- •А.Л. Николаев
- •Новокузнецк 2003
- •Содержание
- •5 3.3.1 Общая характеристика 58
- •Введение
- •Структура народного хозяйства и элементы технологического процесса
- •2 Природные ресурсы. Сырье и энергия в народном хозяйстве
- •2.1 Общая характеристика
- •2.2 Перерабатываемое сырье
- •2.3 Топливо
- •2.3.1 Общие сведения
- •2.3.2 Общая характеристика состава твердого топлива
- •2.3.3 Нефть
- •2.3.4 Природный газ
- •2.3.5 Сжигание топлива
- •2.4 Вода
- •2.5 Воздух
- •2.6 Энергия
- •3 Шихтовые и футеровочные материалы и их характеристики
- •4 Обогащение и окускование полезных ископаемых
- •4.1 Общие сведения
- •4.2 Подготовка к обогащению
- •4.2.1 Дробление и измельчение
- •4 2.2 Грохочение и классификация
- •4.3 Обогащение
- •4.4 Окускование концентратов и мелочи полезных ископаемых
- •4.4.1 Агломерация
- •4.4.2 Производство окатышей
- •4.5 Загрязнение окружающей среды
- •5 Металлургия
- •5.1 Общие сведения
- •5.2 Гидрометаллургия
- •5.3 Пирометаллургия черных металлов
- •5.3.1 Сырьевая база
- •5.3.2 Производство чугуна
- •5.3.2.1 Устройство доменной печи и схема производства чугуна
- •5.3.2.2 Основные процессы и продукты доменной плавки
- •5.3.2.3 Интенсификация и технико-экономические показатели доменной плавки
- •5.3.3 Сталеплавильный передел
- •5 3.3.1 Общая характеристика
- •5.3.3.2 Кислородно-конвертерный процесс
- •5.3.3.3 Электросталеплавильное производство
- •5.3.3.4 Мартеновский процесс
- •5.3.3.5 Внепечная обработка и разливка металла
- •5.3.4 Прямое получение железа
- •5.3.5 Производство ферросплавов
- •5.4 Металлургия меди
- •5.5 Металлургия алюминия
- •5.6 Утилизация вторичных ресурсов
- •6 Литейное и прокатное производство
- •6.1 Литейное производство
- •6.1.1 Литейные материалы и их плавка
- •6.1.2 Литейные формы, охлаждение и выбивка отливок
- •6.2 Обработка металла давлением
- •6.3 Утилизация отходов
- •7 Технология неорганических вяжущих веществ
- •7.1 Портландцемент
- •7.2 Строительная известь
- •7.3 Гипсовые вяжущие
- •8 Промышленность строительных материалов и изделий
- •8.1 Определение, классификация и свойства строительных материалов
- •8.2 Искусственные неорганические строительные материалы
- •8.2.1 Безавтоклавный бетон
- •8.2.2 Железобетон
- •8.2.3 Керамика
- •8.2.4 Стекло и изделия из минеральных расплавов
- •8.2.5 Волокнистые материалы
- •8.3 Естественные неорганические материалы
- •8.4 Искусственные строительные материалы на основе органических вяжущих
- •8.5 Комбинированные строительные материалы
- •8.5.1 Полимербетоны и бетонополимеры
- •8.5.2 Древесно-цементные материалы и изделия
- •8.6 Утилизация отходов в промышленности строительных материалов
- •9 Производства основной химии
- •9.1 Кислоты
- •9.2 Минеральные удобрения
- •9.3 Комплексные удобрения и микроудобрения
- •9.4 Получение газов
- •9.4.1 Разделение воздуха на азот и кислород
- •9.4.2 Получение водорода и синтез аммиака
- •9.5 Утилизация отходов
- •10 Химическое производство органических веществ
- •10.1 Коксохимическое производство
- •10.2 Переработка нефти
- •10.3 Переработка природного газа
- •10.4 Производство полимерных материалов
- •10.4.1 Химическая переработка древесины с получением целлюлозы
- •10.4.2 Пластмассы
- •10.4.3 Каучук и резина
- •10.4.4 Утилизация отходов
- •11 Промышленная инфраструктура
- •11.1 Электроэнергетика
- •11.1.1 Значение электроэнергетики и виды электростанций
- •11.1.2 Паротурбинные энергетические установки электростанций
- •11.1.3 Газогенераторы тепловых энергетических установок
- •11.1.4 Гидроэлектростанции
- •11.1.5 Передача и распределение электроэнергии
- •10.1.6 Нетрадиционная энергетика
- •11.1.7 Воздействие на окружающую среду и утилизация отходов
- •11.2 Транспорт
- •11 2 1 Железнодорожный транспорт
- •11.2.2 Автомобильный транспорт
- •11.2.3 Водный транспорт
- •11.2.4 Воздушный транспорт
- •11.2.5 Промышленный и трубопроводный транспорт
