Энергетическое обеспечение производства
Методическое пособие - Физика
Другие методички по предмету Физика
?тупеней нагрева и охлаждения металла, прокатку и холодное волочение, имеет КПИ энергии первичного источника в расчёте на конечную продукцию (сортовой прокат) на уровне 5-7,5%.
Производству литейного чугуна отвечает КПИ энергии первичного источника около 10%. Таков же уровень КПИ совокупности ряда теплотехнологических систем машиностроительного предприятия производящего детали трактора.
Угольная промышленность России, являясь одной из базовых отраслей народного хозяйства, поставляет свою продукцию для нужд энергетики (48,6% общего объёма поставок), коксохимического производства (18,7%), коммунально-бытового хозяйства (5,5%), населения и сельского хозяйства (4,9%) и при этом сама потребляет и теряет большое количество топлива, тепловой и электрической энергии Технология угольного производства характеризуется высоким выходом вторичных тепловых энергетических ресурсов. Много тепла теряется с отходящими газами котельных ТЭЦ, сушильных установок обогатительных фабрик, охлаждающей водой шахтных компрессорных установок. Например, огромное количество тепла выделяется в атмосферу при эксплуатации шахтных котельных установок: у большинства котельных температура отходящих газов достигает 160-2200С. Значительные потери тепла несут вентиляционные установки, которые в зимнее время года выбрасывают в атмосферу шахтный воздух с температурой 15-200С. Источниками неиспользуемого тепла, загрязняющего окружающую среду, являются также породные отвалы, эндогенные пожары, шахтные и хозбытовые сточные воды.
В общем расходе электроэнергии имеется постоянная составляющая, которая определяется работой установок и не связанна непосредственно с процессом угледобычи (водоотлив, вентиляция, дегазация и частично другие установки). Удельный вес этой составляющей в общешахтных расходах электроэнергии в среднем по отрасли находятся на уровне 70%. Именно здесь имеет место максимальный непроизводительные потери электроэнергии.
Велики потери и основных, первичных энергоносителей. Сотни тысяч тон топлива теряются при транспортировке и хранении из-за того, что несовершенны погрузочно-разгрузочные узлы и транспортные средства, угольные склады и нефтебазы. Потери угля при перевозках составляют, по оценкам специалистов, 3-5 млн. тонн в год.
В стране теряется 6-8% общего количества добытой нефти, в том числе не менее 2% при складских операциях. Добываемая нефть содержит в своём составе большое количество низкокипящих фракций и растворённый газ. В промысловых условиях, при сборе, транспортировке и хранении нефти часто теряются растворённые в ней газы. Кроме того, значительны потери и лёгких нефтяных фракций, так как они при испарении таких компонентов как метан, этан, содержащихся в газе, из нефти извлекаются и более тяжёлые углеводороды (бутаны, пентаны и высшие).
Далеко не всё благополучно и в использовании твёрдого топлива. В угольной промышленности эксплуатируется около 1,5 тыс. промышленных котельных, оборудованных почти 5 тыс. единиц котлоагрегатов. Из них котлы производительностью более 2 т пара в час составляют лишь немногим более половины. Почти две трети всех котлов имеют устаревшую конструкцию.
В области производства электроэнергии и тепла в России традиционно сохраняется главное направление научно-технического прогресса - повышение коэффициента полезного использования топлива путём расширения масштабов комбинированного производства электроэнергии, тепла (теплофикация). В настоящее время более 50% теплопотребления страны обеспечивается от экономичных теплоисточников: ТЭЦ дают 34%, крупные котельные-13%, установки, использующие вторичные энергоресурсы-4%. Теплофикацией охвачено до 41% теплопотребления городов, промышленных узлов и посёлков городского типа. В то же время действует не менее 200 тыс. котельных, средняя единичная мощность которых не превышает 5Гкал/ч (1кал=4,186Дж). В результате мелкие котельные и местные генераторы потребляют 58% всего топлива со средним удельным его расходом, примерно на 40кг\Гкал большим, чем ТЭЦ и крупные котельные. Обслуживанием мелких котельных занято до 2 млн. человек, что существенно превышает численность эксплуатационного персонала на всех электростанциях Минтопэнерго РФ.
Недостатки мелких теплоисточников связаны с низкой энергоэффективностью, высокой степенью загрязнения окружающей среды, повышенными значениями удельных стоимостей и трудозатрат на обслуживание. Вместе с тем даже наиболее совершенные современные котельные по существу являются энергорасточительными устройствами. Причина кроется в самом принципе действия, основанном на сжигании топлива и последующей передачи теплоты низкотемпературному теплоносителю, в процессе которой теряется значительная часть работоспособности (энергии) топлива. Именно поэтому даже при тепловом КПД котлов, приближающемся к 100%, их энергетический КПД, характеризующий степень использования химической энергии топлива, обычно не превышает 15-20%. Один этот факт вызывает сомнение в целесообразности столь широкого распространения отопительных котлов и теплогенераторов, которое они получили благодаря простейшей технологии получения теплоты. Этот недостаток преодолевается двумя способами: старым - путём совместного производства электроэнергии и теплоты на ТЭЦ, и новым-с помощью тепловых насосов.
Однако совместное производство энергии означает, что города становятся производителями электроэнергии, которая вполне может вырабатываться в энергосистемах. Помимо ухудшения экол?/p>