Зрозуміло, що ресурси, згадані в приведеному переліку, не лежать на поверхні. Їхній видобуток сполучений зі значними труднощями наукового, технічного, економічного й організаційного характеру. Зараз, з огляду на убогі фінансові можливості України, варто відмовитися від існуючого ще з часів Радянського Союзу методу "навалу", суть якого полягає в тому, що з будь-якою проблемою можна справитися, якщо на неї навалитися усім миром.
Сьогодні теплоенергетичні задачі потрібно вирішувати не числом, а вмінням. Не дивлячись ні на які обставини, пріоритет повинний бути відданий найбільш дешевим і швидкореалізованим науково- технічним методам. Інститут технічної теплофізики НАН України останні роки займався головним чином розробкою найбільш дешевих і швидковпроваджуванних технологій. Ось деякі з них. Величина енерговитрат багато в чому визначається тим, яким чином здійснюється підведення енергії в ту чи іншу технологію. При звичайному підведенні, як правило, велика частина енергії даремно розсіюється в навколишнє середовище. Для зменшення цих втрат був запропонований новий метод. Суть його полягає в трансформації енергії, що вводиться в гетерогенне дисперсне середовище, не у всьому обсязі апарата, а на границі поділу фаз і в імпульсному режимі.
Сьогодні цей широко використовуваний метод одержав назву ДІВЕ. Його застосування на 1- 2 порядки зменшує енерговитрати.
В даний час на основі ДІВЕ створено 26 технологій у 10 різних галузях, що дозволяють заощаджувати 92,5 тис. т у.п. на рік. Сучасні теплові електростанції, газові турбіни, двигуни внутрішнього згоряння й інші теплоенергетичні установки споживають величезну кількість палива тільки для того, щоб покрити великі втрати, що виникають у процесі горіння. Про що йде мова?
Сьогодні електроенергію з палива можна одержати або за допомогою паливного елементу, або теплової машини. Але в останньої "паливний апетит" на 20 -25% вищий. У тепловій машині на одне перетворення енергії більше, ніж при використанні паливного елемента (мова йде про процес горіння). А оскільки майже у всіх теплоенергетичних установок процес перетворення енергії палива в теплоту не ідеальний і супроводжується втратами, обчислювальними багатьма мільярдами тонн умовного палива. На їхнє покриття саме і витрачається додаткова кількість палива. Сьогодні Інститут технічної теплофізики НАН України єдина у світі організація, що володіє новим термохімічним методом підвищення КПД теплоенергетичних установок за рахунок зменшення втрат при горінні. Розроблено кілька варіантів його практичного використання в ПГУ, ПСУ, ГТУ, ДВС, а також у промислових печах. Один з них був реалізований на нагрівальній печі. Це дозволило вдвічі скоротити витрати природного газу і досягти рекордного коефіцієнтау використання палива ‑92- 93%.
На Заході давно зрозуміли вигоду автономної комбінованої системи виробництва електроенергії і теплоти. У нас же не усвідомили ще і того, що широке використання такої системи є ледве не єдиним ефективної шляхом виходу України з енергетичної кризи.
Однак це пов’язано зі значними фінансовими труднощями. Були б у нас гроші, проблем не було б. Просто купили б на Заході відповідну кількість таких установок і змонтували їх на наших підприємствах. Але тільки одна комбінована система фірми МАН потужністю 1000 квт коштує 1 млн. дол. США.
Інститут технічної теплофізики НАН України запропонував свій шлях рішення даної проблеми. Суть його в наступному. Використовуючи існуючу теплову інфраструктуру на наших чи підприємствах об'єктах комунального господарства, створити таку комбіновану систему, що по ефективності не уступала б західним, а по вартості була б значно нижче. Зробити це можна, пристроюючи газові чи турбіни газомотори до існуючого промисловим і комунальним чи казанам промисловим печам. Подібне дозволить зменшити фінансові витрати на 30- 40%. Зараз в інституту мається багато розробок по прив'язці різних енергоустановок до різних типів казанового устаткування. У 1998 році вперше в Україні одна з таких схем була реалізована на Шрамковском цукровому заводі.
Розглянемо в цьому зв'язку тільки два питання. Як підвищити КПД ТЕЦ, що працюють на природному газі, за рахунок удосконалювання термодинамічних процесів? І як збільшити КПД ТЕЦ за рахунок підвищення ефективності спалювання низькосортних вугіль?
У першому випадку 5- 9 процентного підвищення КПД можна досягти, надбудовуючи вітчизняні газотурбінні установки до існуючого енергоблоку. Цей шлях не новий. Нове тут тільки те, що газова турбіна в нашому випадку працює на продуктах неповного горіння. Тоді надбудова може бути здійснена практично без реконструкції енергоблоку.
Підрахунки показують: нарощування електричних потужностей, таким чином, у порівнянні, скажемо, з будівництвом нових ПГУ значно дешевше. Друге питання пов’язане головним чином з гірничо-геологічними умовами видобутку, що погіршуються, вугілля в Донбасі. На електростанціях виникли значні труднощі, участилися аварійні зупинки котлів, зросла витрата мазуту і природного газу на підсвічування, збільшився недожог. Багаті країни, такі, як США, Німеччина й ін., вирішують цю проблему за допомогою киплячого шару. Для України подібний варіант сьогодні не підходить.
І все-таки проблему спалювання низькосортного вугілля потрібно вирішувати. Але як? Вона має два аспекти: економічний і технічний.
У першому випадку можна скористатися "польським способом". У Польщі одним з перших кроків переходу від соціалізму до капіталізму був переклад відносин між виробниками і споживачами вугілля на ринкову основу.
Електростанції стали платити не за кількість "чорного золота", а за кількість енергії, що надходить з ним. У ціні знайшли відображення й інші показники, що характеризують якість вугілля, зольність і летучість. Такі економічні важелі змусили удосконалити технологію видобутку, змінити виробничі відносини і т.д. Це дозволило підвищити якість вугілля, і проблема спалювання його низькосортних видів у Польщі практично зникла. В другому випадку нам допоможе тільки лише яка-небудь малозатратная технологія. Одну з них розробив Інститут технічної теплофізики НАН України. При її допомозі можна модернізувати велику частину існуючих котлів шляхом прибудови предтопка для позатьопочної термохімічної переробки вугілля.
Один з варіантів такої технології використаний для энергоэффективного смолоскипового спалювання соняшникової лузги на Полтавському маслоекстракційному заводі. По ефективності спалювання низькосортного вугілля позатопочная термохімічна переробка практично не відрізняється від спалювання в киплячому шарі, але по фінансових витратах відмінність значна. На запропоноване Інститутом технічної теплофізики НАН України здійснення модернізації котлоагрегатів буде потрібно грошей на кілька порядків менше і те тільки в національній валюті. Сьогодні в цьому напрямку виконаний великий обсяг робіт з термохімічної переробки антрациту у науково-технічному центрі вугільних енерготехнологій НАН України і Міненерго. Якби вдалося об'єднати зусилля нашого інституту, цього центра і Міненерго, то можна було б таку важку проблему вирішити протягом двох- трьох років.
Завантажити реферат