- •Заключение
- •Список ЛитературЫ
- •Николаев Анатолий Лукич
- •Тираж 500 экз. Заказ
- •654041, Г. Новокузнецк, ул. Кутузова, 56, тел. 74-09-48
11.1.3 Газогенераторы тепловых энергетических установок
Одним из перспективных направлений развития энергетики, обещающих в будущем повышение ее экономичности, является применение неводных паров (обычно газов) в качестве рабочего тела. В данном случае можно увеличить температуру подводимых и снизить температуру отводимых газов, что повысит КПД электростанций. При этом давление рабочего тела может быть значительно более низким, чем в пароводяном цикле, что снижает металлоемкость и повышает безопасность работы оборудования, упрощает его конструкцию. К таким направлениям развития энергетики относятся электростанции с газотурбинными установками (ГТУ) и турбореактивными двигателями (ТРД), парогазовые станции (ПГС). Основным достоинством электростанций с ГТУ и ТРД является их мобильность. Продолжительность их пуска и нагружения в зависимости от типа установки составляет 5–20 мин. Их применение снижает стоимость оборудования (на 50–80%) и размеры здания, сокращает сроки строительства в сравнении с ТЭС.
В современной теплоэнергетике ГТУ занимают небольшое место, что объясняется их недостатками. Они сложнее в заводском изготовлении, требуют высококачественного (жидкого или газообразного) топлива, имеют повышенные шумовые характеристики и мощное вспомогательное оборудование (компрессоры), потребляют на собственные нужды до 50–60 % вырабатываемой энергии. На данном этапе определились наиболее рациональные области использования ГТУ – в качестве пиковых, обычно автономно запускаемых установок с годовой нагрузкой 500–1000 часов. КПД установок составляет 25–33 %, их единичная мощность равна 12–150 МВт.
Простые по конструкции газотурбинные установки типа авиационных турбореактивных двигателей, работающих на жидком или газообразном топливах, целесообразно использовать в пиковой части графика электрической нагрузки. Продолжительность выхода с момента пуска до полной нагрузки у них составляет 2,4–4 минуты, что определяет особую ценность их применения как аварийного резерва энергосистемы.
ТРД работают ограниченное число часов в году, поэтому их КПД может быть невысоким (порядка 26%). Мощность установок равна 25–90 МВт, температура газов на входе в турбину относительно невелика (590–6150С), а на выходе снижается до 420–4350С. Для уменьшения уровня шума, создаваемого ТРД, в остальных дымовых трубах, куда сбрасываются газы после силовой турбины, устанавливают глушители.
Парогазовые электростанции могут быть представлены парогазовыми установками (ПГУ) и парогазовыми турбинами (ПГТ). Парогазовыми установками называют объединение паровых и газотурбинных установок в общем технологическом цикле. Соединение их в единое целое позволяет снизить потерю теплоты с уходящими газами ГТУ или парового котла. Весьма эффективно использовать отходящие газы ГТУ открытого цикла, содержащие до 16% кислорода в качестве подогретого дутья при сжигании топлива в паровом котле. В этом варианте в контуре ТЭС не требуется дополнительного воздуха и его подогрева для горения топлива. Установки такого типа мощностью 200–500 МВт работают во Франции, ФРГ, США. Применение ПГУ в сегодняшней энергетике – наиболее эффективное средство значительного повышения теплового КПД (до 46–50%) и общей экономической эффективности электростанций на органическом топливе.
В установках ПГТ рабочим телом является парогазовая смесь, которая образуется при объединении потоков нагретого пара и газа. Это позволяет уменьшить температуру смеси перед турбиной до оптимальных значений, резко снизить коэффициент избытка воздуха в камере сгорания по сравнению с ГТУ, который составляет 2,5–5,0 и нужен для обеспечения температуры газов перед турбиной 750–12000С и после турбины она снижается до 450–5500С.