10:33
О мировой энергетике. Через эволюцию и революцию
Любой человек не может находиться в мире совсем без энергии - силы, способствующей жить. Любое человеческое движение всегда сопряжено с энергозатратами. Вследствие этого, энергия имеет важное значение в жизни. Человек был не утомим в поисках возможностей извлечения энергии окружающего мира на протяжении многих тысячелетий. Во времена пещерных людей - это была огненная энергия. Мысль об использовании энергии воды и ветра пришла к человеку в процессе эволюции. Ветряные и водяные мельницы были изобретены в результате использования энергии этих стихий.
С наступлением промышленной революции, быстрыми темпами развивается человеческое общество. Социальный рост способствует развитию науки и техники. Между тем появляется паровая машина - тепловой двигатель, в котором энергия водяного пара преобразовывалась в механическую работу.
С XIX веком приходит эпоха электричества.
Ученые проводили различные испытания с электроэнергией, что привело к изобретению дугового разряда, затем электрического освещения, электродвигателя и т.д.
XX век - эра мировой индустриализации. В освоении и использовании энергии совершается мировой научно-технический прогресс: строятся гидравлические, тепловые, атомные электростанции, возводятся, линии электропередач различного напряжения.
Середина XX столетия ознаменовывается возведением первых Атомных Энергетических Станций. Итак, зарождается новая отрасль энергетики - атомная энергия.
Последующие десятилетия потребительское отношение и неэкономное использование электроэнергии возрастает, в то время, как цена на нее снижается.
Исходя из этого, в 1973 году наступает мировой энергетический кризис, сформировавший дальнейшее развитие этой промышленной отрасли. Последствия кризиса нужно было преодолевать, создавая надежную и современную систему энергетической отрасли. В мировой энергетике обозначились следующие направления:
Спад темпов роста энергетической отрасли;
Рост цен на энергоресурсы и организация мероприятий по сбережению энергии;
Поиск альтернативных источников энергии.
Вероятно, что дальнейшее совершенствование человечества приведет к переменам в развитии мировой энергетики и зарождению новой энергетической эпохи.
Человечество уже осознало потребность в поиске новых, чисто-экологических и возобновляемых источников энергии.
К примеру, продвинутая методика сбережения энергии, под названием "зеленая" энергия, вырабатываемая неисчерпаемыми источниками. Это силы природных стихий - солнца, ветра, тепла земной тверди, дождя.
Первостепенные принципы "зеленой" энергии:
Не растрачивать легкомысленно природные ресурсы, оберегать все живое вокруг нас;
Снизить промышленные выбросы путем их совершенного возврата в производство с помощью переработки;
По возможности модернизировать вредные производства, превращая их в более экологичные;
Применять методику замкнутого цикла: производство - переработка - новое производство.
Можно сделать вывод, что "зеленые" технологии представляют собой организованную систему сбережения природы и энергии.
Это экологически чистый сырьевой материал, безопасные технологии производства и, как следствие, экопродукты.
Умная энергетика Китая: Альтернативные источники энергии
Китай с незапамятных времен был широко известен как аграрная страна.
Тем не менее, мировой научно-технический прогресс не обошел стороной страны Восточной Азии. Середина XX столетия в Китае ознаменовалась активной индустриализацией, при этом особое внимание уделялось развитию тяжелой промышленности. В северной части страны, где сосредоточены месторождения полезных ископаемых, разместились промышленные центры. Со второй половины ХХ века население Китая растет ускоренными темпами. В 1976 году в стране наступает небывалый экономический подъем. Невероятными темпами разрастаются города, превращаясь в мегаполисы.
Перечисленные факторы определили Китай как самую крупную державу, потребляющую электроэнергию в мире.
Это ведет к тому, что в стране серьезно относятся к проблемам изучения альтернативных источников энергии.
На сегодняшний день Китай интересен инвесторам, которые готовы вложить средства в возобновляемые источники энергии.
Польза от переработки отходящего тепла
Знаете ли вы, что отходящее тепло является возобновляемым источником энергии.
Около половины тепловой энергии, использованной на производстве, выбрасывается в окружающую среду в виде отходящего тепла. Отходящее тепло может быть разной температуры: выше 650 °С, 230-650 °С и менее 230 °С. Отходящее тепло высокотемпературное и среднетемпературное перерабатывается для выработки технологического пара, электроэнергии, сушки, подогрева воздуха. В то время, как низкотемпературное тепло применяют для бытовых нужд: отопления зданий, нагрева воды.
