Главная  Взрывная дейтериевая энергетика 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 [ 63 ] 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

г

[ в полезную механиче-но. Часто ссылаются на d обычно они работают i обычной температуре жидком состоянии, жет оказаться химичес-ги, магний на единицу зин. На единицу объема как и водород, придется нспортировка представ->вка угля.

также выглядит доста-цое вещество. Его мож-!рнуть систему топли-

КВС могут составить ике. При удачных ре-;а-233 в энергобалансе

умулирования энергии Ычных электроаккуму-I уступает калорийнос-е безупречны, ресурсы

!Й, удаленных и на ты-эеделах десятков кило-;тся больше, чем элек-[1луатация теплопрово-сетей. При увеличении гей одному потребите-:тояние теплопередачи ностей в десятки гига->е количество потреби-м направлении. Кроме передачу, при наличии [хк 100 °С.

(еняются масла, обладав. При замене тепло-гут устраниться. Сразу уется: на месте старых 8дя к ним магистраль-(истему теплоразводки

в населенных пунктах. Часть технологических процессов, ныне использующих пламя или электроэнергию, также может быть переведена на теплоснабжение от масляных теплопроводов.

Конечно, масло целесообразно использовать только для передачи тепла на не очень большие расстояния. Причина тому - низкая калорийность нефтепродуктов в качестве теплоносителя: епл ~ - МДж/л, в то время как при сжигании нефти хепл ~ МДж/л. Значит, с той же эффективностью, что и в нефтепроводе того же диаметра, можно использовать нефть при передаче тепла на расстояния в -100 раз меньшие. Можно увеличить эти расстояния за счет повышения объема перекачиваемой жидкости. Это, вообще говоря, не сложно, если выбрать для теплопроводов достаточно большие диаметры труб. Однако вероятность пожара или загрязнения окружающей среды при увеличении объемов прокачиваемого масла будет расти.

Какое-то решение проблемы передачи тепла от КВС все равно придется искать. На теплоснабжение России идет вчетверо больше тепла, чем вырабатывается электроэнергии (рис. 7.1). Если для теплопередачи использовать ЛЭП, их мощности должны возрасти впятеро, а потребление первичной энергии - на-15%.

Эта проблема возникнет, как только Газпром начнет снижать подачу газа, обладающего калорийностью qj.. ~ 45 МДж/кг. Чем его заменить? Попробуем газообразной водой - перегретым паром, калорийность которого р ~ 3 МДж/кг.

Нагрев воду за счет энергии КВС до состояния перегретого пара и запустив его в газопровод (ГП), получим паротеплопровод (ПТП), мощность которого (VVnxn) будет меньше мощности газопровода (Wj-n):

пар 1Угп

(7.3)

Поскольку гидродинамические характеристики водяного пара близки к характеристикам метана (основная часть природного газа), можно ожидать, что затраты на транспортировку пара (), скорости перемещения и тому подобное

останутся теми же, что в газопроводе. Поэтому оценить ожидаемые параметры ПТП можно, исходя из известных характеристик ГП.

В Большой Советской Энциклопедии [том 6, 1971 г.] приводятся параметры газопровода Бухара - Урал (ГПБ): перекачка тепловой мощности VVj-пб = 30 ГВт осуществляется двумя трубами диаметром Dyh- = 800 мм на расстояние ГПБ = 5500 км при давлении Руцъ ~ 5 МПа.

На транспортировку тратится около 20% перекачиваемой первичной энергии:

ф.ГПБ==0,21УгПБ-6ГВт; (iV/L) == 1 МВт/км . (7.4)



Масса стали в трубах ГПБ = 3 млн тонн, то есть удельная материалоемкость такой линии энергопередачи:

ЦгпБ = 100 кг/кВт, (h/L) = 20 г/(кВт км).

(7.5)

Соответствующие параметры ПТП с диаметром двух труб ПТП = ГПБ = 00 мм (обозначим их индексом ПТПБ ) окажутся:

ПТПБ=2ГВт; ЬптпБ0,2 = 400км; ЦптПБ = 100 кг/кВт; (.l/L).j,g = 300 г/(кВт км), {jL) = 1 МВт/км.

(7.6)

Иными словами, от возведенного на Урале КВС двумя трубами диаметром 800 мм можно передавать 2 ГВт тепла на расстояния од = 400 км с теми же

удельными затратами стали и энергии на передачу, что и при передаче газа из Бухары. Если же расстояния от КВС до потребителей тепла окажется другим Aioxp то затраты изменятся:

перен

= 0,2-

ПТПБ 0,2

М^потр ПТПБ 0,2

[отр

ПТПБ 0,2

(7.7)

Передаваемая мощность, если не изменять диаметров труб или давления в них, останется той же - около 2 ГВт.

