Теплоенергетичні установки та екологічні аспекти виробництва енергії
Історично склалося, що тривалий час економіка України розвивалася у напрямку переважного розвитку енергоємних галузей промисловості: гір — ничодобувної, металургійної, хімічної, важкого машинобудування, енергетики. На першому етапі розвитку промисловості України це було зумовлено наявністю відповідних ресурсів, розвиненою інфраструктурою, сприятливими кліматичними та гірничо-геологічними умовами.
Україна, володіючи достатньо потужним паливно-енергетичним комплексом (ПЕК), має в ньому велику частку застарілого, технічно зношеного обладнання та устаткування.
Сьогодні проблема енергозабезпечення нашої країни вже переросла в проблему національної безпеки. Від її вирішення безпосередньо залежить можливість остаточного подолання внутрішніх і зовнішніх кризових процесів в економіці і політиці. Надзвичайно важливим є всебічне осмислення проблем енергозабезпечення, технологічного та економічного обґрунтування заходів з енергозбереження.
Проектом комплексної державної програми енергозбереження України передбачено збільшити енергетичну ефективність електричних станцій і знизити шкідливий вплив їх на навколишнє середовище, підвищивши ККД агрегатів, замінивши старі агрегати на нові зразки, упровадивши парогазові технології.
Людство хвилюють дві проблеми, що безпосередньо пов’язані з теп — лоенер гетикою:
1) На який час вистачить паливно-енергетичних ресурсів (ПЕР)?
2) До якої межі можливе подальше забруднення навколишнього середовища?
Щодо першої проблеми прогнози не досить оптимістичні. Нині світове використання енергоресурсів є еквівалентом 30 млрд т умовного палива. За сучасного рівня споживання енергії людству вистачило б ор — ганічного палива на 1000 років. Якщо враховувати, що частка розвіданих родовищ вугілля в загальногеологічних запасах становить від 4 до 10 %, а нафти — від 15 до 45 %, то цей термін треба скоротити до кількох сотень років.
Розвідані запаси вугілля в Україні становлять понад 47 млрд т. За су — часного рівня видобутку вугілля цього вистачило б на 100 — 200 років. Але технологія видобутку вугілля не відповідає геологічним особливостям родовищ, майже 80 % теплових електричних станцій (ТЕС) фізично і морально застаріли, рівень витрат енергоресурсів вищий за рівень їх видобутку, збільшується забруднення навколишнього середовища.
Відомо, що енергооб’єкти викидають в навколишнє середовище близько 30 % від загальної кількості твердих речовин, а газоподібних — близько 60 % (63 % сірчистого ангідриду і 57 % оксидів азоту).
Електроенергетика України являє собою потужний, складний та розгалужений технічний і технологічний комплекс, потенціал якого може, за певних умов, забезпечити виробництво електроенергії, як у валовому вирахуванні, так і в питомих показниках на душу населення на рівні багатьох розвинутих країн Європи (ФРН, Англії, Італії і т. ін.), але за показниками питомого енергоспоживання значно відстає від них.
Національна енергетична програма України встановлює такі основні напрямив технічній політиці енергетики:
— реконструкція газомазутнихенергоблоків потужністю 300 та 800 МВт з виконанням газотурбінних надбудов;
— спорудження парогазовихустановок (ПГУ) на майданчиках, раніше запланованих для розміщення Кримської та Чигиринської АЕС;
— упровадження технології спалювання вугілля під тиском у топках з циркулюючим киплячим шаром;
— використання ПГУ з внутрішньоцикловою газифікацією вугілля;
— спорудження ТЕЦ з ПГУ-150 та ПГУ-350.
Актуальним напрямом фундаментальних наукових та теоретичних досліджень є розробка наукових засад модернізації та енерго-екологічної оптимізації циклів ТЕС з використанням сучасних газотурбінних та парогазових установок, щоб підвищити ефективність перетворення хімічної енергії палива в теплову та електричну енергію.
Мета видання підручника — систематизація загальних знань про складові частини, технологічні та екологічні аспекти роботи об’єктів, які використовують органічне паливо для виробництва енергії.
Підручник є результатом узагальнення вітчизняного та світового досвіду й багаторічних фундаментальних теоретичних та експериментальних наукових досліджень авторів, спрямованих на вивчення можливостей і розробку рекомендацій щодо підвищення енерго-екологічної ефективності виробництва теплової та електричної енергії, а також систематизації знань та розробок методів і пристроїв для підвищення екологічної безпеки спалювання органічного палива на енергооб’єктах.
Матеріал підручника детально систематизовано. Контрольні питання в кінці кожного розділу дають можливість оцінити засвоєння поданого матеріалу.