Как развивалась мировая энергетика? Краткий обзор
Энергия – основополагающий элемент, составляющий жизнь человека, без этой силы не возможно существование во вселенной. Каждое движение живого существа связано с затратой энергии. Исходя из этого, энергия играет важную роль в нашей жизни. Тысячелетняя история человеческой цивилизации свидетельствует о том, что люди искали разные способы использования энергии из окружающей среды. Источником энергии первобытного человека служил огонь. Идея 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. Социальный прогресс содействует развитию науки и техники. Изобретение паровой машины (теплового двигателя, в котором энергия водяного пара преобразовывалась в механическую работу), совершило революцию в то время.
XIX век вполне обоснованно можно назвать эпохой электричества.
Эмпирические исследования ученых в области электроэнергии, побудили к изобретению электродуги, электрического освещения, электродвигателя и др.
XX век – эра мировой индустриализации. Совершается мировой технический переворот в освоении и применении электроэнергии: возводятся мощные тепловые, гидравлические, атомные электростанции, выстраиваются линии передачи электроэнергии высокого, сверх – и ультравысокого напряжения, создаются гигантские энергосистемы.
С середины XX века строятся первые Атомные Энергетические Станции (АЭС). Итак, зарождается новая отрасль энергетики – атомная энергия.
Относительно невысокая цена на электроэнергию до середины 1970-х гг. привела к увеличению ее потребления и неэкономному использованию.
Глобальный энергетический кризис, случившийся в 1973 г., в корне изменил направления развития этой отрасли. Последствия кризиса нужно было преодолевать, создавая надежную и современную систему энергетической отрасли. В мировой энергетике обозначились следующие тенденции:
Падение темпов роста энергетической промышленности;
Рост цен на потребляемые энергоресурсы и реализация мероприятий по энергосбережению;
Поиск альтернативных источников энергии.
Вероятно, что предстоящее совершенствование человечества приведет к переменам в развитии мировой энергетики и началу сверхновой энергетической эпохи.
Поиск и исследование возобновляемых источников энергии уже давно волнует умы людей.
К примеру, инновационная методика сбережения энергии, под названием "зеленая" энергия, вырабатываемая неисчерпаемыми источниками. Это силы элементов природы: воды, огня, земли, воздуха.
Ключевые принципы "зеленой" технологии:
Беречь все живое на Земле, уменьшая количество потребляемых ресурсов;
Уменьшить промышленные выбросы способом их полного возврата в производство с помощью переработки;
Реорганизовывать вредные производства, заменяя их более экологически-чистыми;
Практиковать схему замкнутого цикла: изготовление – утилизация – новое производство.
Можно сделать вывод, что "зеленые" технологии представляют собой организованную систему сбережения природы и энергии.
Это экологически чистый сырьевой материал, безопасные технологии производства и, как следствие, экопродукты.
Энергетика Китая: Спрос на альтернативные источники энергии
С давних времен Китай являлся преимущественно аграрной страной.
Как бы то ни было мировая научно-техническая революция не обошла стороной страны Восточной Азии. Середина XX века в Китае ознаменовалась активной индустриализацией, при этом особое внимание уделялось развитию тяжелой промышленности. Северная часть Китая известна крупными месторождениями полезных ископаемых, следовательно промышленные центры начали возводить на этой территории. С 1950 года в Китае отмечается высокий прирост населения. В 1976 году в стране начинается небывалый экономический рост. Развивается процесс урбанизации. Города-миллионники растут с невероятной скоростью.
Вышеперечисленные аспекты содействовали тому, что КНР становится самым крупным потребителем электроэнергии в мире.
Это ведет к тому, что в стране серьезно относятся к проблемам изучения альтернативных источников энергии.
На сегодняшний день Китай интересен инвесторам, которые готовы вложить средства в возобновляемые источники энергии.
Для чего утилизировать отходящее тепло?
Отходящее тепло – это один из видов альтернативных источников энергии.
Примерно половина тепловой и электрической энергии, используемой в промышленной сфере, выбрасывается в виде отходящего тепла в окружающую среду. Температурные режимы отходящего тепла разнятся от самого высокого 650 °С до самого низкого 230 °С. К примеру, тепло более высоких температур используют для выработки технологичного пара, электроэнергии и т. д. Низкотемпературное тепло применимо для отопления помещений, нагрева воды.
Какая выгода от утилизации отходящего тепла?
Экономично. Электричество становится дороже, используя отходящее тепло, можно серьезно уменьшить производственные расходы.
Сохранение полезных ископаемых. Утилизация тепла уменьшает потребность в невозобновляемых источниках энергии.
