Tema 1 final
ALIMENTARE CU GAZ COMBUSTIBIL. TERMOFICARE
Yüklə 1,07 Mb.
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- Calitatea SP de furnizare a aentului termic Generalităţi
- Infrastructura gazului metan
- Utilizarea şi piaţa gazelor naturale în România
- Biogazul – o alternativă la gazele naturale
- Calitatea gazelor naturale
- British thermal unit
- Surse clasice şi surse neconvenţionale de energie termică
- Sistemul de încălzire în Bucureşti
- Centrală Locaţie Capacitate
12. ALIMENTARE CU GAZ COMBUSTIBIL. TERMOFICAREGeneralităţi Infrastructura gazului metan Utilizarea şi piaţa gazelor naturale în România Biogazul – o alternativă la gazele naturale Calitatea gazelor naturale Generalităţi privind energia termică Surse clasice şi surse neconvenţionale de energie termică Calitatea SP de furnizare a aentului termic Generalităţi P Gazele naturale mai conţin: vapori de gaze condensate (din care cauză mai sunt numite gaze umede), hidrogen sulfurat H2S şi până la 9 % dioxid de carbon CO2, care diminuează calitatea gazului. În general gazul natural are în compoziţie 85 % metan 4 % alţi alcani (etan, propan, butan, pentan) şi 11 % gaze inerte (care nu ard). Deosebit de valoroase sunt gazele naturale care conţin heliu. În procesul de ardere, raportul gaz natural / aer este de 1/10. Densitatea = 0,700 - 0,840 kg/m³, puterea calorică: 8,2 ... 11,1 kWh/m³N = 30 ... 40 MJ/m³N , iar temperatura de fierbere este de -161 °C. Gazul natural formează amestec exploziv (la o simplă scânteie) în combinaţie cu aer / oxigen, fiind foarte periculos. Acesta este motivul pentru care în gazul distribuit în reţele pentru consum casnic se adaugă o cantitate mică de odorant (mercaptan), cu miros de varză putredă, gaz fără culoare, care ajută la detectarea unei scurgeri, prevenind un incendiu sau o explozie. Se face distincţie între gazul sărac (conţinutul în metan oscilează între 80 şi 87 % volumic, având în compoziţie cantităţi mai mari de dioxid de carbon şi azot) şi gazul bogat (are un procent mai ridicat de metan: 87 - 99 % volumic). În reţelele casnice se livrează gaz metan. Gazul metan a fost descoperit în anul 1778 de A. Volta în mâlul bălţilor, motiv pentru care a fost numit şi „gaz de baltă“. Se găseşte în depozite geologice, aproape pur, sau însoţind zăcăminte de cărbuni (unde formează, cu aerul, gazul grizu, amestec foarte explozibil) şi de petrol. Se poate produce prin fermentarea anaerobă a resturilor vegetale şi/sau animale pe fundul bazinelor acvatice, ori în spaţii amenajate în acest scop (staţii de reciclare deşeuri organice). Dacă este ars incomplet (aer insuficient) produce negrul de fum, materie primă valoroasă în multe domenii. De asemenea, prin diverse reacţii, în general la temperaturi ridicate şi în prezenţa unor catalizatori, generează o gamă largă de materii de sinteză, care stau la baza producţiei de materiale sintetice (mase plastice, fibre sintetice, cauciuc sintetic, formaldehidă). Rezervele globale de gaz estimate în anul 2004 sunt de 185 miliarde tone, care ar acoperi necesarul mondial pe o perioadă de 67 de ani. Distribuţia pe glob este inegală: 15 ţări exploatează 84% din producţia mondială de gaz. Infrastructura gazului metan Reţeaua specifică pentru gaz metan cuprinde: unităţi de extracţie, reţele de transport, depozite de gaze, unităţi şi reţele de distribuţie la utilizatori. În trecut, gazul natural era cel mai adesea ars pe câmpurile de exploatare, practică nepermisă acum nicăieri. Exploatarea gazului natural se face integral şi selectiv. La capătul puţului, detenta gazului provoacă condensarea hidrocarburilor C5…C8, componente foarte uşoare şi foarte valoroase, colectate şi transportate prin conducta de condensate. Restul (hidrocarburile C2….C4, CO2, H2S şi He) constituie componente gazoase la temperatura ambiantă şi sunt captate şi transportate în gazoduct separat. În aceaaşi etapă se realizează deshidratarea gazului şi separarea componentelor. Uscarea gazului este procesul de înlăturare a vaporilor de apă, care face parte din metodele de pregătire a gazului înainte