|
| |
|
Главная -> Экология
Энергосберегающие. Переработка и вывоз строительного мусораТрадиционные централизованные теплофикационные системы не обеспечивают расчетной экономии топлива и общей эффективности. Это связано, в основном, с двумя причинами. Эффект системной экономии топлива от централизации теплоснабжения практически сведен к нулю вследствие того, что КПД промышленных и отопительных котельных повышен до уровня КПД энергетических котлов. Вторая составляющая топливного эффекта от комбинированной выработки электрической и тепловой энергии на ТЭЦ также оказалась ниже расчетной вследствие тепловых потерь и потерь с утечками при транспорте горячей воды на большие расстояния. Эти потери достигают 20 - 25%. Кроме того, магистральные тепловые сети от ТЭЦ имеют низкую надежность, что приводит в ряде случаев к нарушению теплоснабжения и соответствующему ущербу как материальному, так и социальному. Таким образом, строительство новых крупных ТЭЦ для покрытия дефицита тепловых мощностей неизбежно связано с омертвлением капитала и проблемой отыскания источников финансирования. Ориентация же на строительство крупных котельных с точки зрения обеспечения системной экономичности является неперспективной из-за увеличения потребностей в топливе и необходимости решения экологических проблем. В этих условиях в стране наметилась тенденция на строительство децентрализованных комбинированных источников электро- и теплоснабжения. Создание таких энергоустановок имеет ряд преимуществ. Среди них основными являются короткие сроки строительства, повышение надежности теплоснабжения потребителей, снижение инерционности теплового регулирования и потерь в тепловых сетях. Однако существует ряд недостатков, связанных с трудностью их размещения, необходимостью решения экологических задач и вопросов отпуска избытка электроэнергии в общую сеть. Необходимость строительства собственной электростанции, как правило, обусловливается одной из следующих причин: затраты на подвод электроэнергии и тепла сопоставимы с расходами на строительство собственной электростанции (новое строительство); есть проблемы с региональными энергосетями либо со стоимостью дополнительной электроэнергии (расширение мощностей); наличие и качество электроэнергии критично с точки зрения непрерывности технологического процесса или нарушения технологии; штрафы за выбросы в атмосферу попутного газа, прочих продуктов сопоставимы со стоимостью оборудования электростанции (нефтедобывающие компании); возможность использования дешевого или бесплатного газа в качестве топлива для электростанции (добывающие и транспортные топливные компании); ожидание роста тарифов на электроэнергию. На сегодняшний момент возможными приводами генераторов для децентрализованных малых тепловых электростанций являются газовые поршневые и турбинные двигатели. Сколько это стоит? - первый вопрос, который задается при принятии решения строить или не строить собственную электростанцию . Рисунок 1. Удельная стоимость поршневой и турбинной установок Как видно из рисунка, при единичных мощностях менее 3,5 МВт наименьшая удельная стоимость оборудования у поршневых машин. Здесь нужно заметить, что стоимость оборудования и стоимость станции не одно и то же, особенно в том случае, когда речь идет о подводе газа высокого давления (как требуется для газовых турбин). Следующими очень важными для будущих владельцев станций являются вопросы расхода топлива и эксплуатационных затрат, которые напрямую связаны с выгодами, которые получит владелец и со сроком окупаемости оборудования станции. Рисунок 2. Удельный расход топлива поршневой и турбинной установками Удельный расход топлива на выработанный кВт*ч меньше у газопоршневой установки, причем при любом нагрузочном режиме. Это объясняется тем, что КПД