Переработка отходящего тепла уменьшает губительное воздействие на экологию.
Методика получения энергии из отходящего тепла в китайской цементной индустрии
Технологию извлечения энергии из отходящего тепла с применением линии изготовления цементного клинкера (далее-линия), китайцы начали внедрять в 1953 году.
Более, чем за 50 лет совершенствования настоящая методика проходила через ряд последовательных ступеней:
Изучение
Проектирование
Распространение
Применение на практике
Расскажем о каждом этапе в отдельности.
В период с 1953 по 1988 год китайские ученые занимались изучением проблемы получения энергии из отходящего тепла.
С 1990 по 1996 год проектировалась техническая часть на основе использования дополнительного котла для нагрева топлива и технология извлечения энергии из отходящего тепла при весьма низкой температуре, изучаемая на примере установок подготовительного нагрева и сжигания.
С 1997 по 2005 год разворачивается развитие технологии получения энергии из отходящего тепла в печи для обжига цементного клинкера (далее-печь) при невысокой температуре.
С 2005 года до настоящего времени метод получения энергии из отходящего тепла с использованием печи сформирована и находится на этапе перспективного развития.
Установка для получения энергии отходящего тепла на примере линии производства цементного клинкера
1. Силовая установка, при помощи которой получают отходящее тепло, не должна оказывать большого воздействия на работу линии.
2. Китайское промышленное оборудование, используемое для работы силовой установки при получении отходящего тепла доказало свою надежность.
3. Производственное оборудование, технические средства и отходящее тепло используются целиком и полностью.
4. Отходящее тепло из охладителя у выпускного отверстия и предварительный нагрев у входного отверстия печи используется в полной мере.
5. Начальная обратноосмотическая очистка употребляется для оптимального использования воды в котлах.
6. Для системы оборотного водоснабжения предусмотрена установка вентиляторной градирни.
7. Термический деаэратор установлен 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 рядом 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 годится для сушки сырьевой мельницы. Пыль и грязь, накопленная в котлах, будет повторно утилизироваться для выпуска цемента, во избежание выбросов и загрязнения.
Характеристики термодинамической системы
На этот момент времени в Китае широко распространены три типа термодинамических систем.
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 обеспечивает достаточное 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). 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, следовательно отходящее тепло может поглощаться в полной мере.
3. Вспомогательная 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.
Энергетика будущего: получение энергии из отходящего тепла. Как это делают в Китае?
Становление и развитие мировой энергетики
Человек не способен на существование во вселенной без энергии. Каждое движение всего живого энергозатратно. Значит, энергия имеет важное значение в жизни. Тысячелетняя история человеческой цивилизации подтверждает, что люди стремились найти возможности использования энергии природы. С энергией огня первобытный человек сдружился в каменном веке. В дальнейшем эволюционное развитие человека сподвигло к использованию энергии ветра и воды. Благодаря силе этих стихий, были созданы ветряные и водяные мельницы, парусные суда
С наступлением промышленной революции, быстрыми темпами развивается человеческое общество. Общественный рост способствует развитию науки и техники. В то же время появляется паровая машина – тепловой двигатель, в котором энергия водяного пара преобразовывалась в механическую работу.
XIX век справедливо можно назвать эпохой электричества.
Эмпирические исследования великих ученых в области электроэнергии, побудили к изобретению электродуги, электрического освещения, электродвигателя и др.
XX век – начало новой индустриальной цивилизации. Мировое сообщество вершит научно-техническую революцию в освоении и применении электрической энергии: возводятся мощные тепловые, атомные и гидравлические электростанции, возвышаются линии передачи электроэнергии различных мощностей, строятся энергосистемы-гиганты.
С середины XX века строятся первые Атомные Энергетические Станции. В энергетической отрасли зарождается 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, определивший дальнейшее развитие этой промышленной отрасли. Организация надежной системы энергетики помогла справиться с негативными последствиями мирового кризиса. Сложились последующие тенденции в мировой энергетике:
Снижение темпов роста энергетической отрасли;
Повышение цен на потребляемые энергоресурсы и организация мероприятий по сбережению энергии;
Поиск других источников энергии.
Вероятно, что дальнейшее совершенствование человечества приведет к переменам в развитии мировой энергетики и зарождению новой энергетической эпохи.
Поиск и исследование возобновляемых источников энергии уже давно волнует умы людей.
К примеру, продвинутая технология сбережения энергии, под названием "зеленая" энергия, вырабатываемая неистощимыми источниками. Это силы природных стихий – солнца, ветра, тепла земной тверди, дождя.
