16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/167/12603.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 03 (167) февраль 2011 года

Что нахимичили для энергетики,или Недооцененные разработки

Производство для энергетики К. т. н. Анатолий ЖУРАВЛЕВ, директор ООО «НПФ «ЛЕНА»

Широко простирает химия
руки свои в дела человеческие.
М. В. Ломоносов

Мы продолжаем публикацию материалов о передовых разработках для энергетики, сделанных в области химической технологии. (Начало читайте в номере 1‑2 (165–166): http://www.eprussia.ru/epr/165/12556.htm).

Решением генеральной ассамблеи ООН 2011 год объявлен во всем мире Годом химии. В последние десятилетия химическая наука и промышленность предложили немало новых разработок, но далеко не все из них широко используются в энергетике, где сильна инерция, особенно на малых энергетических объектах.



Вода по‑новому

На стационарных ДВС большой мощности используется вода, но, как правило, с антикоррозионными и антинакипными присадками. Впрочем, есть и более изысканные методы улучшения свойств природной воды.

Так, известно, что вода, очищенная от примесей, то есть солей, кислорода и углекислого газа, обладает очень малой коррозионной агрессивностью. В большой энергетике такая задача успешно реализуется известными средствами. Для ДВС, особенно установленных на транспортных средствах, это непросто. Но группа ленинградских ученых во главе с д. т. н. И. С. Полипановым разрешила проблему в 1980‑х годах. Они провели успешные испытания на дизель-генераторах морских судов. Изюминка метода – ­применение особых полимеров, способных каталитически связывать даже ничтожные количества кислорода.



Нанотехнологии в деле

Коллоидная химия, то есть учение о дисперсных гетерогенных системах, также может быть использована для нужд энергетики: поверхносто-активные вещества (ПАВ) позволяют создавать устойчивые эмульсии солярки и мазута с водой. При этом кпд мазутных котлов не падает при содержании воды до 10‑15 процентов, так как обеспечивается полное сгорание топлива без сажи. Энергетические дизели под эмульсионное топливо серийно изготавливаются в Германии.

Очень полезны пластификаторы, то есть вещества, позволяющие повысить подвижность (текучесть) суспензии. Их добавление к водоугольным смесям дает возможность успешно сжигать их в топках при минимальном содержании воды, а также подавать смеси по трубопроводам на сотни километров с минимальными затратами энергии. Особенно это выгодно при гидродобыче угля, которая, в свою очередь, практически исключает взрывы и пожары в шахтах. Напомню, что печально известная «Распадская» изначально планировалась к разработке гидравлическим методом, но потом все же остановились на классической сухой добыче.

В угольной теплоэнергетике огромную роль сыграли современные способы очистки дымовых газов от мелких зольных частиц. Прежде всего это широкое внедрение электрофильтров. Их достоинства: минимальное сопротивление и высокая эффективность по улавливанию микрочастиц.

Добыча нефти с истощенных (нефонтанирующих) месторождений, каковых в России большинство, невозможна без ПАВ. Обезвоживание нефти перед переработкой производится методами коллоидной химии.



Сверхтопливо

Эпохальным для энергетики событием явилось освоение принципиально нового топлива (ядерного). Хотя атомная энергия – проявление физических процессов, ее практическое использование потребовало громадных усилий химической науки и технологии. На сегодня ядерная энергия – наиболее реальная альтернатива ископаемым углеродным топливам. Это чрезвычайно обширная тема, и следует ограничиться двумя замечаниями.

Во-первых, неверно представление, что подлинное изобилие энергии на планете связано с термоядерным синтезом. Ресурсы энергии реакций деления ядер урана и тория с учетом возможности воспроизводства топлива в реакторах на быстрых нейтронах примерно равны потенциалу термоядерного синтеза, поскольку он определяется запасами на Земле лития. Литий (точнее, один из его изотопов) – единственный реальный источник трития, изотопа водорода с атомной массой 3, необходимого для атомных реакторов.

Во-вторых, катастрофы в атомной отрасли (в Челябинской области и на Чернобыльской АЭС) носили характер химического взрыва, хотя и сопровождались обширным радиоактивным заражением. В первом случае взорвалось хранилище жидких радиоактивных отходов емкостью несколько тысяч кубометров, где явно из‑за недостаточного знания химии совместно хранились растворы азотнокислых и уксуснокислых солей, чего делать нельзя, так как первые – окислители, а вторые – восстановители. В Чернобыле взорвался водород, который бурно выделялся в перегретом реакторе вследствие взаимодействия раскаленных циркониевых труб с водой. Эти печальные события свидетельствуют о громадной роли химических процессов в атомной промышленности.



О пользе взрывчатых веществ

Коснувшись взрывов и пожаров, заметим, что пиротехника может играть и положительную роль, более того, ее неплохо использовать в проектных решениях. Вспомним аварию на Саяно-Шушенской. Из-за полного обесточивания аварийные затворы напорных водоводов закрывались в ручном режиме в течение 55 минут, причем началась операция примерно через 20 минут после разрушения второго гидро­агрегата. Через 3,5 часа (после подвода электричества от дизель-генератора) было начато открытие затворов водосбросных отверстий для сброса воды из водохранилища.

Все эти операции можно было выполнить в течение считанных десятков секунд посредством пороховых зарядов и соответствующей газовой автоматики. Системы отработаны и способны манипулировать с грузами в десятки тонн с исключительной точностью и плавностью. Надежность данных систем превышает даже самые высокие требования энергетической отрасли. Для аварийных механизмов лучшего и не придумать.

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 03 (167) февраль 2011 года:

  • Проведение энергоаудита – только начало
    Проведение энергоаудита – только начало

    Российский рынок энергоаудита нуждается в принятии жестких «правил игры», позволяющих отсеять мошенников и непрофессионалов. ...

  • Подсчитан ущерб от «ледяного дождя»
    Подсчитан ущерб от «ледяного дождя»

    Энергетики подсчитали ущерб от «ледяного дождя», обрушившегося на Подмосковье и некоторые регионы Центральной России в конце 2010 года. ...

  • В режиме реального времени

    Специалисты «Колэнерго» наладили систему коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ) на удаленной подстанции 35 кВ в Печенгском районе Мурманской области. ...

  • Швейцарию и Норвегию зовут на энергорынок
    Швейцарию и Норвегию зовут на энергорынок

    Гюнтер Эттингер, уполномоченный представитель Европейского энергетического союза, призвал Швейцарию и Норвегию присоединиться к общеевропейской энергетической сети. В этих странах хорошо развита гидроэнергетика, что при грамотном распределении энергии по всей Европе поможет предотвратить перебои в работе всей сети. Брюссель планирует создать единый либеральный энергетический рынок и хочет, чтобы Швейцария и Норвегия приняли в нем участ...

  • Китай ищет новые месторождения
    Китай ищет новые месторождения

    В ближайшие двадцать лет Китай намерен ежегодно тратить 74,6 миллиона долларов США на поиск новых месторождений нефти и газа. ...