Эффективность топлива на ТЭС

Содержание

1. Введение
2. Эф  исп т на т

2.1 Понятие и виды топлива на ТЭС

1. . Классификация топлива.
2. . Традиционные и нетрадиционные виды топлива на ЭС.
3. . Возобновляемые и не возобновляемые виды топлива.
4. . Топливо в отдельных регионах России.
5. . Условное топливо.

3. Структура энергосистемы РБ.

4. Проблемы топливно-энергетического комплекса.

1. ВВЕДЕНИЕ

     Энергетика — область хозяйственно-экономической деятельности человека, совокупность больших естественных и искусственных подсистем, служащих для преобразования, распределения и использования энергетических ресурсов всех видов. Её целью является обеспечение производства энергии путём преобразования первичной, природной, энергии во вторичную, например в электрическую или тепловую энергию. При этом производство энергии чаще всего происходит в несколько стадий: 

• получение и концентрация энергетических ресурсов, примером может послужить добыча, переработка и обогащение ядерного топлива;
• передача ресурсов к энергетическим установкам, например доставка мазута на тепловую электростанцию;
• преобразование с помощью электростанций первичной энергии во вторичную, например химической энергии угля в электрическую и тепловую энергию;
• передача вторичной энергии потребителям, например по линиям электропередачи.

     Электроэнергетика — это подсистема энергетики, охватывающая производство электроэнергии на электростанциях и её доставку потребителям по линии электропередачи. Центральными её элементами являются электростанции, которые принято классифицировать по виду используемой первичной энергии и виду применяемых для этого преобразователей. Необходимо отметить, что преобладание того или иного вида электростанций в определённом государстве зависит в первую очередь от наличия соответствующих ресурсов. Электроэнергетику принято делить натрадиционную и нетрадиционную.

     Цель  исследования данной курсовой работы: 

• исследовать основные виды топлива на ТЭС
• узнать о текущем состояние и перспективы развития использования топлива на ТЭС в России и в РБ;
• описать какие используются топлива на ТЭС в разных регионах России;
• рассчитать  экономическую эффективность внедрения комплексной автоматизации технологических процессов в тепловой электростанции.

1. ПОНЯТИЕ И  ВИДЫ ТОПЛИВА НА ТЭС

   Топливо — вещество, из которого с помощью определённой реакции может быть получена тепловая энергия.

   Чаще  всего, под топливом понимают вещество, способное гореть при наличии окислителя (например, дрова или дизельное топливо). В таком случае, смесь топлива с окислителем образует взрывчатое вещество. Тепловой двигатель может преобразовывать тепловую энергию топлива в кинетическую. Существует также ядерное топливо — вещество, выделяющее большое количество тепла в результате реакций распада или объединения ядер атомов.

Основной  показатель топлива — теплотворная способность (теплота сгорания). Для целей сравнения видов топлива введено понятие условного топлива (теплота сгорания одного килограмма «условного топлива» (у.т.) составляет 29,3 МДж или 7000 ккал — что соответствует низшей теплотворной способности чистого антрацита.

ТЭС на мазуте

     Мазутные  электростанции не нуждаются в сложном  и дорогостоящем оборудовании для  подготовки топлива. Они не имеют  устройств для улавливания золы; поверхности нагрева парогенераторов не подвергаются золовому износу, что позволяет повысить скорость продуктов сгорания, интенсифицировать работу поверхностей нагрева. В результате парогенераторы, работающие на мазуте, более компактны. Поэтому электростанции, работающие на мазуте, имеют меньшие габариты и требуют меньших затрат на сооружение. Капитальные вложения на сооружение тепловой электростанции на мазуте на 20—25% ниже, чем на сооружение электростанции равной мощности на твердом топливе. Сжигание мазута позволяет повысить надежность и экономичность парогенераторной установки. Однако мазут как единственное топливо сжигается редко и только на электростанциях, расположенных в районе его добычи.

     ТЭС на угле

     Уголь – результат существования древних  лесов и болот и отложения  биологического материала во время  их роста. После умирания биологический  материал погружался в воду. При  его распаде атомы кислорода  и водорода покидали материал, в  нем оставались только атомы углерода.