Ключевые принципы "зеленой" энергии:
Не растрачивать бездумно природные ресурсы, оберегать все живое вокруг нас;
Сократить промышленные выбросы способом их полного возврата в производство методом переработки;
По возможности модернизировать вредные производства, превращая их в более экологичные;
Применять схему замкнутого цикла: изготовление – переработка – новое производство.
"Зеленые" технологии представляют собой концепцию природо – и энергосбережения.
Это экологически чистое сырье, безвредные технологии производства и, как следствие, экопродукты.
Современная энергетика Китая: Экономично и экологично. Альтернативные источники энергии
Китай всегда считался страной с развитым сельским хозяйством.
Тем не менее, мировой научно-технический прогресс не обошел стороной страны Восточной Азии. К середине XX столетия Китай стал стремительно превращаться в индустриальную державу, особенно уделяя внимание развитию тяжелой промышленности. Преимущественно на севере страны, богатом месторождениями полезных ископаемых, начали выстраивать крупные промышленные центры. Со второй половины ХХ века население Китая растет ускоренными темпами. Затем, в 1970-х годах в стране начинается мощный экономический подъем. В процессе динамичной урбанизации, города разрастаются и превращаются в агломерации.
Перечисленные факторы определили Китай как самую крупную державу, потребляющую электроэнергию в мире.
Это ведет к тому, что в стране серьезно относятся к проблемам изучения альтернативных источников энергии.
На сегодняшний день Китай интересен инвесторам, которые готовы вложить средства в возобновляемые источники энергии.
Переработка отходящего тепла. Что это?
Вы что-нибудь слышали про отходящее тепло-возобновляемый источник энергии.
Около половины тепловой энергии, использованной на производстве, выбрасывается в окружающую среду в виде отходящего тепла. Отходящее тепло может быть разной температуры: выше 650 °С, 230-650 °С и менее 230 °С. 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. Выгодно?
Выгодно экономически. Электричество становится дороже, используя отходящее тепло, можно достаточно сократить производственные расходы.
Бережное отношение к природным богатствам. Грамотная переработка тепла позволяет сохранить невозобновляемые энергетические ресурсы.
Переработка отходящего тепла уменьшает негативное воздействие на окружающую среду.
Технологическая схема получения энергии из отходящего тепла в китайской цементной промышленности
Методику получения энергии из отходящего тепла с использованием линии изготовления цементного клинкера (далее-линия), китайцы стали внедрять в 1953 году.
Более, чем за 50 лет развития представленная разработка проходила через ряд последовательных стадий:
Анализ
Разработка
Распространение
Использование
Далее о каждом из этапов более развернуто.
С 1953 по 1988 год китайские ученые-технологи обратили большое внимание на изобретении, технологии получения энергии из отходящего тепла.
С 1990 по 1996 год проектировалась техническая часть на базе использования дополнительного котла для нагрева топлива и методика извлечения энергии из отходящего тепла при весьма низкой температуре, изучаемая на примере систем предварительного нагрева и сжигания.
С 1997 по 2005 год происходит развитие технологии получения энергии из отходящего тепла в печи для обжига цементного клинкера (далее-печь) при невысокой температуре.
С 2005 года до сегодняшнего времени методика получения энергии из отходящего тепла с применением печи сформирована и находится на этапе многообещающего развития.
Установка для получения энергии отходящего тепла на примере линии производства цементного клинкера
1. Силовая установка, используемая для извлечения отходящего тепла, не должна оказывать большого воздействия на функционал линии.
2. Китайское промышленное оборудование, применяемое для работы силовой установки при получении отходящего тепла подтвердило свою надежность.
3. Существующее оборудование, технические средства и отходящее тепло используются в максимально возможном 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 применяется для эффективного использования воды в котлах.
6. Для системы оборотного водоснабжения установлена вентиляторная градирня.
7. Термический деаэратор поставлен для подачи воды в процессе дезоксидации (выделении кислорода из тепла) с помощью нерегулируемого пара.
8. Электрогидравлическая система требуется для секции термодинамической обработки.
Подсоединение котла к линии производства цементного клинкера
1. Котел запечного циклонного теплообменника (ЗЦТ) ставится вертикально у входного отверстия устройства 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 пригоден для сушки сырьевой мельницы. Пыль, скопленная в котлах, будет повторно перерабатываться для изготовления цемента, во избежание выбросов и загрязнения.
Свойства термодинамической системы
На определенный момент в Китае имеются три разновидности термодинамических систем.
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 организует достаточное 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). Первый котел дает 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, поэтому отходящее тепло может поглощаться в полной мере.
3. Вспомогательная 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.
Международная Китайская компания Гонконг Тайсинь |
Блоггеров - [ 
Аккаунт блоггера
