ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГАЗОВОГО ТОПЛИВА
Добывается газовое топливо с огромными затратами трудовых и материальных ресурсов, при этом достаточно часто используется с недостаточно высокой эффективностью. При правильном контроле процесса горения и использовании теплоты уходящих газов КПД котлов, работающих на газе, достигает 90-94 %, а при отсутствии должного контроля существенно снижается. Огромное народно-хозяйственное значение имеет повышение эффективности использования газа. На сегодня перед газовым хозяйством стоит проблема организации повышения КПД использования теплоты.
Систематический контроль сжигания газового топлива необходим для исключения его перерасхода. Устранение перерасхода топлива при сжигании дает возможность не допускать потерь теплоты, вызванные неполнотой сгорания, высокой температурой уходящих газов, большим избытком воздуха. По методике, разработанной профессором М. Б. Равичем, можно определить эффективность использования газового топлива.
Чтобы добиться в газоиспользующих установках повышения эффективности использования газа необходимо быстро и с минимальными затратами труда определять потери теплоты и КПД газоиспользующих установок. Во многом эта эффективность зависит от правильности выбора топлива. Для высокотемпературных работ необходимо использовать газ с малым содержанием балласта и высокой жаропроизводительностью, в этом случае обеспечивается повышение производительности газовых установок. Благодаря уменьшению продолжительности процесса сгорания газа и снижению потерь топлива в окружающую среду, снижается удельный расход топлива на единицу выпускаемой продукции.
В основном в техпроцессах, связанных с процессами сушки воздухом, используют водяной пар как промежуточный теплоноситель. Для выделения водяного пара необходимы дополнительные источники теплоты. Для сушки возможно применение продуктов сгорания газа, в этом случае нет необходимости в использовании калориферов для нагрева воздуха паром и специальных котельных установках.
При сжигании 1 м3 газа выделяется 2 м3 водяного пара, который уходит вместе с продуктами сгорания. При использовании теплоты конденсации этих водяных паров для нагрева питательной воды появляется возможность повышения КПД котельных установок.
Также повышения эффективности использования газового топлива можно добиться при сжигании газа в горелочных устройствах при больших тепловых напряжениях, это позволяет получать большее количество теплоты в малом объеме.
Часто техпроцессы проходят при высокой температуре уходящих газов, и если использовать теплоту уходящих газов для производства пара, нагрева воды или повышается эффективность использования газа. Каждая, вносимая в печь калория с подогретым воздухом, позволяет экономить несколько калорий теплоты сжигаемого газа.
Использование специальных рекуператоров позволяет значительно экономить использование газа, но при этом требует дополнительных капиталовложений. Это заставляет разрабатывать методы снижения температуры уходящих газов и повышения эффективности использования газа без последующих дополнительных денежных затрат.
Более эффективным считается метод ступенчатого использования теплоты продуктов сгорания, который заключается в сочетании работы низкотемпературных, среднетемпературных и высокотемпературных установок.
Теплоту уходящих газов, отводимых от котлов и печей, можно использовать для отопления сушильных установок, а теплоту конденсации водяного пара, содержащегося в продуктах сгорания газа, отводимых из котлов или сушилок, - для нагрева воды в контактных экономайзерах. Таким образом, продукты сгорания, отводимые из высокотемпературных установок, используют в низкотемпературных процессах для отопления этих установок. КПД ступенчатых установок может быть доведен до 95 %.
Выделяемые продукты во время сгорания газа можно использовать как источник диоксида углерода и инертных газов. Диоксид углерода используется для ускорения развития растений и повышения урожая, установлено, что органическая масса растений образуется путем фотосинтеза из С02 и Н20. В атмосфере воздуха содержится около 0,03 % С02 по объему и 21 % 02. Но большое количество растений так и не приспособились к таким концентрациям С02 и 02, и их фотосинтетический аппарат работает при значительно более высоких концентрациях С02 (чем 0,03 %) и при более низких (чем 21 %) концентрациях кислорода. Можем наблюдать высокие показатели роста растений повышения урожайности в искусственных условиях при повышении концентрации С02 и снижении концентрации 02 в окружающем воздухе.
Увеличить овощей на 20 % и ускорить развитие цветов на 50 %, повысить зеленую массу табака, чая герани и т.д. до 100% можно с помощью повышения концентрации диоксида углерода в теплицах с доведением содержания С02 в воздухе теплиц до 0,3 %.
Повышение концентрации диоксида углерода в воздухе имеет важное значение, особенно с ростом количества теплиц и применением гидропоники, а при ней отсутствует выделение СО2 из почвы.
Также продукты полного сгорания газа используются в качестве инертных газов для изоляции огнеопасных и взрывоопасных материалов от контакта с воздухом, продувки взрывоопасной аппаратуры.
При хранении в течение длительного срока фруктов и других пищевых продуктов используются чистые продукты сгорания природного газа.
