Промышленность является основным потребителем энергети­ческих ресурсов, потребляя около 60 % всего добываемого в стра­не топлива, более 51 % вырабатываемого тепла и 53 % вырабаты­ваемой электроэнергии.

Энергетическое хозяйство промышленности включает:

собственно энергетические установки (ТЭЦ, котельные, ком­прессорные и кислородные станции, утилизационные и холодиль­ные установки, систему водоснабжения и др.);

энергетические части многочисленных технологических уста­новок;

энергетические части комбинированных энерготехнологических установок, производящих технологическую и энергетическую про­дукцию.

Экономическая эффективность технического решения в про­мышленной энергетике должна определяться с учетом измене­ний во всех взаимосвязанных звеньях энергетического хозяйства.

Так, применение природного газа в доменных печах уменьшает потребность в коксе и, следовательно, в добыче коксующихся углей. В то же время увеличивается потребность в кислороде, для получения которого необходима электроэнергия и, следователь­но, дополнительная добыча энергетических углей. Применение электропечи вместо печи, использующей природный газ, при­водит: к увеличению передачи мощности по электрической сети, что вызывает необходимость усиления существующих сетей, строительства новых генерирующих мощностей; изменениям в области транспорта энергетических ресурсов и в топливном ба­лансе. Исследование взаимосвязей между энергетикой и техно­логией производственных процессов позволяет выявить возмож­ность совершенствования производственных процессов промыш­ленности.

Промышленная теплоэнергетика занимает ведущее место в про­мышленности по потреблению энергетических ресурсов (более 65 % общего расхода энергетических ресурсов).

Комплексный подход к нахождению оптимального сочетания электрификации, теплофикации и газификации, раскрытию взаи­мосвязей между энергетикой и технологией производственных про­цессов является характерной особенностью отечественной энер­гетической научной школы, созданной академиком Г.М.Кржи­жановским.

Контрольные вопросы

1. Что представляет собой энергетическое хозяйство страны?

2. Каков состав энергетической цепи и внешние связи энергетики?

3. Какие причины, вызывающие особую важность оптимизационных
технико-экономических расчетов в энергетике, вы знаете?

4. В чем состоит сущность электрификации народного хозяйства страны?

Глава 2 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Общие положения

Энергетическими ресурсами называют выявленные природные запасы различных видов энергии, пригодные для использования в широких масштабах для народного хозяйства. К основным видам энергетических ресурсов в современных условиях относятся: уголь, газ, нефть, торф, сланцы, гидроэнергия и атомная энергия. Энер­гетические ресурсы используют для получения того или иного вида энергии. Под энергией понимается способность какой-либо систе-

мы производить работу или тепло. Получение требуемого количе­ства энергии связано с затратой какого-либо рода энергетическо­го ресурса.

Энергоресурсы, также как и энергия, могут быть первичными и вторичными. Первичные ресурсы имеются в природе в начальной форме. Среди них выделяют возобновляемые и невозобновляемые.

Возобновляемые ресурсы восстанавливаются постоянно. К ним относятся: излучение солнца, энергия ветра, волн, морских тече­ний, приливов, биомассы, гидроэнергия, геотермальная и грави­тационная энергии.

Невозобновляемыми ресурсами являются те, запасы которых по мере их добычи необратимо уменьшаются, а именно: камен­ный и бурый уголь, торф, горючие сланцы, нефть, природный газ, ядерная энергия.

Если исходная форма первичных энергоресурсов в результате превращения или обработки изменяется, то образуются вторичные энергоресурсы (ВЭР) и соответственно вторичная энергия. К таким ресурсам относятся все первичные энергоресурсы после одного или нескольких превращений:

1. Топливные формы:

твердые — торф (брикеты), бурый уголь (обогащенный), кокс; газообразные — искусственный и жидкий газ, водород;     жидкие — мазут, дизельное топливо, горючие масла.

2. Электричество.

3. Тепловая энергия — пар, горячая вода, отходы тепла.

4. Потери на превращение энергии, ее транспорт (передачу) и
распределение.

Для соизмерения ресурсов и определения действительной эко­номичности их расходования принято использовать понятие «ус­ловное топливо». Его низшую рабочую теплоту сгорания Q_p при­нимают равной 29 300 ГДж/кг (7000 Гкал/кг). Зная теплоту сгора­ния и количество натурального топлива (н.т.), можно определить эквивалентное число тонн условного топлива, ту.т.:

где В_ШТ — количество натурального топлива, т н.т.

При оценке ресурсов газа в условном топливе В_нат измеряется в тыс. м³, а теплота сгорания натурального топлива — в кДж на 1 м³. При необходимости оценки энергоресурсов, в том числе гидро­ресурсов, 1 кВт-ч приравнивается к 340 т у. т.

В современных условиях 80... 85 % энергии получают, расходуя невозобновляемые энергоресурсы. Преобразование топлива в ко­нечные виды энергии связано с вредными выбросами твердых частиц, газообразных соединений, а также большого количества тепла, воздействующих на окружающую среду.

Возобновляемые энергоресурсы (исключая гидроэнергетиче­ские) не нуждаются в транспортировке к месту потребления, но обладают низкой концентрацией энергии, поэтому преоб­разование энергии большинства возобновляемых источников требует больших затрат материальных ресурсов и, следователь­но, больших удельных затрат денежных средств (р./кВт) на каж­дую установку. В экологическом отношении возобновляемые источники энергии обладают наибольшей чистотой. Из возоб­новляемых энергоресурсов в настоящее время в основном ис­пользуются гидроэнергия и в относительно малых количествах энергия солнца, ветра, геотермальная энергия. Из всех видов потребляемой энергии наибольшее распространение получила электроэнергия.