Переработка отходящего тепла. Выгодно?
Экономическая выгода. Электроэнергия становится более дорогостоящей, используя отходящее тепло, можно существенно уменьшить издержки производства.
Бережное отношение к природным богатствам. Утилизация тепла уменьшает потребность в невозобновляемых энергоресурсах.
Переработка отходящего тепла уменьшает пагубное воздействие на экологию.
Метод получения энергии из отходящего тепла в китайской цементной индустрии
Технологию получения энергии из отходящего тепла с применением линии производства цементного клинкера (далее-линия), китайцы стали внедрять в 1953 году.
Более, чем за 50 лет развития настоящая технологическая схема проходила через несколько важных последовательных стадий:
Изучение
Проектирование
Распространение
Применение на практике
Остановимся на каждом шаге.
С 1953 по 1988 год китайские ученые-технологи обратили внимание на открытии, технологии получения энергии из отходящего тепла.
С 1990 по 1996 год разрабатывалась техническая часть на основе использования дополнительного котла для нагрева топлива и схема получения энергии из отходящего тепла при довольно низкой температуре, изучаемая на примере систем подготовительного нагрева и сжигания.
С 1997 по 2005 год организовывается распространение технологии получения энергии из отходящего тепла в печи для обжига цементного клинкера (далее-печь) при невысокой температуре.
С 2005 года до настоящего времени метод получения энергии из отходящего тепла с применением печи сформирована и находится на стадии перспективного развития.
Техническое оснащение для получения энергии отходящего тепла на примере линии производства цементного клинкера
1. Силовая установка для извлечения отходящего тепла не должна оказывать большого влияния на функциональность линии.
2. Китайское промышленное оборудование, используемое для работы силовой установки при получении отходящего тепла подтвердило свою надежность.
3. Производственное оборудование, технические средства и отходящее тепло эксплуатируются в полном объеме.
4. Отходящее тепло из охладителя у выпускного отверстия и предварительный нагрев у входного отверстия печи используется в полной мере.
5. Первичная обратноосмотическая очистка употребляется для эффективного использования воды в котлах.
6. Для системы оборотного водоснабжения установлена вентиляторная градирня.
7. Термический деаэратор установлен для подачи воды в процессе дезоксидации (выделении кислорода из тепла) с помощью нерегулируемого пара.
8. Для секции термодинамической обработки требуется электрогидравлическая система.
Подсоединение котла к линии производства цементного клинкера
1. Котел запечного циклонного теплообменника (ЗЦТ) ставится вертикально у входного отверстия установки предварительного нагрева печи.
2. Котел колосникового охладителя (КО) помещается вертикально поблизости с охладителем у выпускного отверстия печи.
Что представляет собой отходящее тепло, полученное при работе линии?
1.Отработанный газ из охладителя у выпускного отверстия печи при температуре от 380-500°С до 90-110°С.
2.Утилизированный газ устройства предварительного нагрева у входного отверстия печи при температуре 300-350°С до 175-220°С. Газ годится для сушки сырьевой мельницы. Пыль и грязь, накопленная в котлах, будет повторно перерабатываться для изготовления цемента, во избежание отходов и загрязнения.
Параметры термодинамической системы
На данный момент времени в Китае имеются три разновидности термодинамических установок.
1. Одноступенчатая система состоит из одной турбины и одноконтурного парового котла. Если для сушки сырьевой мельницы необходима высокая температура, около 210°С, то одноконтурный паровой котел обеспечивает достаточное поглощение отходящего тепла.
2. Двухступенчатая система с дополнительной турбиной для подачи пара (одноконтурный паровой котел КО или котел ЗЦТ, или оба котла в одно и то же время образуют разное давление пара). Один котел отдает свежий пар, в то время как второй - подает пар низкого давления. В случае если, температура газа из охладителя у выпускного отверстия печи меняется, то двухступенчатая система обеспечит снижение температуры газа, проходящего через паровой котел КО, следовательно отходящее тепло может поглощаться в полной мере.
3. Дополнительная система перегрева с котлом ЗЦТ, который входит в перегреватель котла КО.
Первостепенное техническое оснащение для получения энергии отходящего тепла
1. Котел запечного циклонного теплообменника (ЗЦТ): котел-утилизатор на входе печи.
2. Котел колосникового охладителя (КО): котел-утилизатор на выходе печи.
3. Паровая турбина и генератор.
