О мировой энергетике. Через эволюцию и революцию
Энергия основополагающий элемент, составляющий жизнь без этой силы не возможно человеческое бытие. Любое движение живого существа связано с энергозатратами. Поэтому, энергия имеет важное значение в жизни. В течение многих столетий человек был не утомим в своем намерении отыскать способы получения энергии природы. С энергией огня пещерный человек подружился в каменном веке. В ходе эволюции человечество пришло к мысли использовать во имя своего блага силы ветра и воды. Используя силу этих стихий, человек создал ветряные и водяные мельницы, парусные суда
С наступлением промышленной революции, быстрыми темпами развивается человеческое общество. Социальный прогресс располагает формированию 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. Человечество совершает научно-техническую революцию в освоении и использовании энергии: возводятся мощные тепловые, гидравлические, атомные электростанции, выстраиваются линии передачи электроэнергии высокого, сверх- и ультравысокого напряжения, создаются гигантские энергосистемы.
С середины XX века возводятся первые Атомные Энергетические Станции (АЭС). В энергетической отрасли зарождается новая составляющая - атомная энергия.
Относительно невысокая цена на электроэнергию до середины 1970-х гг. привела к увеличению ее потребления и неэкономному использованию.
Исходя из этого, в 1973 году наступает мировой энергетический кризис, установивший последующее развитие этой промышленной отрасли. Организация надежной системы энергетики помогла справиться с последствиями кризиса. Сложились следующие направленности в мировой энергетике:
Понижение темпов роста энергетической отрасли;
Повышение цен на потребляемые энергоресурсы и организация мероприятий по энергосбережению;
Поиск других источников энергии.
Очень может быть, что предстоящее совершенствование человечества приведет к переменам в развитии мировой энергетики и началу новой энергетической эпохи.
Поиск и исследование возобновляемых источников энергии уже давно волнует умы людей.
К примеру, продвинутая методика сохранения энергии, под названием "зеленая" энергия, вырабатываемая неистощимыми источниками. К ним относятся природные стихии - ветер, солнечный свет, дождь, тепло земли.
Важнейшие позиции "зеленой" технологии:
Беречь все живое в мире, сокращая количество потребляемых ресурсов;
Ограничить промышленные выбросы способом их совершенного возврата в производство посредством переработки;
Насколько возможно модернизировать вредные производства, превращая их в более экологичные;
Производить продукцию по замкнутому циклу: производство - утилизация - новое производство.
"Зеленые" технологии представляют собой организованную систему природо- и энергосбережения.
Это экологически чистое сырье, безопасные технологические процессы на производстве и, как результат, экопродукты.
Акцент на альтернативные источники энергии. Умная энергетика Китая
Долгое время считалось, что Китай преимущественно сельскохозяйственная страна.
Тем не менее, мировой научно-технический прогресс не обошел стороной страны Восточной Азии. Середина XX века в Китае ознаменовалась активной индустриализацией, при этом особое внимание уделялось развитию тяжелой промышленности. Преимущественно на севере страны, богатом месторождениями полезных ископаемых, начали воздвигать крупные промышленные центры. С 1950 года до сегодняшнего дня население Китая возросло примерно на 800 млн. человек. В 1976 году в стране наступает небывалый экономический рост. Ускоренными темпами разрастаются города, превращаясь в мегаполисы.
Перечисленные факторы определили Китай как самую крупную державу, потребляющую электроэнергию в мире.
Поэтому в государстве особое место уделяется изучению и внедрению альтернативных источников энергии.
В последнее время Китайская Народная Республика становится привлекательной для привлечения инвестиций в возобновляемые источники энергии.
Утилизация отходящего тепла. Что это?
Знаете ли вы, что отходящее тепло является возобновляемым источником энергии.
В промышленной сфере около половины расходуемой тепловой энергии выбрасывается в воздух в виде отходящего тепла. Отходящее тепло может быть разной температуры: выше 650 °С, 230-650 °С и менее 230 °С. Таким образом, тепло высоких температур применимо для производства технологичного пара, электроэнергии. Низкотемпературное тепло применимо для отопления помещений, нагрева воды.
Какая выгода от утилизации отходящего тепла?
Это экономично. Электричество становится дороже, используя отходящее тепло, можно существенно уменьшить производственные затраты.
Сохранение природных богатств. Грамотная переработка тепла позволяет сохранить невозобновляемые энергетические ресурсы.
Переработка отходящего тепла уменьшает пагубное влияние на окружающую среду.
Способ получения энергии из отходящего тепла цементной индустрии Китая
В 1953 году китайцы начали разрабатывать технологию получения энергии из отходящего тепла на примере линии производства цементного клинкера.
Более, чем за 50 лет становления настоящая разработка проходила через несколько последовательных шагов:
Анализ
Разработка
Распространение
Применение
Остановимся на каждом периоде.
С 1953 по 1988 год китайские ученые-технологи обратили большое внимание на изобретении, технологии получения энергии из отходящего тепла.