поршневых машин составляет 36…45%, а газовых турбин - 25…34%. Рисунок 3. Эксплуатационные затраты на электростанцию мощностью 5 МВт Эксплуатационные затраты на тепловую электростанцию с поршневыми машинами ниже, чем на электростанцию с газовыми турбинами. Резкие скачки на графике ГТД - капитальные ремонты двигателя. У эксплуатационных затрат ГПД таких скачков нет, капитальный ремонт требует значительно меньше финансовых и людских ресурсов. Сравнение газопоршневых и газотурбинных двигателей по другим немаловажным вопросам установки и эксплуатации приведено в таблице 1. Таблица 1 Показатель Газопоршневой привод (ГПД) Газотурбинный привод (ГТД) Долговечность без ограничения при соблюдении правил эксплуатации и обслуживания без ограничения при соблюдении правил эксплуатации и обслуживания Ремонтопригодность ремонт производится на месте ремонт требует меньше времени ремонт производится на специальных заводах затраты времени и денег на транспортировку, центровку и т.д. Сохраняемость не теряет свойств при правильном хранении может перевозиться любым видом транспорта не теряет свойств при правильном хранении транспортировка железнодорожным транспортом не желательна Экономичность КПД мало меняется при нагрузке от 100% до 50% мощности КПД резко снижается на частичных нагрузках Удельный расход топлива при 100% и 50% нагрузках 9,3…11,6 МДж/кВт*ч 0,264…0,329 м3/кВт*ч 13,2…17,7 МДж/кВт*ч 0,375…0,503 м3/кВт*ч Падение напряжения и время восстановления после 50% наброса нагрузки 22% 8 с 40% 38 с Влияние переменной нагрузки не желательна долгая работа на нагрузках менее 50% (сильно влияет на интервалы обслуживания) при меньшей единичной мощности агрегата, более гибкая работа электростанции в целом и выше надежность энергоснабжения работа на частичных нагрузках (менее 50%) не влияет на состояние турбины при высокой единичной мощности агрегата, отключение вызывает потерю 30…50% мощности электростанции Размещение в здании требует больше места, т.к. имеет больший вес на единицу мощности не требует компрессора для дожима газа, рабочее давление газа на входе - 0,1…0,35 бар при мощности электростанции 5 МВт выигрыш от меньшего размера помещения не значителен минимальное рабочее давление газа на входе - 12 бар, требуется газ высокого давления, либо дожимной компрессор, а так же оборудование для запуска турбины Обслуживание останов после каждой 1000 ч. работы, замена масла кап. ремонт через 72000 ч., выполняется на месте установки останов после каждых 2000 ч. (данные фирмы Solar) кап. ремонт через 60000 ч., выполняется на специальном заводе Сравнение турбинных и поршневых двигателей для применения на мини-ТЭЦ показывает, что установка газовых турбин наиболее выгодна на крупных промышленных предприятиях, которые имеют значительные (больше 8…10 МВт) электрические нагрузки, собственную производственную базу, высококвалифицированный персонал для эксплуатации установки, ввод газа высокого давления. Малые тепловые электростанции на базе газопоршневых двигателей перспективны в качестве основного источника электроэнергии и теплоты на предприятиях самого широкого диапазона деятельности, а именно: в сфере обслуживания - в гостиницах, санаториях, пансионатах и предприятиях пищевой промышленности; в промышленности - на деревообрабатывающих и химических предприятиях; в сельском хозяйстве - в тепличных хозяйствах, на птицефермах и животноводческих комплексах. Источник информации — Список литературы: Об основных положениях Энергетической стратегии России на период до 2020 г. - Энергетик, 2000, № 9, с. 2 - 6. Батенин В.М. О некоторых нетрадиционных подходах к разработке стратегии развития энергетики России. - Теплоэнергетика, 2000, № 10, с. 5 - 13. Дьяков А.Ф. Энергетика России и мира в 21-м веке. - Энергетик, 2000, № 11, с. 2 - 9.
