О мировой энергетике. Через эволюцию и революцию
Человек не способен на жизнь во вселенной без энергии. Каждое движение живого существа сопряжено с затратой энергии. Соответственно, энергия принимает важное значение в жизни. Вековечная история человечества свидетельствует о том, что люди искали способы получения энергии окружающего мира. В первобытной эре - это была сила огня. С годами эволюционное совершенствование человека привело к использованию энергии ветра и воды. Ветряные и водяные мельницы были изобретены в результате использования энергии этих стихий.
Во время перехода от мануфактуры к фабрике, кардинально меняются отношения в обществе. Передовой мир наращивает научный, технический и творческий потенциал. В это время совершается технический прорыв - создание паровой машины.
XIX век справедливо можно назвать эпохой электричества.
Ученые проводили различные испытания с электроэнергией, что привело к изобретению дугового разряда, затем электрического освещения, электродвигателя и т.д.
XX век - начало новой индустриальной цивилизации. Совершается глобальный технический переворот в освоении и эксплуатации электроэнергии: возводятся мощные тепловые, гидравлические, атомные электростанции, выстраиваются линии передачи электроэнергии высокого, сверх- и ультравысокого напряжения, создаются гигантские энергосистемы.
В середине XX века вводятся в строй первые АЭС. Итак, появляется новая отрасль энергетики - атомная энергия.
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, сформировавший дальнейшее развитие этой промышленной отрасли. Основывая основательную и современную систему энергетики, нужно было преодолевать последствия кризиса. В мировой энергетике наметились следующие тенденции:
Уменьшение темпов роста энергетической отрасли;
Подъём цен на потребляемые энергоресурсы и организация мероприятий по сбережению энергии;
Поиск прочих источников энергии.
Вполне возможно, что предстоящее совершенствование человечества приведет к переменам в развитии мировой энергетики и началу сверхновой энергетической эпохи.
Человечество уже осознало потребность в поиске новых, чисто-экологических и возрождаемых источников энергии.
К примеру, "зеленая" энергия, получаемая из неиссякаемых природных источников. Это стихии, окружающие нас: солнце, ветер, вода, тепло, исходящее от земли.
Важнейшие позиции "зеленой" энергии:
Не растрачивать легкомысленно природные ресурсы, оберегать все живое вокруг нас;
Снизить промышленные выбросы путем их полного возврата в производство посредством переработки;
Реорганизовывать вредные производства, заменяя их более экологически-чистыми;
Использовать методику замкнутого цикла: производство - переработка - новое производство.
Можно сделать вывод, что "зеленые" технологии представляют собой организованную систему сбережения природы и энергии.
Это экологически чистое сырье, безвредные технологические процессы на производстве и, как результат, экопродукты.
Цивилизация Ци: Альтернативные источники энергии в китайской промышленности
С незапамятных времен за Китаем закрепилась слава сельскохозяйственной страны.
Но мировой научно-технический переворот затронул страны Восточной Азии. К середине XX столетия Китай стал стремительно превращаться в индустриальную державу, особенно уделяя внимание развитию тяжелой промышленности. В северной части страны, где сосредоточены месторождения полезных ископаемых, разместились промышленные центры. С 1950 года население Китая стремительно растет. Затем, в 1970-х годах в стране начинается мощный экономический подъем. Развивается процесс урбанизации. Города-миллионники растут с невероятной скоростью.
Вышеперечисленные аспекты содействовали тому, что КНР становится самым крупным потребителем электроэнергии в мире.
Поэтому в стране акцентируют особое внимание на изучении и внедрении альтернативных источников энергии.
На сегодняшний день Китай интересен инвесторам, которые готовы вложить средства в возобновляемые источники энергии.
Зачем утилизировать отходящее тепло?
Познакомимся с одним из возобновляемых источников энергии - отходящим теплом.
В промышленной сфере около половины расходуемой тепловой энергии выбрасывается в воздух в виде отходящего тепла. Температура отходящего тепла может варьироваться от самого высокого показателя 650 °С до самого низкого 230 °С. Отходящее тепло высокотемпературное и среднетемпературное перерабатывается для выработки технологического пара, электроэнергии, сушки, подогрева воздуха. Низкотемпературное тепло применимо для отопления помещений, подогрева воды.
Регенерация отходящего тепла. Для чего это делают?
Выгодно экономически. Электроэнергия становится более дорогостоящей, используя отходящее тепло, можно существенно сократить издержки производства.
Сохранение полезных ископаемых. Грамотная переработка тепла помогает спасти невозобновляемые энергетические ресурсы.
Регенерация отходящего тепла снижает пагубное воздействие на экологию.
Метод получения энергии из отходящего тепла в китайской цементной промышленности
Способ извлечения энергии из отходящего тепла с применением линии выпуска цементного клинкера (далее-линия), китайцы стали внедрять в 1953 году.
Более, чем за 50 лет совершенствования представленная технологическая схема проходила через несколько последовательных периодов:
Исследование
Проектирование
Продвижение
Непосредственное прменение
А теперь о каждом из этапов более развернуто.
С 1953 по 1988 год китайские ученые-технологи сконцентрировали большое внимание на изобретении, технологии получения энергии из отходящего тепла.
С 1990 по 1996 год разрабатывалась техническая часть на базе применения дополнительного котла для нагрева топлива и метод получения энергии из отходящего тепла при весьма низкой температуре, исследуемая на примере систем предварительного нагрева и сжигания.
С 1997 по 2005 год организовывается повышение качества технологии получения энергии из отходящего тепла в печи для обжига цементного клинкера (далее-печь) при невысокой температуре.
С 2005 года до текущего времени технология получения энергии из отходящего тепла с использованием печи сформирована и находится на стадии растущего совершенствования.
Установка для получения энергии отходящего тепла на примере линии производства цементного клинкера
1. Силовая установка, применяемая для получения отходящего тепла, не должна оказывать большого влияния на работу линии.
2. Китайское производственное оборудование, используемое для работы силовой установки при получении отходящего тепла подтвердило свою надежность.
3. Имеющееся оборудование, технические средства и отходящее тепло используются по максимуму.
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 применяется для оптимального использования воды в котлах.
6. Вентиляторная градирня установлена 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.
Присоединение котла к линии
1. Котел запечного циклонного теплообменника (ЗЦТ) устанавливается вертикально у входного отверстия установки предварительного нагрева печи.
2. Котел колосникового охладителя (КО) помещается вертикально возле охладителя у выпускного отверстия печи.
Отходящее тепло, полученное в результате работы 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 годится для сушки сырьевой мельницы. Пыль и грязь, скопленная в котлах, будет повторно перерабатываться для изготовления цемента, во избежание отходов и загрязнения.
Данные термодинамической системы
На этот период в Китае широко распространены три типа термодинамических установок.
1. Одноступенчатая термодинамическая 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 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 дает свежий пар, в то время как второй - подает пар низкого давления. 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 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.
Международная Китаская компания Гонконг Тайсинь