Раздел 1. 2. Энергетический анализ технологий производства
Содержание книги
- Федеральное агенство по образованию
- Источники энергии, мера их измерения
- Топливно-энергетический потенциал Земли
- Производство и потребление топливно - энергетических
- Структура топливно – энергетических ресурсов.
- Динамика потребления энергетических ресурсов.
- Возобновляемые источники энергии.
- Отсутствие дешевых преобразователей, низкие плотности потоков и неравномерность освещения сильно сдерживают использование этого вида энергии.
- Раздел 1. 2. Энергетический анализ технологий производства
- Энергетический анализ топливных циклов.
- Характеристикой топливного цикла является сравнение величины
- Приведем результаты расчетов по формулам (2. 1) и (2. 2) в виде
- Раздел 1.3. Энергетика и экология
- Тэк обеспечивает около 70% ежегодного нарушения земель
- Одним из компонентов выбросов тэс является сильнейший
- Поэтому при строительстве каждого энергообъекта обязательно
- Невыполнение любого из приведенных ограничений делает
- Модель обладает рядом недостатков. Например, считается, что
- Роль научно-технического прогресса и
- Раздел 2.1. Основы теории преобразования тепловой
- Энтропия как физическая характеристика преобразования тепла в работу. Неравенство Клаузиуса.
- Подставляя (2.1.31) в (2.1.30), получим что
- Раздел 2.2. Горение топлив и преобразование выделяющейся
- Рассмотрим произвольную химическую реакцию
- Тепловые эффекты образования веществ.
- Преобразование энергии, выделяющейся при горении
- Рассмотрим в качестве примера следующую задачу: как изменится
- Изотермический подвод и отвод теплоты.
- Температуры горения органических топлив достаточно велики, и
- При работе в базовом режиме используется пту, газотурбинная
- Раздел 2.4. Преобразование химической в работу при
- Максимальная работа при обратимых процессах.
- Максимальная работа является количественной характеристикой способности веществ вступать в химическую реакцию или так называемого химического сродства.
- Идеальная машина для обратимого окисления
- Обратимое преобразование работы в теплоту. Цикл
- Обратимое преобразование теплоты.
- Из рисунка видно, что при преобразовании тепла от источника с
- Рис.2.5.3. Коэффициент трансформации тепла от источника
- Рис.2.5.5. Зависимость холодильного коэффициента реальной
- Количество отработанной теплоты, полезно использованной для
- Рис.2.5.7. Схемы двух исследуемых вариантов теплоснабжения
- Основные направления энергосбережения при
1.1.7. Новые источники энергии.
Общее представление о потенциальных ресурсах ядерной энер-гетики и потенциальных возможностях превращения ядерной энергии в электрическую и тепло можно получить из рассмотрения кривой зависи-
мости удельной (в расчете на один нуклон) энергии W связи ядер от
массового числа A (см. рис. 1.1.2).
Кривая удельной энергии связи круто растет в области малых A, имеет пологий максимум у ядра железа Fe и затем с ростом A медленно падает. Таким образом, в роли ядерного "горючего" могут выступать лег-
кие и тяжелые ядра. Для легких ядер принципиально выгодны реакции
синтеза, приводящие к увеличению чисел нуклонов в ядре. Для тяжелых
ядер выгодны реакции деления или расщепления ядер, приводящие к
уменьшению числа нуклонов в ядре. Положительный энергетический баланс является необходимым, но не достаточным условием протекания ядерных реакций "высвобождающих" ядерную энергию. Необходимо еще преодолеть потенциальный барьер, обеспечивающий стабильность материи. На это требуется обычно меньше энергии по сравнению с выделяющейся энергией.
В настоящее время промышленно освоена реакция деления ядер ура-
на U235 и плутония Pu239 на примерно равные осколки с испусканием в среднем 2,5 нейтронов на один акт деления, который следует за поглощением медленного нейтрона. Интенсивное "размножение" нейтронов позволяет создать условия для протекания самоподдерживающейся цепной реакции, которая является источником тепла, в ядерном котле. Тепло отводится омывающим котел теплоносителем, который затем используется либо как рабочее тело, либо для нагрева рабочего тела. Изотопа U235 для работы современных АЭС, как мы видели в разделе 1.1.2, примерно столько же, сколько и нефти.
В природном уране содержится всего 0,711% делящегося изотопа U235 , остальное – в основном уран U238, который через реакцию образования плутония также может быть использован как ядерное топливо. Реакторы, в которых «сгорает» U238 получили название реакторов на быстрых нейтронах или бридеров. В нашей стране успешно работает реактор БН –600 установленной электрической мощностью 600 Мвт. Оснащение энергетики бридерами в принципе способно снять проблему энергетического кризиса на ближайшие 3000 лет, т.к. запасов U235 на планете по теплотворной способности на два порядка больше чем нефти.
Другое направление – использование термоядерных реакторов, в которых производится преобразование ядер дейтерия в ядра гелия в результате реакции синтеза. В настоящее время экспериментально показано, что в результате этой реакции производится больше энергии, чем затрачивается на создание условий для ее осуществления. Принято решение построить опытно-промышленный реактор в Канаде. Если опытная эксплуатация реактора пройдет успешно и окажется экономически выгодной, можно будет считать, что проблема энергетического кризиса снята.
|