С 1990 по 1996 год разрабатывалась техническая часть на основе применения дополнительного котла для нагрева топлива и разработка извлечения энергии из отходящего тепла при весьма низкой температуре, исследуемая на примере установок начального нагрева и сжигания.
С 1997 по 2005 год проходит совершенствование технологии получения энергии из отходящего тепла в печи для обжига цементного клинкера (далее-печь) при низкой температуре.
С 2005 года до сегодняшнего времени метод получения энергии из отходящего тепла с использованием печи сформирована и находится на этапе растущего развития.
Оснащение для получения энергии отходящего тепла на примере линии производства цементного клинкера
1. Силовая установка для получения отходящего тепла не должна оказывать большого влияния на функциональность линии.
2. Китайское производственное оборудование, используемое для работы силовой установки при получении отходящего тепла подтвердило свою надежность.
3. Производственное оборудование, технические средства и отходящее тепло используются в полном объеме.
4. Отходящее тепло из охладителя у выпускного отверстия обжигательной печи и предварительный нагрев у входного отверстия печи линии производства цемента будет использоваться в полной мере.
5. Начальная обратноосмотическая очистка употребляется для рационального использования воды в котлах.
6. Вентиляторная градирня установлена для системы оборотного водоснабжения.
7. Термический деаэратор установлен для подачи воды в процессе дезоксидации (выделении кислорода из тепла) с помощью нерегулируемого пара.
8. Электрогидравлическая система необходима для секции термодинамической обработки.
Подсоединение котла к линии
1. Котел запечного циклонного теплообменника (ЗЦТ) устанавливается вертикально у входного отверстия устройства предварительного нагрева печи.
2. Котел колосникового охладителя (КО) помещается вертикально рядом с охладителем у выпускного отверстия печи.
Что представляет собой отходящее тепло, полученное при работе линии?
1.Переработанный газ из охладителя у выпускного отверстия печи при температуре от 380-500°С до 90-110°С.
2.Отработанный 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, сконцентрированная в котлах, будет повторно перерабатываться для производства цемента, во избежание отходов и загрязнения.
Данные термодинамической системы
На этот момент в Китае получили распространение три модели термодинамических систем.
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 организует необходимое 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 вырабатывает 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, поэтому отходящее тепло может поглощаться в полной мере.
3. Дополнительная система перегрева с котлом ЗЦТ, который входит в перегреватель котла КО.
Первостепенное 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.
Выработка электроэнергии из отходящего тепла в металлургической промышленности Китая
Мировая энергетика. Эволюция и революция
Самая важная составляющая жизни человека - это энергия, без нее не возможно существование. Любое движение живого существа сопряжено с затратой энергии. Поэтому, энергия играет важную роль в нашей жизни. В течение многих веков человек был не утомим в своем намерении найти способы получения энергии природы. Источником энергии первобытного человека служил огонь. 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. Общественный прогресс содействует формированию науки и техники. Изобретение паровой машины (теплового двигателя, в котором энергия водяного пара преобразовывалась в механическую работу), совершило технический переворот в то время.
С приходом XIX столетия начинается великая эпоха электричества.
Ученые проводили различные испытания с электроэнергией, что привело к изобретению дугового разряда, затем электрического освещения, электродвигателя и т.д.
Наступает XX век - эпоха глобальной 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 АЭС. В энергетической промышленности возникает новая составляющая - атомная энергия.
Последующие десятилетия потребительское отношение и неэкономное использование электроэнергии возрастает, в то время, как цена на нее падает.
Исходя из этого, в 1973 году наступает мировой энергетический кризис, обусловивший последующее развитие этой промышленной отрасли. Создавая надежную и современную систему энергетики, необходимо было преодолевать последствия кризиса. Наметились следующие тенденции в мировой энергетике:
Снижение темпов роста энергетической промышленности;
Увеличение цен на потребляемые энергоресурсы и реализация мероприятий по сбережению энергии;
Поиск прочих источников энергии.
Вероятно, что дальнейшее совершенствование человечества приведет к переменам в развитии мировой энергетики и началу новой энергетической эпохи.
Человечество уже обеспокоилось поиском и исследованием новых, экологических, возобновляемых источников энергии.
Например, так называемая, "зеленая" энергия, которая вырабатывается возобновляемыми источниками. Это силы природных стихий - солнца, ветра, тепла земной тверди, дождя.
Основные принципы "зеленой" энергии:
Охранять природу на Земле, уменьшая количество потребляемых ресурсов;
Снизить промышленные выбросы способом их абсолютного возврата в производство с помощью переработки;
Реорганизовывать вредные производства, заменяя их более экологически-чистыми;
Производить продукцию по замкнутому циклу: производство - утилизация - новое производство.
"Зеленые" технологии представляют собой организованную систему природо- и энергосбережения.
Это экологически чистый сырьевой материал, безопасные технологические процессы на производстве и, как следствие, экопродукты.
