Дисциплина: «Ресурсоэффективные технологии в теплогенерирующих установках»

2014/2015 учебный год, группа 5ВМ41

Контрольная точка, вопросы.

1. В каких диапазонах варьируется КПД производства электроэнергии на различныхТЭС? Коэффициент полезного действия ТЭС достигает 40%. Большая часть энергии теряется вместе с горячим отработанным паром. Тепловые электростанции - так называемые теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) - позволяют значительную часть энергии отработанного пара использовать на промышленных предприятиях и для бытовых нужд (для отопления и горячего водоснабжения). В результате КПД ТЭЦ достигает 60—70%. АЭС- до 80 %.

Тип генерации	Расшифровка	Электрический КПД	Сырье	Сезонность
ТЭС	тепловые, вырабатывают электрическую энергию	33-35%	Уголь, газ, мазут, торф	способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний
ТЭЦ	вырабатывающие электроэнергию + тепло (расстояние передачи тепла не более 20-30 км);	35-38%	Уголь, газ, мазут, торф	способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний
ГРЭС	государственные районные электростанции	36-44%	Уголь, газ, мазут, торф	способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний
ПГУ	Парогазовые установки	50-65%	Газ	способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний
ГТЭС	Газотурбинные электростанции	30-35%	Газ	способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний
ГПЭС	Газопоршневые электростанции	40-46%	Газ, дизтопливо	способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний

2. Как первый закон термодинамики позволяет организовать учет энергии в рамках технологического процесса или установки?

В частности, первый закон термодинамики утверждает, что энергия не может создаваться или уничтожаться, но может лишь переходить из одной формы в другую. Это позволяет организовывать учет энергии в рамках технологического процесса или установки, рассчитывать КПД процессов и т.п.

3. Как второй закон термодинамики определяет потери тепла или энергии?

Согласно второму закону термодинамики, никакой процесс преобразования энергии не допускает совершения полезной работы, равной 100% затраченной энергии. Неизбежно существуют потери в форме рассеяния низкопотенциального тепла или энергии, и, как следствие, КПД никакого процесса или машины не может достигать 100%.

4. Основные критерии энергоэффективности технологии кислородного сжигания.

Экологические преимущества

С данным методом связаны различные преимущества:

повышенное содержание кислорода приводит к увеличению температуры сгорания и количества тепла, передаваемого технологическому процессу, что способствует уменьшению доли несгоревшего (неполностью сгоревшего) топлива и повышению КПД с одновременным сокращением выбросов NOx;

поскольку атмосферный воздух на 80% состоит из азота, переход к кислородному сжиганию приводит к соответствующему сокращению массового расхода подаваемых и отходящих газов;

тот же фактор способствует сокращению выбросов NOx, поскольку количество азота в камере существенно снижается;

сокращение массового расхода дымовых газов может привести к снижению требуемой мощности газоочистных систем (например, пылеулавливающего оборудования или систем очистки дымовых газов от NOx, если необходимость в таких системах сохраняется) и соответствующего энергопотребления;

при производстве кислорода на самом предприятии образующийся азот может быть использован в производственном процессе, например, для перемешивания жидкостей или создания нейтральной атмосферы там, где окислительная атмосфера может привести к нежелательным реакциям (например, пирофорным реакциям в цветной металлургии);

в перспективе пониженный объем отходящих газов (и повышенная концентрация CO2) может создать более благоприятные условия для улавливания и хранения CO2, а также, возможно, снижения соответствующих энергозатрат.