- •Федеральное агенство по образованию
- •Подготовлено к печати на кафедре
- •Подписано в печать 12.11.04 Сдано в производство 10.11.04
- •Часть 1 Проблемы современного производства
- •Раздел 1.1. Энергетические ресурсы и динамика их
- •Раздел 2.2. Необратимое преобразование химической энергии
- •Раздел 2.3. Энергосбережение в энергосиловых установках…………..63
- •Раздел 2.4. Преобразование химической в работу при
- •Раздел 2.5. Энергосбережение в системах производства
- •Часть 1 Проблемы современного производства
- •Раздел 1.1. Энергетические ресурсы и динамика их
- •1.1.1. Источники энергии, мера их измерения
- •1.1.2. Топливно-энергетический потенциал Земли
- •Доказанные извлекаемые запасы органических топлив
- •1.1.3. Производство и потребление топливно - энергетических
- •1.1.4. Структура топливно – энергетических ресурсов.
- •1.1.5. Динамика потребления энергетических ресурсов.
- •1.1.6. Возобновляемые источники энергии.
- •Отсутствие дешевых преобразователей, низкие плотности потоков и неравномерность освещения сильно сдерживают использование этого вида энергии.
- •1.1.7. Новые источники энергии.
- •Раздел 1.2. Энергетический анализ технологий производства энергетической продукции
- •1.2.1 Топливные циклы.
- •Годовая потребность q в органическом топливе в натуральном
- •Приведем результаты расчетов по формулам (2.1) и (2.2) в виде
- •Количество отпущенной тэц в сеть за год электроэнергии
- •Раздел 1.3. Энергетика и экология
- •1.3.1. Место энергетики в антропогенных загрязнениях
- •До 80% антропогенных загрязнений окружающей среды
- •Выбросы вредных веществ в атмосферу являются наиболее важным
- •Выбросы загрязняющих веществ от предприятий энергетики
- •Тэк обеспечивает около 70% ежегодного нарушения земель
- •1.3.2. Структура вредных выбросов и их влияние на
- •1.3.3. Экологические требования к объектам энергетики
- •Поэтому при строительстве каждого энергообъекта обязательно
- •Невыполнение любого из приведенных ограничений делает
- •Все, рассмотренные выше, факторы негативного воздействия тэк
- •Раздел 1.4. Энергетика и экономика
- •1.4.1. Математические модели экономики
- •Модель обладает рядом недостатков. Например, считается, что
- •1.4.2. Модель экономики, включающая энергетику
- •Роль научно-технического прогресса и
- •Часть 2. Термодинамические основы энергосбережения
- •Раздел 2.1. Основы теории преобразования тепловой
- •2.1.1. Теорема Карно.
- •Энтропия как физическая характеристика преобразования тепла в работу. Неравенство Клаузиуса.
- •2.1.5. Химический потенциал
- •2.1.6. Эксергия
- •Подставляя (2.1.31) в (2.1.30), получим что
- •Раздел 2.2. Горение топлив и преобразование выделяющейся
- •Современное производство энергетической продукции и
- •2.2.2. Тепловые эффекты химических реакций. Закон Гесса.
- •Рассмотрим произвольную химическую реакцию
- •2.2.3. Тепловые эффекты образования веществ.
- •2.2.4. Изменение тепловых эффектов химических реакций
- •Тепловой эффект химической реакции
- •2.2.6. Преобразование энергии, выделяющейся при горении
- •2.2.6. Основные направления совершенствования
- •Раздел 2.3. Энергосбережение в энергосиловых установках
- •2.3.1. Регенерация тепла
- •Рассмотрим в качестве примера следующую задачу: как изменится
- •2.3.2. Изотермический подвод и отвод теплоты.
- •2.3.2. Бинарные циклы. Температуры горения органических топлив достаточно велики, и
- •2.3.3. Парогазовые установки.
- •При работе в базовом режиме используется пту, газотурбинная
- •Раздел 2.4. Преобразование химической в работу при
- •Константы равновесия химических реакций.
- •Максимальная работа при обратимых процессах.
- •2.4.3. Коэффициент использования топлива при
- •Идеальная машина для обратимого окисления
- •Раздел 2.5. Энергосбережение в системах производства
- •2.5.1. Обратимое преобразование работы в теплоту. Цикл
- •Обратимое преобразование теплоты.