Китай сегодня: Акцент на альтернативные источники энергии
Китай с незапамятных времен был широко известен как аграрная страна.
Но мировой научно-технический переворот затронул страны Восточной Азии. Середина XX века в Китае ознаменовалась активной индустриализацией, при этом особое внимание уделялось развитию тяжелой промышленности. Преимущественно на севере страны, богатом месторождениями полезных ископаемых, стали выстраивать крупные промышленные центры. С 1950 года до сегодняшнего дня население Китая увеличилось примерно на 800 млн. человек. В 1976 году в стране начинается небывалый экономический рост. В процессе динамичной урбанизации, города разрастаются и превращаются в агломерации.
Эти аспекты привели к тому, что Китай стал мировым лидером в сфере потребления электроэнергии.
Это ведет к тому, что в стране серьезно относятся к проблемам изучения альтернативных источников энергии.
В последние годы Китай становится перспективной для привлечения финансовых вложений в возобновляемые источники энергии.
Утилизация отходящего тепла. Что это?
Знаете ли вы, что отходящее тепло является возобновляемым источником энергии.
В промышленной сфере около половины расходуемой тепловой энергии выбрасывается в воздух в виде отходящего тепла. Отходящее тепло бывает - высокотемпературным, среднетемпературным и низкотемпературным. К примеру, тепло более высоких температур используют для выработки технологичного пара, электроэнергии и т.д. В то время, как низкотемпературное тепло применяют для бытовых нужд: отопления зданий, нагрева воды.
Переработка отходящего тепла. В чем выгода?
Выгодно с точки зрения экономики. Электричество становится дороже, используя отходящее тепло, можно значительно уменьшить производственные расходы.
Бережное отношение к природным богатствам. Утилизация тепла уменьшает потребность в невозобновляемых энергоресурсах.
Регенерация отходящего тепла снижает пагубное влияние на окружающую среду.
Разработка получения энергии из отходящего тепла цементной промышленности Китая
Технологию извлечения энергии из отходящего тепла с использованием линии выпуска цементного клинкера (далее-линия), китайцы начали внедрять в 1953 году.
Более, чем за 50 лет становления настоящая технологическая схема проходила через несколько последовательных шагов:
Анализ
Проектирование
Развитие
Практическое применение
Далее о каждом из пунктов более развернуто.
В период с 1953 по 1988 год китайские ученые занимались исследованием проблемы получения энергии из отходящего тепла.
С 1990 по 1996 год проектировалась техническая часть на базе использования дополнительного котла для нагрева топлива и способ извлечения энергии из отходящего тепла при весьма низкой температуре, исследуемая на примере систем подготовительного нагрева и сжигания.
С 1997 по 2005 год проходит совершенствование технологии получения энергии из отходящего тепла в печи для обжига цементного клинкера (далее-печь) при невысокой температуре.
С 2005 года до текущего времени методика получения энергии из отходящего тепла с использованием печи сформирована и находится на стадии растущего развития.
Техническое оснащение для получения энергии отходящего тепла на примере линии производства цементного клинкера
1. Силовая установка, используемая для получения отходящего тепла, не должна оказывать большого влияния на функционал линии.
2. Китайское производственное оборудование, используемое для работы силовой установки при получении отходящего тепла подтвердило свою надежность.
3. Производственное оборудование, технические средства и отходящее тепло эксплуатируются полностью.
4. Отходящее тепло из охладителя у выпускного отверстия обжигательной печи и предварительный нагрев у входного отверстия печи линии производства цемента будет использоваться в полной мере.
5. Начальная обратноосмотическая очистка употребляется для рационального использования воды в котлах.
6. Установка вентиляторной градирни необходима для системы оборотного водоснабжения.
7. Термический деаэратор поставлен 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
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.Утилизированный 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 пригоден для сушки сырьевой мельницы. Пыль и грязь, скопленная в котлах, будет повторно перерабатываться для изготовления цемента, во избежание выбросов и загрязнения.
Эксплуатационные данные термодинамической системы
На определенный момент времени в Китае широко распространены три типа термодинамических установок.
1. Одна турбина и одноконтурный паровой котел представляют собой одноступенчатую систему. Если для сушки сырьевой мельницы необходима высокая температура, около 210°С, то одноконтурный паровой котел может обеспечить необходимое поглощение отходящего тепла.
2. Двухступенчатая система с дополнительной турбиной для подачи пара (одноконтурный паровой котел КО или котел ЗЦТ, или оба котла одновременно образуют разное давление пара). Первый котел вырабатывает свежий пар, в то время как второй - подает пар низкого давления. В случае если, температура газа из охладителя у выпускного отверстия печи изменяется, то двухступенчатая система обеспечит снижение температуры газа, проходящего через паровой котел КО, следовательно отходящее тепло может поглощаться в полной мере.
3. Вспомогательная система перегрева с котлом ЗЦТ, который входит в перегреватель котла КО.
Основное промышленное оборудование 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.
Комментарии: