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:

  • Станет ли ветер дороже нефти?
    Станет ли ветер дороже нефти?

    На февральской сессии ЕС еврокомиссар по энергетике Гюнтер Оттингер представил энергетическую стратегию Евросоюза, в которой значительное место уделено согласованию единой политики по использованию возобновляемых источников энергии. По оценкам европейских исследователей, до 2020 года можно будет сэкономить до 100 миллиардов евро при условии сбыта электроэнергии, полученной от использования солнечной энергии в Южной Европе и энерг...

  • В Вологде готовят полигон
    В Вологде готовят полигон

    С 5 по 9 сентября в Вологде состоятся всероссийские соревнования профессионального мастерства оперативно-ремонтного персонала распределительных электрических сетей ОАО «Холдинг МРСК». ...

  • На Сардинии появится крупнейшая «зеленая» электростанция
    На Сардинии появится крупнейшая «зеленая» электростанция

    Компания Enel Green Power – «дочка» крупнейшего итальянского энергоконцерна Enel – построит ветроэлектростанцию Портоскузо на острове Сардиния установленной мощностью 90 МВт. После завершения строительства Портоскузо станет крупнейшей ветроэлектростанцией в Италии, а общая мощность ветроэлектростанций Enel Green Power достигнет 250 МВт. Новая ветроэлектростанция будет укомплектована тридцатью девятью турбинами производства компании Sie...

  • ПС «Каскадная» закольцует Москву
    ПС «Каскадная» закольцует Москву

    Филиал ОАО «ИЦ ЕЭС» и компания Alstom обсудили монтаж оборудования комплектного распределительного устройства ПС 500 кВ «Каскадная». ...

  • Соло для коллайдера
    Соло для коллайдера

    Ученые и музыканты из международной исследовательской группы LHCsound разработали программное обеспечение, позволяющее «озвучивать» столкновение частиц в Большом адронном коллайдере. ...