1 Лекция 11 Топливо и вторичные энергетические ресурсы (ВЭР)

2 Твердое и жидкое топливо состоит из горючей массы и балласта. Основными балластирующими компонентами являются влага, азот и неорганические соединения силикаты, фосфаты, сульфиды, сульфаты металлов кальция, железа, алюминия, калия, натрия и др.

3 Состав горючей массы топлива и содержание в нем балласта обусловливают теплотехнические и технологические характеристики топлива.

4 Состав топлив Углерод С, водород Н, сера S, кислород О, азот N, зола А и влага W. Состав газообразного топлива характеризуется наличием индивидуальных газов.

5 Наиболее ценные углеводородные топлива природный газ и легкое жидкое топливо (бензин и т.п.) содержат в своей горючей массе практически только два элемента (углерод и водород) и обладают наибольшей теплотворной способностью.

6 Вторичные энергетические ресурсы 1) горючие (топливные) ВЭР; 2) тепловые ВЭР; 3) ВЭР избыточного давления;

7 Горючие (топливные) ВЭР Химическая энергия отходов технологических процессов химической и термохимической переработки углеродистого или углеводородного сырья, побочных горючих газов плавильных печей (доменных, колошниковых, шахтных печей и вагранок, конверторных и т.д.);

8 Тепловые ВЭР Физическая теплота отходящих газов технологических агрегатов, основной, побочной, промежуточной продукции и отходов основного производства (преимущественно основаны на теплоте экзотермических реакций);

9 ВЭР избыточного давления Потенциальная энергия газов и жидкостей, выходящих из технологических агрегатов с избыточным давлением.

10 4 основных направления использования ВЭР Топливное (использование горючих компонентов в качестве топлива); Тепловое (использование теплоты);

11 Силовое (использование механической или электрической энергии, вырабатываемой в утилизационных установках); комбинированное (использование теплоты, электрической или механической энергии, одновременно вырабатываемых за счет вторичных энергетических ресурсов).

12 Утилизационные установки Котлы-утилизаторы, использующие высокопотенциальные дымовые газы промышленных печей; Технологические газы химических производств для получения водяного пара;

13 Водяные экономайзеры для нагрева питательной воды котлов; Воздухоподогреватели для нагрева дутьевого воздуха, использующие дымовые газы высокого и среднего потенциала.

14 Утилизация вторичных энергетических ресурсов осуществляется также в абсорбционных и пароэжекторных холодильных машинах, сушильных и других установках.

15 ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИИ

16 Основы энерготехнологии Комплексные энерготехнологические методы использования топлива; извлечение всех ценных его составляющих; обязательное комбинирование энергетического процесса сжигания части топлива для производства энергоносителя с различного рода технологическими процессами.

17 Энерготехнологическими установками называют комплексы энергетических и технологических агрегатов, тесно связанных между собой и состоящих из энергоблока, блока термической переработки топлива, блоков разделения и очистки получаемых продуктов.

18 Наряду с процессами чисто энергетическими (полное сжигание очищенных от вредных примесей горючего газа и полукокса, преобразование теплоты в работу) осуществляются и процессы технологические (газификация, пиролиз или коксование топлив).

19 Классификация по виду топлива Энерготехнологические установки на органическом топливе (твердое, жидкое, газообразное); Атомные энерго­технологические установки (органическое топливо - как сырье для производства химической продукции);

20 Энерготехнология (ЭТ) 2 направления 1) Повышение эффективности использования органической и минеральной частей топлива; 2) Создание интенсивных химико- энерготехнологических методов производства промышленной продукции (химическое сырье, строительные материалы и т.п.) при потреблении дешевых энергетических топлив, снижении их удельного расхода, а также использовании теплоты химических реакций.

21 ЭТ твердого топлива

22 ЭТ мазута

23 ЭТ природного газа

24 Для энерготехнологического использования наиболее перспективны твердые топлива с большим выходом летучих веществ, - это бурые угли, горючие сланцы и торф;

25 Методы переработки твердых топлив Пирогенетическое превращение; Деструктивная гидрогенизация; Термическое растворение; Газификация.

26 Пирогенетические методы Нагревание топлива без доступа воздуха (сухая перегонка), сопровождаемое глубокими деструктивными химическими превращениями компонентов топлива (кокс, вода, газы (Н2, СО, СН4), масло, смола (фенолы, гетероциклические соединения, нафталин, антрацен).

27 В зависимости от температуры Полукоксование ( К); Среднетемпературное коксование ( К); Высокотемпературное коксование (выше 1173 К).

28 Полукоксование используют для получения смолы сырья для химической промышленности наряду с твердым топливом (полукокс); Полукокс - это энергетическое топливо, восстановитель в агломерационном и ферросплавном производствах, полупродукт для получения ряда химических веществ, а также дешевый адсорбент для очистки сточных вод вместо активированного угля.

29 Высокоскоростной пиролиз Быстрое нагревание угля (время пребывания угля в высокотемпературной области К составляет с) значительно повышает выход смолы, пригодной для получения синтетического жидкого топлива