de utilizare. Îndepărtarea apei din gaz este importantă, deoarece prin uscarea gazului se înlătură posibilitatea formării cristalohidraţilor (impurităţi solide care blochează conductele şi dăunează armăturilor). Gradul de uscare a gazului se stabileşte astfel încât cristalohidraţii să se formeze doar sub -8°C. Hidrocarburile C2….C4 sunt vândute în stare lichefiată (liquified petroleum gas, amestec propan - butan) – LPG), iar gazul acid - H2S şi heliul sunt vândute industriei chimice. Din locul de exploatare gazele se transportă fie pe conducte, fie cu cisterne, în stare comprimată (compressed natural gas - CNG), sau lichefiat. CNG este realizat prin comprimarea gazului natural, cu conţinut de circa 75 % metan şi este un substitut pentru combustibilii auto. LPG sau autogaz-ul este un amestec de hidrocarburi gazoase folosite drept combustibili pentru încălzit ori la motoare de vehicule; o utilizare în creştere o cunosc în calitate de înlocuitori ai CFC (clorofluorocarbonaţi) sau ca aerosoli care protejează ozonul. Diversele varietăţi de LPG conţin fie mai mult butan (amestec de vară), fie mai mult propan (amestec de iarnă); formula cea mai întâlnită are propan 60% şi butan 40%. O cantitate mică de etanethiol se adaugă pentru a odoriza amestecul, cu scopul detectării scurgerii de gaz. Lichefierea şi transportul gazelor sunt operaţii costisitoare, situaţie care face ca unele zăcăminte să fie considerate necomerciale, atunci când au o compoziţie nu foarte valoroasă ori sunt departe de locurile de consum. Partea săracă din gazul extras este reinjectată în zăcământ pentru menţinerea presiunii aflată în scădere şi recuperarea ulterioară a unei cantităţi mai mari de condensate şi de GPL. În anul 2000 statul român a dispus reorganizarea companiei de stat Romgaz, rezultând mai multe companii: Exprogaz (extracţie de gaze naturale), Depogaz (depozitare de gaze), Transgaz (activitate de transport al gazelor naturale pe teritoriul naţional), Distrigaz Nord şi Distrigaz Sud (distribuirea de gaze naturale utilizatorilor casnici şi industriali). În anul 2001, companiile Exprogaz şi Depogaz au fuzionat în compania ROMGAZ, iar în anul 2005 statul român a vândut pachetul majoritar de 51% din acţiunile celor două companii de distribuţie unor investitori strategici, pentru suma de 300 mil euro fiecare. Utilizarea şi piaţa gazelor naturale în România Tradiţia românească a utilizării pe scară largă a gazelor naturale începe în primii ani ai secolului XX (1917 – Turda fost primul oraş european luminat cu gaz, 1958 – primul deposit de înmagazinare a gazelor naturale, 1959 – primul export de gaz românesc către Ungaria, 1979 – primele importuri ale României de gaz din URSS în contextul dezvoltării masive a industriei chimice româneşti). În anul 2006 s-au consumat 17 mld mc, din care 30% din import, iar restul a fost de proveninţă internă (ROMGAZ -6,1 mld mc, PETROM şi alţii – 5,8 mld mc). Piaţa gazelor naturale în România a ajuns, în anul 2006, la 4 mld euro, gazele asigurând două cincimi din consumul de energie al ţării.
Pe termen mediu şi lung, România va fi dependentă de gaze de import. Cantitatea de gaze necesar de a fi importată va fi în anul 2015 de 13,6 mld mc, iar în anul 2025 de 18,5 mld mc. -Preţul gazelor: -USD/1000 mc-
Conform tarifelor din anul 2007, costul de transport este de aproximativ 7 Euro pe mia de metri cubi, iar costul de înmagazinare variază între 35 şi 40 de euro/1000 mc. Biogazul – o alternativă la gazele naturale Biogazul este amestecul de gaze (metan, hidrogen şi bioxid de carbon etc.) de origine biogenă care iau naştere prin procesele de fermentaţie a diferite substanţe organice. Aceste gaze servesc prin ardere ca sursă energetică (energie biogenă). În anul 2006, în Europa s-au produs 62.200 GWh energie din biogaz, din care gazul rezultat din depozitarea deşeurilor organice a reprezentat 36.250 GWh, iar cel din staţiile de epurare a asigurat 11.050 GWh. Cele mai mari cantităţi le-a realizat Germania (22.370 GWh) şi Marea Britanie (19.370 GWh). România nu figurează în statistici.
