Теплотворная способность различных видов топлив

Процесс горения любого вида топлива, в том числе и газа, основан на химической реакции соедине­ния с кислородом воздуха с выделением значительного количества тепла. Часть тепла затрачивается на поддержание высокой температуры топлива, без которой горение невозможно. Горение топлива происходит при условии достаточного при­тока к нему воздуха и нагрева топлива до температуры воспламенения. Горение топлива может быть полным или неполным. При неполном сгорании образуется угарный газ, и при этом выделяется не более 1/3 общего количества тепла, которое могло бы быть выделено при полном сгорании топлива. При полном сгорании углерод образует углекислоту, а выделившийся водород при соединении с кислородом воздуха превращается в воду. При этом выделяется наибольшее количе­ство тепла.

Техническое обеспечение топливной электро- теплоэнергетики

Производство электрической и тепловой энергии на основе использования традиционных для человечества видов органического топлива осуществляется на тепловых электростанциях (ТЭС) и в узловых котельных.

Примерно 70% всей электроэнергии в мире вырабатывается на теплоэлектростанциях. В Беларуси – порядка 95%.

Теплоэлектростанции подразделяются по назначению:

– конденсационные тепловые электростанции (ТЭС), вырабатывающие только электроэнергию;

– теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), которые производят электроэнергию и теплоту.

Производство энергии при этом осуществляется посредством ряда преобразований потенциальной химической энергии углеводородного топлива, высвобождаемой в процессе его горения.

Теплоэлектростанции различаются применяемыми типами установок по производству электроэнергии, которые могут быть:

– газотурбинными, прямого преобразования энергии сгорания газообразного топлива в крутящий момент связанного с электрогенератором приводного вала турбины;

– паровыми по видам потребляемого топлива: угольная (уголь, дрова, торф, сланцы), газомазутная;

– парогазовыми со смешанным циклом преобразования газообразного топлива в механическую энергию и в перегретый водяной пар.

На паровых электростанциях с мазутным или газо-мазутным обеспечением топливом тепловая энергия, выделяющаяся при сжигании этого топлива, нагревает воду в котле парогенератора и, испаряя её, преобразуется в энергию водяного пара, температура которого достигает более 570 °С. Водяной пар подаётся в турбину, где его энергия преобразуется в механическую энергию вращения вала генератора электрического тока ЭГ. КПД паровых установок – не более 20 %.

Практически все теплоэлектрические станции Беларуси оборудованы системой дополнительного преобразования воды в водяной пар до температуры 230^оС и трубопроводной структурой передачи тепла водяного пара производственным предприятиям и жилищно-коммунальному хозяйству (ЖКХ) городов. Такие комплексные теплоэлектрические станции получили название ТЭЦ – теплоэлектроцентраль.

Нефть в своей основе является жидким жировым составом древних отходов (умерших) животной до молекулярной деятельности. В процессе жизнедеятельности Земли эти древние отходы в силу того, что они легче воды, располагались вдоль экватора, однако тектоническая деятельность Земли часть нефти, около 20% перераспределила ближе к полюсам, сохранив их внутри континентов или в грунте океанского дна. По сути, нефть является частью продуктом разложения древних, отживших свой век, живых организмов Земли, как и тяжелые газы (пропан и бутан), сопровождающие нефть.

Потребление нефти в народном хозяйстве рес­публики определяется возможными объемами нефтепере­работки на Мозырском и Новополоцком нефтеперераба­тывающих заводах, а также объемами ее использования в качестве топлива и сырья для нефтехимической про­мышленности.

За два последних десятилетия 20-го века человечество израсходовало в 1,2 раза больше природных ресурсов, чем за весь предшествующий период и грозит исчерпанием легкодоступных и дешевых месторождений. Беларусь, например, за последние 50 лет использовала 85 % своих запасов нефти.

В настоящее время РУП «ПО «Белоруснефть» разраба­тывает 44 месторождения нефти, которые составят ос­новную базу нефтедобычи и в ближайшем будущем. Из них 2005 году - 1,785 млн. тонн. Примерно такой же темп добычи нефти ожидается и в последу­ющие 15 лет. При этом рентабельность нефтяной отрасли (с учетом затрат РУП «Белгеология» на геологоразведоч­ные работы на нефть) составляет более 150 процентов.

В 2010 году планируемая добыча нефти составит 1,58 млн. тонн, а в 2020 году - 1,08 млн. тонн.

В 2010 году в целях более полной загрузки существующих мощностей нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов предполагается увеличить пе­реработку нефти до 103,9 млн. тонн. Из собственных месторождений планируется добыть 8,3 млн. тонн, что на 8,6 процента меньше уровня добычи в прошедшей пятилетке. Импорт нефти составит 99,6 млн. тонн, экс­порт - 4 млн. тонн.

В 2011-2020 годах переработка нефти в республике сохранится на уровне 21,5-22,0 млн. тонн в год, что со­ставит примерно 219 млн. тонн. При ежегодном импорте в 21,0-21,5 млн. тонн объем поставок за этот период достигнет 211 млн. тонн. Из собственных месторождений планируется добыть 13,4 млн. тонн и поставить на экс­порт 6,5 млн. тонн.

Прогнозируемая в таких объемах добыча нефти позво­лит компенсировать потребности народнохозяйственно­го комплекса страны за счет собственных ресурсов на 6,1 процента в период 2011-2020 годов.

Такой вариант освоения углеводородного потенциа­ла недр Припятского прогиба составлен исходя из уже разведанных запасов, новых открытий и освоения новых залежей нефти.

Несмотря на ограниченность и недостаточность ресурсов нефти, Республика Беларусь является экспортером нефтепродуктов. Около 80% нефтепродуктов, произведенных белорусскими нефтеперерабатывающими заводами, экспортируется. Это обусловлено наличием избыточных мощностей по переработке сырья и малой емкостью белорусского внутреннего рынка нефтепродуктов.

Поступления в бюджет республики от нефтяной отрасли в 2010 и 2020 годах (при сохранении современных цен на нефть и затрат на ее добычу) соответственно составят от 135 до 200 млн.€ при рентабельности около 15%.

На 1 января 2021 г. остаточные запасы нефти Припятской нефтегазоносной области с учетом частичной компенсации (53,3%) добытой нефти приростами разведанных запасов в количестве 13,45 млн. т составят 51,1 млн. т, неразведанные ресурсы - 164,57 млн. т.

Таким образом, к 2021 году потенциал углеводородного сырья в этом регионе будет складываться из нефтяных месторождений, находящихся в разработке, и резерва еще не открытых к этому времени новых месторождений. При продолжении геологоразведочных работ по подготовке промышленных запасов нефти, интенсификации добы­чи и изучения других потенциально нефте-перспективных районов Беларуси (Оршанская и Подляска-Брестская впадины) добыча нефти в республике может осуществлять­ся на протяжении всего XXI века, частично компенсируя потребности в ней на уровне 5-6%.

В процессе центробежного разделения нефти на фракции получают, помимо нефтяного газа, бензин, керосин, дизельное топливо, технические масла и легкий мазут различного назначения. Далее легкий мазут в процессе нагрева преобразуют в бензин, керосин и пр. продукцию, включая тяжелый мазут с большим содержанием гудрона.

Топливом для электростанций является отделенный центробежной возгонкой от гудрона мазут.