
- •Прощекальников д.В. Лекции по дисциплине «Источники энергии теплотехнологии»
- •Сырьевые ресурсы.
- •Энергия.
- •Краткая характеристика источников энергии.
- •Лекция 2 (Раздел 2) Классификация источников энергии в теплотехнологии
- •Общепринятыми в классификации источников энергии является их деление на возобновляемые и невозобновляемые.
- •Лекция 3 (раздел 2)
- •Энергия солнца
- •Энергия ветра
- •Энергия биомассы
- •Использование низкопотенциального тепла земли
- •Использование энергии малых рек
- •1. Элементарный состав топлив.
- •2. Балласт, влага, зольность, выход летучих и характеристики золы.
- •Элементарный химический состав горючей массы различных видов твердого и жидкого топлив.
- •Минеральные примеси топлива.
- •Балласт топлива.
- •Зола топлива.
- •Зольность.
- •Влага топлива.
- •Гигроскопичность топлива.
- •Выход летучих и свойства кокса.
- •Лекция 5 (раздел 3)
- •Иллюстрация к определению энтальпии образования.
- •2 Способ определения теплоты сгорания (по Менделееву).
- •Второй закон термодинамики. Энтропия.
- •Лекция 6 (раздел 3) характеристики и состав энергоносителей. И влияние на процесс горения.
- •Классификация каменных углей по выходу летучих, спекаемости и характеристикам коксового остатка.
- •Нефть и нефтепродукты.
- •Структурно-групповой состав нефти. Растворенные газы. В условиях залегания они представляют собой гомологический ряд (от метана ch4 и до пентана c5h12).
- •Эти жидкие продукты составляют основы нефти. С с16н34 и далее эти парафины являются твердыми.
- •2 Нафтеновые соединения – насыщенные углеводороды, основанные главным образом на циклопентане, циклогексане и их производных.
- •Малопарафинистая – содержание парафина 1,5%,
- •Лекция 7 (разделы 3-4) характеристики и состав энергоносителей. (Продолжение)
- •Основы материального баланса и основные определения
- •1:1:1:3 (Кмоль)
- •Материальный баланс процесса горения.
- •Влияние минеральной части топлива на выход продуктов сгорания.
- •Лекция 8 (разделы 3-4) тепловой баланс процесса горения
- •Лекция 9 (раздел 5) Основы теории горения органического топлива
- •Лекция 10 (раздел 5) Основы теории горения органического топлива
- •Лекция 11 (раздел 6) Особенности горения газового топлива
- •Лекция 15-16 (раздел 8) Основы анализа и выбора рационального способа использования источников энергии теплотехнологий
Использование энергии малых рек
Малая гидроэнергетика может стать одним из приоритетных направлений ТЭК по обеспечению областью самостоятельной энергетической политики. Экономически обоснованным при этом являются как восстановление малых ГЭС (МГЭС), так и новое их строительство при использовании гидропотенциала водохранилищ и малых рек.
Общее количество рек в Челябинской области превышает 3,5 тысячи, но абсолютное большинство их (98%) относится к очень малым, длиной менее 10 км.
Первые гидроустановки были известны давно. На протяжении XVIII века на Урале их было построено 157. По данным официального отчета ведомства по состоянию на 1860-1861 год, на всех уральских гидроустановках действовало около 1640 колес общей мощностью в 31260 л.с. (23132 кВт) и около 50 гидротурбин, общей мощностью 1310 л.с. (9694 кВт). До сегодняшнего дня без радикальной реконструкции работает Порожская ГЭС по реке Б.Сатка, запущенная в 1908 году.
Сейчас на территории Челябинской области эксплуатируется около 392 прудов и водохранилищ с суммарным полным объемом более 3360 млн.м3 и полезным объемом более 2600 млн.м3. Создаваемый плотинами этих гидроузлов напор и попуски в нижний бьеф могут быть использованы для выработки электроэнергии. Их всех гидроузлов только на Верхнеуральском (р.Урал) и Порожском (р.Б.Сатка) водохранилищах используется гидроэнергетический потенциал стока.
Таблица 2. Возможные МГЭС при водохранилищах Челябинской области
В таблице представлены параметры МГЭС при водохранилищах, при которых целесообразно строительство ГЭС. Диапазоны энергии, которая может быть получена в створе гидроузла, определены по двум параметрам. Верхний предел определен по сработке полезного объема, а нижний предел – по полезной водоотдаче. Полезная водоотдача рассчитывается по 95%-ному сбросу из водохранилищ, предназначенных для водоснабжения и 85%- ному сбросу для целей сельского хозяйства.
Обзор имеющихся на территории Челябинской области возобновляемых источников показывает, что их потенциал достаточен для использования с целью получения энергии, и во многих случаях это может быть весьма эффективно. Особенно это касается отдаленных населенных пунктов, не охваченных централизованным электроснабжением.
В этом случае для поселков, фермерских хозяйств, баз отдыха, не имеющих возможности подключаться к энергосистеме из-за высокой стоимости сооружения ЛЭП и подстанций, использование альтернативных источников будет решением проблемы. Для мелких же потребителей, подключенных к энергосистеме, характерны очень высокие потери электроэнергии при передаче ее от электростанций. Использование такими потребителями возобновляемых источников также целесообразно с экономической точки зрения.
Кроме этого, замещение энергии, выработанной традиционными способами, энергией, полученной на возобновляемых источниках, позволит снизить выбросы в атмосферу при сжигании органического топлива и решить экологические, социальные и экономические вопросы.
Литература
1. Исследование и обоснование использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии в энергоснабжении Челябинской области. Отчет о НИР ЧГАУ/Саплин Л.А. и др. Челябинск, 1998.
ЛЕКЦИЯ 4 (раздел 3)