Теплопровод может оказаться выгоднее газопровода по затратам в достаточно густонаселенных областях, удаленных от газовых месторождений. Урал - достаточно наглядный пример. Например, от КВС, сооруженного вблизи территории комбината Маяк (г. Озерск Челябинская область), удельные затраты стали и энергии на передачу тепла в города-миллионники Челябинск и Екатеринбург (AioTp ~ 100 км) в три - четыре раза меньше, чем при обогреве от газопровода

Бухара - Урал. В среднем же для Урала с его сравнительно высокой плотностью населения, затраты на теплоснабжение газом из Бухары и от одного местного КВС по теплопроводам, скорее всего окажутся близкими. Если же теплоснабжение обеспечивать, скажем, от трех КВС, расположенных друг от дрзта на расстояниях -300 км, то затраты могут оказаться меньше, чем на транспортировку газа из Бухары или с Ямала.

Напомним , мы не проектируем теплопровод с учетом всех факторов. Однако утверждаем: в пределах густонаселенных областей России теплоснабжение от КВС напрямую (без преобразования тепла) не потребует расходов, заметно превышающих современные.

Можно ли с территории России снабжать теплом, например, Европу? Для увеличения производительности газопроводов увеличивают диаметр труб. Правильней бьшо бы воспользоваться данными по газопроводам большего диаметра, уже эксплуатируемым, но для Оценки примем параметры ГПБ: Z)g - диаметр; - давление; Z.J..J. g - расстояние между перекачивающими станциями.

¥

Если при пер( терь из-за ошибо ожидать теплопер!

щ

Выгоды от уВ1 водительности и ) В таблице 7.1 npi В предположении, между компрессо]

с этими расстояни нулем, все гвдро, В паротеплопровод

Lq 2 - расстс вать 20 % перенос!

10,2 - УДел!

Зависимость м портировки Z-pp щ

изображены прямь удельной материш

(1 млн тонн на 30 Г кость по бетону (6. получения и доста ном на теплоснабж.

Слишком ли щих на территор! Теплопровод с тр; щий 2 ГВт тепло) 6 ГВт энергии, пре

Однако при т а следовательно и порционально чет!



[ьная материалоемкость

г км).

Петром двух I окажутся:

400 кг/кВт; МВт/км.

(7.5) труб

(7.6)

Мя трубами диаметром 12 = 400 км с теми же

D и при передаче газа епла окажется другим

ютр

(7.7) ПТПБ 0,2

ов труб или давления

(о затратам в достаточ-сторождений. Урал - шного вблизи террито-цельные затраты стали бинск и Екатеринбург iorpcBC от газопровода

о высокой плотностью г одного местного КВС н же теплоснабжение г друга на расстояниях портировку газа из Бу-

всех факторов. Однако гплоснабжение от КВС шдов, заметно превы-

1мер, Европу? Для уве-мегр труб. Правильней его диаметра, уже экс-- диаметр; -дав-ями.

г

Если при переходе к большему диаметру не возникнет дополнительных потерь из-за ошибок проекта, то согласно известным соотношениям [69] можно ожидать теплопередачи

птп[ГВт]==2

AiTn

птп

А:т.Б

1 J

[ J

ПТП

\ /

(7.8)

Выгоды от увеличения диаметра можно поделить между увеличением производительности и уменьшением доли энергии, используемой на перекачку пара. В таблице 7.1 представлены разные варианты такого разделения, полученные в предположении, что с увеличением диаметра труб увеличиваются и расстояния между компрессорными станциями (icx) 2, 4, 8 и 16 раз по сравнению

с этими расстояниями в газопроводе Бухара - Урал. В варианте, обозначенном нулем, все гидродинамические параметры этого газопровода воспроизведены впаротеплопроводе. ч;

Lq 2 - расстояние, при котором на транспортировку пара придется расходовать 20 % переносимой первичной энергии.

М-0 2 - удельная материалоемкость, которой достигнет теплопровод при

Зависимость материалоемкости от расстояния для некоторых вариантов транспортировки Z-pp представлена на рис. 7.6. В предлагаемом упрошении зависимости

изображены прямыми, идупщми под разными зтлами из точки, соответствующей удельной материалоемкости КВСЮ ц-бО кг/кВт. Материалоемкость по стали

(1 млн тонн на 30 ГВт мощности) намеренно удвоена, чтобы учесть и материалоемкость по бетону (6...8 млн тонн). Таким образом оценена полная материалоемкость получения и доставки тепла в предположении, что КВСЮ ориентирован в основном на теплоснабжение.

Слишком ли сложно конкурировать паротеплопроводу от КВС, работающих на территории России, с газопроводами, например, идущими в Европу? Теплопровод с трубами, аналогичными газопроводу Бухара - Урал, передающий 2 ГВт тепловой энергии на -5000 км, но требующий для прокачки газа 6 ГВт энергии, превзойдет по бессмысленности линии электропередачи.

Однако при том же перепаде давления количество перекачиваемого газа, а следовательно и энергия, с увеличением диаметра ПТП (>птп) растет пропорционально четвертой степени диаметра:

ПТп[ГВт] = 2

(7.9)



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 [ 63 ] 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

© ООО "Карат-Авто", 2001 – 2018
Разработчик – Евгений Андрианов