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

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

  • Первый приливный проект

    В индийском штате Гуджарат (на северо-западе страны) планируется построить первую в Азии приливную электростанцию промышленного назначения. Индийская энергетическая корпорация Gujarat Power Corp. Ltd. и девелоперская британская компания Atlantis Resources Corp. подписали меморандум о взаимопонимании с правительством штата. Меморандум подразумевает сооружение станции мощностью 50 мегаватт на побережье Аравийского моря. Предполагае...

  • Соло для коллайдера

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

  • Холода подогрели энергетиков

    Холодная зима 2009‑2010 года и рост потребления пара промышленными потребителями пошли на пользу генерирующим компаниям КЭС-Холдинга. ...

  • ТГК-14 могут отключить от тепла

    ОАО «ТГК-14» рискует лишиться теплоснабжающего бизнеса в Улан-Удэ. Причина недовольства горожан и местных властей – бесконечные ЧП на городских ТЭЦ, продолжающиеся с начала отопительного сезона. ...

  • 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». ...


'