1.3. Получение тепла и электроэнергии на теплоэлектростанции

На рис. 1.4 представлена принципиальная схема работы теплоэлектростанции. При сжигании природного газа в паровом котле (1) вырабатывается водяной пар с высокой температурой и давлением. Пар вращает паровую турбину (2), на валу которой установлен электрогенератор (3), вырабатывающий электроэнергию. Тепло отработанного пара утилизируется в конденсаторе-холодильнике (4), а сконденсированная вода вновь поступает в паровой котел. Продукты сгорания природного газа

Глава 2 Основные понятия и законы энергосбережения

2.1. Виды топливно-энергетических ресурсов

Основными видами энергетических ресурсов в современных условиях являются горючие ископаемые: газообразные (природный газ), жидкие (нефть, газовый конденсат), твердые (угли каменный и бурый, сланцы, торф, дрова), атомная энергия, гидроэнергия и энергия ветра. В табл. 2.1 приведены усредненные значения теплотворной способности некоторых видов ископаемых топлив.

Таблица 2.1 Теплотворная способность различных видов топлива

Наименование топлива	Теплотворная способность, ккал/кг
Газ природный	13 000
Газовый конденсат	11000
Нефть	10 000
Уголь: каменный бурый	7 500 7 000
Сланцы	3 500

С тех пор как человек научился пользоваться огнем, ему понадобилось топливо. Главное назначение топлива получение тепла и света, т.е. энергии. В процессе эволюции и развития требования к ассортименту топлива росли. Первоначальными видами топлива были дрова, а также жир рыб и животных. Эти виды топлива были основными и широко применялись не только в быту, но и в промышленности и на транспорте. Сейчас сегмент топливных ресурсов, приходящихся на эти виды, резко сузился.

Классификация топливно-энергетических ресурсов Современные виды топливо - энергетических ресурсов подразделяют по:

Агрегатному состоянию

« Газообразные топлива - природный газ (бытовой, сжатый, сжиженный), сжиженная пропан-бутановая смесь, водород;

• Жидкие - автомобильные и авиационные бензины, авиационный и осветительный керосины, дизельные топлива (летние и зимние), печные и котельные топлива;

• Твердые - уголь (каменный, бурый), сланцы, торф, древесина и другое растительное сырье.

Составу

• Органические топлива;

• Неорганические топлива.

Происхождению

• Естественные (ископаемые, природные) - газ, нефть, уголь;

• Искусственные - кокс (коксованием углей), искусственное жидкое топливо (ожижением или гидрогенизацией углей), биогаз - продукт газификации органических бытовых отходов;

• Синтетические - полученные в результате химических реакций Фишера - Тропша или Кельбеля-Энгельгарда синтетические углеводороды (газообразные, жидкие, твердые), различные неуглеводородные топлива - ракетные топлива (несимметричный диметилгидразин), ядерные топлива (плутоний).

Возобновлению

• Возобновляемое топливо - гидроэнергия, геотермальная энергия, ветровая и солнечная энергия, древесина и другое растительное сырье;

• Невозобновляемое топливо это синоним ископаемого топлива.

Назначению

♦ Энергетическое топливо - используют для получения тепловой и электрической энергии; т.е. первоначально из топлива получают энергию в

виде тепла, перегретого водяного пара, электроэнергии, энергетического топлива. Пример: газ или мазут на ТЭС;

♦ Технологическое топливо (как сырье) - используется непосредственно в производстве и технологических процессах, установках, реакторах, агрегатах без стадии предварительно получения из топлива необходимой энергии. Пример технологического топлива: уголь в процессе коксования для получения кокса.

Отношению к топливу

• Топливные энергоресурсы (газ, нефть, газовый конденсат, уголь и др.);

• Не топливные энергоресурсы (гидроэнергия, энергия ветра, солнечная энергия).

Атомную энергию относят одновременно к топливному и не топливному энергетическому ресурсу.

Степени вовлечения в технологию

• Первичные энергетические ресурсы - однократное использование энергетического потенциала конкретного вида энергии или топлива;

• Вторичные энергетические ресурсы (ВЭР) - многократное использование энергетического потенциала конкретного вида энергии или топлива (тепло дымовых газов, сырьевых и продуктовых технологических потоков).

По виду энергии вторичные энергетические ресурсы (ВЭР) разделяют на:

• Топливные ВЭР - побочные горючие газы, жидкие и твердые продукты образующие при подготовке, транспортировке и переработке углеводородного или другого органического топлива (газы процессов промысловой подготовки природных углеводородов, коксовый газ, водородсодержащий газ пиролиза углеводородов, доменные и конверторные газы, отходы лесохимической промышленности);

• Тепловые ВЭР - тепло отходящих газов, отработанных теплоносителей (вода, водяной пар);

• ВЭР давления - потенциальная энергия газовых и жидкостных потоков с давлением, превышающем атмосферное.