Проблема теплоснабжения является одной из наиболее острых в энергетике. Современный анализ энергопроизводства и энергопотребления в мире показывает, что несмотря на наметившееся уменьшение доли потребляемого органического топлива в общем балансе за счет использования возобновляемых источников энергии (ветровой, геотермальной, солнечной, биоэнергии и др.), по крайней мере в первой половине XXI века, основным источником энергии по-прежнему останется органическое топливо - газ, нефть и уголь. Это означает, что при использовании традиционных способов теплоснабжения сохранится и интенсивность выбросов вредных продуктов сгорания органического топлива. Последние два десятилетия в технической и научной периодике продолжается дискуссия об эффективности принятого в России (а ранее в СССР) для крупных и средних городов централизованного теплоснабжения, основанного на комбинированном способе производства тепла и электроэнергии на ТЭЦ. Становится все очевиднее, что преимущества комбинированного способа производства тепла и электричества (экономия топлива, дешевизна и др.) обесцениваются значительными потерями тепла в протяженных тепловых сетях, огромными затратами на их сооружение, эксплуатацию и ремонт. Теплоснабжение средних городов и поселков осуществляется в основном от небольших ТЭЦ и котельных, размещенных в черте населенного пункта, вредные выбросы которых наносят большой ущерб населению. Альтернативой этой традиционной системе теплоснабжения могут служить теплонасосные установки (ТНУ), превращающие низкопотенциальную тепловую энергию окружающей среды (воды, грунта, воздуха), а также тепловые отходы промышленных предприятий и коммунальных служб в тепловую энергию требуемого потенциала. Перенос теплоты от источника низкого потенциала (ИНТ) на более высокий температурный уровень осуществляется подводом механической энергии в компрессоре (парокомпрессионные ТНУ) или дополнительным подводом тепла (в абсорбционных ТНУ). Применение ТНУ кардинально улучшает условия теплоснабжения: в 2 раза может быть сокращено потребление первичной энергии (органического топлива); система теплоснабжения становится децентрализованной, не требующей протяженных тепловых сетей; производство электроэнергии и связанный с ним выброс продуктов сгорания органического топлива могут быть вынесены за пределы населенных пунктов. Эффективность использования ТНУ во многом связана с наличием (выбором) источника низкопотенциальной теплоты. ИНТ может быть выбран для широкого применения однотипных ТНУ в регионе: теплота фунта, грунтовых вод, воды естественных водоемов (в том числе морской воды) и т.п. Однако во многих случаях применение ТНУ определяется локальными условиями конкретного потребителя: наличием местного ИНТ, особенностями использования произведенного тепла, особенностями местного энергоснабжения и др. В этом случае теплоснабжение с помощью ТНУ вполне может вписаться в имеющуюся централизованную систему города или поселка. К настоящему времени наибольшее распространение в системах отопления зарубежных стран (США, Канады, Швеции, Дании, Нидерландов, Германии, Японии и др.) получили ТНУ парокомпрессионного типа. Мерой энергетической эффективности ТНУ этого типа может служить коэффициент преобразования энергии µ, характеризующий отношение отданного потребителю тепла к затраченной механической (электрической) энергии. В первом приближении можно считать, что µ в основном зависит от разницы требуемой для потребителя температуры теплоносителя и температуры источника тепла низкого потенциала. Оценки показывают [2], что для удачно спроектированных систем отопления коэффициент µ изменяется от 2,5 до 6-8. Отметим, что уже при µ >2,5-3 использование ТНУ может оказаться выгоднее, чем теплоснабжение от ТЭЦ и индивидуальных котельных. По конструкции, принципу действия, составу оборудования, используемым рабочим телам ТНУ практически не отличаются от широко распространенных холодильных машин. Разработанные в России тепловые насосы производятся, как правило, заводами холодильного машиностроения и их широкому использованию для теплоснабжения нет никаких технических ограничений. ТНУ малой тепловой мощности (1-15 кВт) могут быть эффективно использованы для индивидуального теплоснабжения потребителей в сельской местности (индивидуальные дома, коттеджи, фермерские хозяйства и др.). Источник информации Список литературы Процент В.П. Альтернативная концепция теплоснабжения городов// Энергосбережение и водоподготовка. 1997. № 2. С. 86-91. Калишь И.М. Техника низких температур на службе энергетики. Васильев Г.П. Теплонасосные системы теплоснабжения (ТСТ) для потребителей тепловой энергии в сельской местности// Теплоэнергетика. 1997. № 4. С. 24-27.
Осада замкнутого круга. Дешевого газа нет. Реализация положений закона. Украине на 2006. Рост цен на нефть скоро станет н. Главная -> Экология 
|