- •Из рисунка видно, что при преобразовании тепла от источника с
- •Для холодильной машины
- •2.5.3. Тепловые насосы.
- •2.5.4. Энергосбережение при теплофикации
- •Количество отработанной теплоты, полезно использованной для
- •Сравнительный анализ теплофикации и тепловых
- •Р ис.2.5.7. Схемы двух исследуемых вариантов теплоснабжения
- •2.5.6. Основные направления энергосбережения при
- •Приложение 1. Зависимости средних теплоемкостей газов от температуры.
Федеральное агенство по образованию
_______________________________________________________________________
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕКСТИЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
им. А.Н. Косыгина
Учебно- методический комплекс
по специальности 100700
«Промышленная теплоэнергетика»
для студентов заочной формы
обучения
Р.И. Соколовский
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКЕ
И ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЯХ
Конспект лекций
Допущено к изданию
редакционно-издательским
советом университета
Москва 2004
УДК 677.017.56:536.21
С 59
Соколовский Р.И. Энергосбережение в теплоэнергетике и тепло-
технологиях. Конспект лекций М., МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2004, с.95
В настоящем издании представлены основные направления энергосбережения в промышленной теплоэнергетике и теплотехнологиях. Рассмотрены термодинамические основы энергосбережения. Приведены примеры реализации принципов энергосбережения в энергетических установках.
Конспект лекций по курсу «Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях» для инженеров по специальности 100700 «Промышленная теплоэнергетика».
Список литературы 9 наименований.
Ответственный редактор проф., д.т.н. Булеков А.П.
Рецензент: д.т.н. проф. кафедры ПАХТ и БЖД МГТУ им. А.Н.Косыгина Л.И. Гудим.
Подготовлено к печати на кафедре
Промышленной теплоэнергетики.
ИД № 01809 от 17.05.2000
Подписано в печать 12.11.04 Сдано в производство 10.11.04
Формат бумаги 60x84/16 Бумага множ.
усл.печ.л. 5 Уч.- изд.л. 4,5
Заказ 293 Тираж 100
Электронный набор МГТУ, 119991, ул. Малая Калужская, 1
СОДЕРЖАНИЕ
стр.
Введение ...............................................................................…………… 6
Часть 1 Проблемы современного производства
энергетической продукции……………………………………. 7
Раздел 1.1. Энергетические ресурсы и динамика их
потребления …………………………………………………… 7
1.1.1. Источники энергии, мера их измерения………………………... 7
1.1.2. Топливно-энергетический потенциал Земли…………………….. 8
Производство и потребление топливно-энергетических
ресурсов…………………………………………………………….. 10
1.1.4. Структура топливно-энергетических ресурсов…………………. 12
1.1.5. Динамика потребления энергетических ресурсов…………….. 14
1.1.6. Возобновляемые источники энергии……………………………. 16
1.1.7. Новые источники энергии……………………………………….. 20
Раздел 1.2. Энергетический анализ технологий
производства энергетической продукции…………………... 21
1.2.1. Топливные циклы…………………………………………………. 21
1.2.2. Энергетический анализ топливных циклов…………………….. 23
Раздел 1.3. Энергетика и экология………………………………………. 27
1.3.1. Место энергетики в антропогенных загрязнениях
окружающей среды………………………………………………….. 27
1.3.2. Структура вредных выбросов энергетики и их влияние
на здоровье населения…………………………………………….. 28
1.3.3. Экологические требования к объектам энергетики………….... 29
Раздел 1.4. Энергетика и экономика………………………………….. 30
1.4.1. Математические модели экономики………………………………30
1.4.2. Модель экономики, включающая энергетику…………………. 32
Роль научно-технического прогресса и энергосбережения
в развитии экономики………………………………………….. 34
Часть 2. Термодинамические основы энергосбережения…………… 36
Раздел 2.1. Основы теории преобразования тепловой энергии
в работу……………………………………………………… 36
2.1.1. Теоремы Карно...………………………………………………….. 36
2.1.2. Энтропия как физическая характеристика преобразования
тепла в работу. Неравенство Клаузиуса……………………….. 39
2.1.3. Свободная энергия…………………………………………………42
2.1.4. Термодинамический потенциал Гиббса…………………………. 43
2.1.5. Химический потенциал…………………………………………….. 44
2.1.6. Эксергия……………………………………………………………...46