-gaz sărac – gaz bogat (v. mai sus, diferenţe ale puterii calorice) -compoziţia gazului (conţinut de CO2, N2) -gaze umede (obturează conductele şi depun cristalohidraţi pe armături) SERVICII DE TERMOFICARE Generalităţi privind energia termică Energia termică este energia conţinută de un sistem fizic şi care poate fi transmisă sub formă de căldură altui sistem fizic pe baza diferenţei dintre temperatura sistemului care cedează energie şi temperatura sistemului care primeşte energie. Exemple: energia aburului, energia apei calde sau fierbinţi, energia gazelor calde etc. British thermal unit, prescurtat BTU sau Btu (rom: unitate [de măsură] [pentru energie] termică, britanică) este o unitate de măsură pentru căldură, egală cu cantitatea de căldură necesară pentru a creşte temperatura unei cantităţi de un pound de apă cu un grad Fahrenheit. 1 BTU ≈ 1055 J Pe baza BTU este definită unitatea de măsură pentru putere termică, BTU pe oră (BTU/h), utilizată pentru a specifica puterea termică de încălzire şi de răcire a instalaţiilor de climatizare în ţările în care se foloseşte sistemul de unităţi imperial. În acest context, puterile se exprimă adesea în mod eronat în BTU (valorile reprezintă de fapt BTU/h). O astfel de exprimare prezintă acelaşi tip de eroare ca şi exprimarea vitezelor în km în loc de km/h. Energia termică este generată în centrale termoelectrice (termocentrale). După destinaţie, termocentralele se clasifică:
O centrală termică este o instalaţie pentru producerea căldurii, care apoi se distribuie printr-un agent termic fluid (apă, abur, aer cald). O centrală termică este prevăzută cu una sau mai multe instalaţii de cazan, în focarul cărora se arde un combustibil. După caractersticile sale, o centrală termică poate fi: - Un ansamblu de clădiri care conţin instalaţii de cazan, destinate să alimenteze cu căldură o platformă industrială sau un oraş. Dacă simultan se produce şi curent electric, însă alimentarea cu căldură are o pondere mare, este vorba de o centrală electrică de termoficare.
- O cameră amenajată care conţine instalaţii de cazan, destinate să alimenteze cu căldură o clădire sau o parte a ei (nivel sau scară). - O instalaţie de cazan care alimentează cu căldură o clădire sau o parte a ei, caz în care de obicei este vorba de o centrală de pardoseală.
Transmiterea căldurii are loc prin trei mecanisme de transfer:
Un fier înroşit, de exemplu, este un exemplu complex de transmitere a căldurii: în metal prin conducţie, în aer prin convecţie, la distanţă prin radiaţie. Căldura este adesea confundată cu energia termică. Când un sistem termodinamic primeşte căldură, temperatura şi energia sa termică sunt în creştere, iar când cedează căldură, temperatura şi energia sa termică sunt în scădere. Căldura şi energia termică par a fi sinonime. De fapt, în timp ce energia termică este o funcţie de potenţial, căldura este o formă de schimb de energie. Un corp poate conţine energie internă sub diferite forme, însă nu se poate defini noţiunea de căldură conţinută de un corp. De asemenea, în termodinamică, pentru studiul căldurii, în locul noţiunii de energie termică, greu de definit, se preferă noţiuni ca energie internă, lucru mecanic, entalpie, entropie, noţiuni care pot fi definite exact fără a recurge la noţiunea de mişcare moleculară. Prin protecţie termică a clădirilor se înţelege în principal diminuarea pierderilor de căldură (datorită conducţiei) prin pereţii exteriori şi prin ferestre. În acest sens, conductivitatea termică a materialelor utilizate, respectiv a straturilor intermediare, joacă un rol esenţial. Cu cât coeficientul k, exprimat în W/(m2·K), este mai mic, cu atât izolaţia termică este mai bună. Acest coeficient este, de exemplu, de 1,39 W/(m2·K) pentru un perete exterior cu izolaţie termică minimă, iar pentru un perete exterior cu o izolaţie termică foarte bună, ajunge la valori de cca. 0,30 W/( m2·K). Valorile acestui indicator pentru diverse materiale sunt: aluminiu 200, beton uşor 0, 30-1,2, lemn de stejar 0,20, polistiren expandat 0,025-0,04.
Temperatura unei locuinţe încălzite poate varia de la 16….24 °C, în funcţie de numeroşi factori. Surse clasice:
Surse neconvenţionale:
Sistemul de încălzire în Bucureşti Societatea Comercială Electrocentrale Bucureşti - S.A. este o companie cu capital integral de stat, producătoare de energie electrică şi încălzire; a fost creată prrin reorganizarea societăţii Termoelectrica, în anul 2002. Puterea instalată (în 2007): 2008 MW, pe hidrocarburi (este principalul producător de energie electrică şi termică din sectorul de generare termo). Producţia (2006): 6.981 GWh energie electrică (12,7% din producţia la nivel naţional) şi 7.369.000 Gcal, reprezentând 40% din producţia realizată la nivel naţional. Compania deţine 5 centrale în Bucureşti şi câte una în judeţele MS şi CT (v. locaţii şi caracteristici în tab. nr. 1 ). Tabel nr. 1. Centralele SC Electrocentrale SA Bucureşti (2006)
Yüklə 1,07 Mb. Dostları ilə paylaş:
|
rincipalele gaze combustibile: metan (CH4), etan (C2H6), propan (C3H8), butan (C4H10) etc. Gazul natural este un gaz inflamabil care se află sub formă de zăcământ în straturile din adâncime ale pământului; este asociat cu zăcăminte de petrol, procesele de formare a lor fiind asemănătoare (gazul se formează din organisme microscopice moarte: alge, plancton, fiind izolat de aerul atmosferic, în prezenţa unor temperaturi şi presiuni ridicate). Marile zăcăminte s-au format în urmă cu 15 până la 600 milioane de ani. Este un amestec de gaze, care poate fi foarte diferit după aşezarea zăcământului, cea mai mare parte fiind constituită din metan.