     Энергия угля эффективна и до недавнего времени  оставалась достаточно рентабельной. Сейчас ее использование ограничено по двум основным причинам: недостаток запасов и загрязнение окружающей среды. Уголь является невозобновляемым источником энергии, поэтому  в ближайшем времени его запасы закончатся. Следует очень осторожно использовать оставшийся уголь и думать о будущем. Второй основной причиной, по которой редко используются электростанции на угле, является загрязнение. Угольное топливо сгорает с выделением в атмосферу густого черного дыма. Этот дым может стать причиной  различных болезней и явлений, от эмфиземы и выцветания краски до кислотного дождя. Загрязнение объясняется наличием в угле различных включений. В связи с тем, что контролировать соотношение топлива и кислорода крайне затруднительно, серные и фосфорные включения приводят к образованию и выделению диоксида серы, угарного газа и других загрязняющих атмосферу соединений.

Если  рассмотреть энергетическую проблему в перспективе, становится понятно, что уголь не сможет стать экологически чистым источником энергии по нескольким причинам. Диоксид серы и азот могут  соединяться с атмосферной водой, это приводит к образованию серной или азотной кислоты и кислотным  дождям. Кислотные дожди разрушают  мраморные статуи, наносят вред дикой природе и загрязняют воду. Большое количество углекислоты, выделяемой при сжигании угля, повышает плотность атмосферы и приближает катастрофу, связанную с всемирным потеплением. Всемирное потепление, на самых поздних стадиях, растопит лед на полюсах и спровоцирует сильнейшие наводнения на мировом уровне.

ТЭС на газу

Газотурбинная электростанция — современная, высокотехнологичная установка, генерирующая электричество и тепловую энергию.

Основу  газотурбинной электростанции составляют один или несколько газотурбинных двигателей - силовых агрегатов, механически связанных с электрогенератором и объединенных системой управления в единый энергетический комплекс. Газотурбинная электростанция может иметь электрическую мощность от двадцати киловатт до сотен мегаватт. Газотурбинная электростанция способна отдавать потребителю значительное количество тепловой энергии - с коэффициентом ~ 1:2 по отношению к электрической мощности.

Газотурбинный агрегат может работать как на газообразном, так и на жидком топливе. Так, в газотурбинных установках может использоваться:

• Дизельное топливо
• Керосин
• Природный газ
• Попутный нефтяной газ
• Биогаз (образованный из отходов сточных вод, мусорных свалок и т.п.)
• Шахтный газ
• Коксовый газ
• Древесный газ и др.

2.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ТОПЛИВА

     Вещества, способные в процессе каких-либо преобразований выделять энергию, которая может быть технически использована, принято называть топливом. В зависимости от принципа освобождения энергии, заключающейся в топливе, различают ядерное и химическое топливо. Ядерное топливо выделяет энергию в результате ядерных преобразований, а химическое – в результате окисления горючих элементов, входящих в его состав. Известный русский ученый Д.И. Менделеев дал такое определение химического топлива: «Топливом называется горючее вещество, умышленно сжигаемое для получения тепла». 

     Основными видами химического топлива являются органические топлива: торф, горючие сланцы, угли, природный газ, продукты переработки нефти. В настоящее время принято классифицировать все топлива в зависимости от способа их получения и агрегатного состояния. 

По способу  получения различают естественное (природное)  топливо, 

искусственное топливо и топливные отходы (таблица 2.1.1). В зависимости от агрегатного состояния топливо разделяют на твердое, жидкое и газообразное. 

     Естественным  (природным) топливом называют топливо, используемое без переработки. Искусственным называют топливо, полученное при перера-ботке естественного топлива. В процессе переработки естественного топлива в искусственное получают топливные отходы. 

     Топливо принято характеризовать химическим составом и теплотой сгорания. Теплотой сгорания называют количество теплоты, выделяемое при полном сгорании единицы массы твердого и жидкого топлива или единицы объема (при нормальных условиях) газообразного топлива. Для сравнения между собой массы различных топлив, отличающихся теплотой сгорания, введено понятие условного топлива. Под условным топливом понимают такое топливо, теплота сгорания которого составляет 29,3 МДж/кг.

Классификация основных видов топлив