Лекция 2.

Характеристики ТЭР (топливно-энергетических ресурсов),

Органической топливо (уголь, нефть, природный газ)

Состав: углерод, водород, сера, кислород, азот, влага;

Горючие элементы: углерод, водород, сера.

Процесс термической переработки твердого органического топлива включает в следующие основные фазы:

• выпаривание начальной влаги из рабочей массы топ лива, т. е. его разделение на водяные пары и топливо в _№ хом состоянии;

• выделение при дальнейшем нагревании топлива лету­чих горючих компонентов, которые в основном и поддер­живают процесс горения.

В результате процесса горения образуется два вида от­ходов:

• газообразные (дымовые газы);

• твердые (зола, шлак).

Следует сразу же указать, что дымовые газы являются носителем значительного количества остаточной тепловой энергии. Поэтому они являются основным объектом энергетиче­ского менеджмента в рамках технологий производства вторичной энергии на основе органического топлива.

Теплота сгорания органического топлива.

Основной характеристикой топлива является теплота сгорания - количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании единицы топлива. Теплоту сгорания твердого и жидкого топлива относят к 1 кг, а газообразного – к 1 м³. Различают высшую Q^р_в и низшую Q^р_н теплоту сгорания. В первом случае учитывается теплота конденсации водя­ных паров, образовавшихся в процессе горения. Считает­ся, что все количество водяных паров, которое получается при сжигании единицы топлива, будет полностью скон­денсировано. Во втором случае величина энтальпии водя­ных паров не учитывается.

Таблица 1.1

Оценка эффективности использования топлива при его сжигании в Беларуси и странах СНГ основана на низшей теплоте сгорания Q^р_н, в США, Англии -на высшей тепло­те сгорания, в других странах Западной Европы - как на низшей, так и на высшей теплоте сгорания.

Таблица 1.2

Возобновляемые источники энергии

Биомасса, солнечная энергия, ветровая энергия, геотермальная энергия, малые и мини ГЭС.

Таблица 3.1

Предметом изучения экологии является охрана окру­жающей среды. Данное направление связано с энергети­кой, так как энергетические объекты могут отрицательно воздействовать на окружающую среду, загрязняя ее.

Окружающая среда включает биосферу, которая охва­тывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы (земная кора и верхняя мантия). Загряз­нение биосферы может быть уменьшено за счет энергосбе­режения при рациональном использовании невозобнов-ляемых и возобновляемых источников энергии.

Атмосфера включает по высоте четыре области:

• тропосферу - от 0 до 10-12 км с падением температу­ры до -55 °С и давления до 41,0 мм рт. ст.;

• стратосферу - от 10-12 до 50-65 км с ростом темпера­туры до 0 °С и падением давления до 8,9 мм рт. ст. в сред­ней стратосфере и до 0,63 мм рт. ст. в верхней;

• мезосферу - от 50-55 до 80-90 км с падением темпе­ратуры до -90 °С и давления до 0,04 мм рт.ст.;

• термосферу, простирающуюся от 80-90 до 200-300 км с непрерывным повышением температуры до сотен градусов.

Каждая зона атмосферы завершается областью посто­янной температуры: тропопаузой, стратопаузой и мезопа-узой. Газы, накапливаясь в верхних слоях тропосферы и стратосферы, препятствуют выходу теплового инфракрас­ного излучения с поверхности Земли, нагретой Солнцем. Атмосфера и поверхность Земли нагреваются, пока уходя­щие потоки энергии не уравняются с приходящими.

Это явление представляет собой парниковый эффект.

В средней атмосфере присутствует озоновый слой. Молекулы озона поглощают солнечное излучение с длиной волн короче 290 нм и инфракрасное излучение с поверхности Земли с длиной волн 9-10 мкм, усиливая парниковый эффект.

Таким образом, озоновый слой участвует в обеспечении безопасного уровня ультрафиолетовой радиации и поддерживает устойчивый климат на Земле. В тропосфере и стратосфере озон также оказывает воздействие на антропогенные примеси, поступающие в атмосферу в результате деятельности человека, разрушая их.

Перечень рекомендованных Междуна­родным бюро по защите окружающей среды приоритет­ных мероприятий в области энергетики, направленных на снижение парникового эффекта.

♦ Более эффективное производство, передача и распре­деление энергии.

♦ Уменьшение энергоемкости обработки основных ма­териалов.

♦ Внедрение энергоэффективных моторов и приводов.

♦ Повышение эффективности освещения и водяного отопления и, как следствие, снижение потребления пер­вичного топлива.

♦ Использование возобновляемых видов энергии, и в час­тности фотоэлектрической, солнечно-тепловой, ветровой.

♦Производство биомассы для замены ископаемого твердого топлива, газификация биомассы.

♦ Внедрение совершенных, энергоэффективных га турбинных циклов.

♦ Развитие малой гидроэнергетики.

♦ Переход на природный газ.

♦ Переработка городских и сельских отходов.