Экономика ядерной энергетики: Основы технологии и экономики производства ядерного топлива. 3-е изд. - Синев Н.М.
Скачать (прямая ссылка):
6) непрерывный рост энерговооруженности труда как важнейшей основы повышения его производительности; при этом за счет прогресса технологии рост производительности труда обгоняет 70
рост энерговооруженности, а доля энергозатрат в стоимости конечного продукта снижается;
7) возрастание капитальных и эксплуатационных затрат на удовлетворение экологических требований к энергетическим объектам, на мероприятия по обеспечению норм охраны окружающей среды и здоровья населения;
8) все большую зависимость надежности энергоснабжения потребителей от надежности топливоснабжения и эксплуатационной надежности магистральных и распределительных сетей, от совершенства внутрисистемных и межсистемных связей при работе в ЕЭС.
Современная и будущая энергетика СССР — это единая система, единый топливно-энергетический комплекс. В этом непрерывно развивающемся комплексе будет неуклонно возрастать удельный вес ядерной энергетики (АЭС, АТЭЦ, ACT) при производстве электроэнергии, для теплоснабжения страны, при экономичном обеспечении энергией многих энергоемких технологических процессов промышленности, получении преобразованных источников энергии (водород, метанол и др.).
ГЛАВА 3
ОРГАНИЧЕСКОЕ ТОПЛИВО. ПОТРЕБНОСТИ И ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
3.1. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ОРГАНИЧЕСКОГО ТОПЛИВА
Применяемое в энергетике органическое топливо делится на твердое (уголь, сланцы, торф, дрова и пр.), жидкое (нефть, продукты ее переработки, газовый конденсат), газообразное (природный, попутный, коксовый газ). Все эти виды топлива используются или в естественном состоянии, непосредственно добытые из недр, или в виде искусственных продуктов, полученных в результате переработки исходного естественного топлива, что особенно относится к нефти, которую расточительно и нецелесообразно применять в сыром виде.
Ценность любого органического топлива определяют в основном следующие его характеристики и параметры:
1) теплота сгорания, или теплотворная способность, т. е. количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании 1 кг твердого или жидкого топлива (ккал/кг; кДж/кг) * или 1 нормального кубометра газообразного [ккал/(н.м3); кДж/(н.м3)]. Теплотворная способность определяет основное качество топлива как первоисточника и носителя тепловой энергии. Для возможности сравнения различных топлив по этому основному параметру при-
* 1 ккал/кт%4,2 кДж/кг.
нята единица условного топлива, 1 кг которого (1 кг у. т.) имеет теплотворную способность, равную 7000 ккал ('-'29,4 МДж);
2) жаропроизводительность *, т. е. максимальная температура горения, развиваемая при полном сгорании без избытка воздуха в условиях, когда все выделяемое при сгорании тепло полностью идет только на нагрев образующихся продуктов сгорания. Эта характеристика топлива особенно важна при использовании топлива для высокотемпературных процессов, например в нагревательных и плавильных печах и др.;
3) содержание балласта, т. е. минеральной массы и воды (влаги) в твердом и жидком топливе, азота и диоксида углерода в газообразном. Чем выше содержание балласта, тем ниже теплота сгорания, а также и жаропроизводительность;
4) содержание вредных примесей, таких, например, как сера, снижающих ценность топлива и иногда требующих обязательной его очистки. Эти примеси в топливе при сжигании создают наибольшее загрязнение атмосферы.
Наряду с названными выше теплоэнергетическими характеристиками сравнительная ценность того или иного топлива определяется по экономическим критериям: затратам на добычу и транспортирование, удельным капиталовложениям и пр.
Известно, что любое органическое топливо состоит из горючей массы (углерод, водород, сера, кислород) и балласта (азот, влага, минеральные соли), которые вместе образуют рабочую массу. Состав горючей массы топлива и содержание в нем балласта обусловливают технологические и теплотехнические характеристики топлива и во многом определяют его ценность. В табл. 3.1 приведено усредненное содержание в различных видах органического топлива основных компонентов горючей массы.
Наиболее ценное углеводородное топливо — природный газ и легкое жидкое топливо (бензин и т. п.), которые содержат в своей рабочей массе практически только два элемента (углерод и водород) и обладают наибольшей теплотворной способностью.
При полном сгорании 1 кг углерода, содержащего в различных видах топлива, в среднем выделяется 8100 ккал (~34 МДж), а при сгорании 1 кг газообразного молекулярного водорода — в 4,2 раза больше. С учетом того, что образуется при сгорании водорода — вода или водяной пар, определяют высшую или низшую (за счет затрат тепла на испарение воды) теплоту сгорания топлива, которые отличаются друг от друга тем больше, чем выше содержание водорода. Обычно в тепловых расчетах используют низшую теплоту сгорания, т. е. количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании единицы топлива с образованием CO2, H2O (пар) и SO2, и с учетом расхода теплоты на испарение влаги (~600 ккал/кг влаги, '-'2,52 МДж/кг влаги), так как температура отходящих газов обычно превышает 100 °С.
