків і малого бізнесу, в майбутньому буде зростати, якщо ціни на природний газ будуть продовжувати рости. Хоча отбросное тепло електростанцій, що використовують як джерело енергії біомасу, сонячну енергію, вугілля, дизельне паливо, інші важкі нафтопродукти і атомну енергію, може бути використано для когенерації, такі джерела енергії менш придатні, більш важкі для транспортування, дорожчі для домашнього використання і , у випадку з атомною енергією, непрактичні і небезпечні. Виключаючи атомну і сонячну енергію, ці види палива згоряють значно менш чисто, ніж природний газ, і вимагають значно дорожчого контролю над забрудненнями. Нарешті, з усіх перерахованих, тільки дизельне паливо може бути використано в газових турбінах і поршневих двигунах, дешевизна, невеликі розміри та ефективність яких роблять вибір на їхню користь для невеликих когенераційних установок.
<< Попередня стаття « Вступ»
|
