Лекция 4. Топлива на основе горючих сланцев и битуминозных песков (1037679), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Топлива на основе горючих сланцев ибитуминозных песковСинтетическое топливо из сланцевой смолыМетод чистого энергетического анализаЦель: оценка энергетической эффективности производства синтетическихтоплив из сланцевой смолыЭисточникаЭтопливаПроцесспреобразованияэнергииЭпродуктаЭматериалаСтруктурная схема «чистого» энергетического коэффициентаЗдесь: Эисточника – количество энергии, содержащееся в первичном его источнике; Этоплива – энергосодержание топлива, использованного для добычи первичногоисточника энергии; Эматериала – количество энергии материалов, использованных в процессесооружения завода, на котором при переработке сырья производится топливо; Эпродукта – энергосодержание полученного продукта – топлива.17Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Топлива на основе горючих сланцев ибитуминозных песковСинтетическое топливо из сланцевой смолыМетод чистого энергетического анализа (продолжение)«Чистый» энергетический коэффициент:К=ЭпродуктаЭисточника − Эпродукта + Этоплива + ЭматериалаЗначения «чистых» энергетических коэффициентов дляразличных видов топливаСырье и способ полученияГорючие сланцыУголь из штата ИллинойсУголь из штата ВайомингМетанолСинтетическая нефть2,31,81,5-Продукт1,71,11,10,5918Московский государственный технический университет им. Н.Э.
БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Топлива на основе горючих сланцев ибитуминозных песковСинтетическое топливо из сланцевой смолыФизико-химические свойства топлив из горючих сланцевПримечание: «-» - свойства не определялись.19Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Топлива на основе горючих сланцев ибитуминозных песковСинтетическое топливо из сланцевой смолыФизико-химические свойства топлив из горючих сланцев (продолжение)Примечание: «-» - свойства не определялись.20Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Топлива на основе горючих сланцев ибитуминозных песковСинтетическое топливо из сланцевой смолыЗависимость приведенногоудельного эффективногорасхода топлива ge пр ототносительнойэффективной мощности Neи сорта топлива дляразличных дизелей:1 и 2 – нефтяное и сланцевоеДТ (дизель 4Ч14,5/20,5); 3 и 4– нефтяное и сланцевое ДТ(дизель 1Ч8,5/11 при Ne ном=3,67 кВт); 5 и 6 – нефтяноеДТ и легкая фракциясланцевой смолы (дизель1Ч8,5/11 при Ne ном= 5,15кВт); 7 и 8 – нефтяное ДТ илегкая фракция сланцевойсмолы (дизель 4ЧН10,5/13 приNe ном= 29,41 кВт)21Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Топлива на основе горючих сланцев ибитуминозных песковСинтетическое топливо из сланцевой смолыЗависимости максимальногодавления впрыскивания pфmax ,его продолжительности φвпр,периода задержкивоспламенения τi,максимального давлениясгорания pz, скоростинарастания давления dp/dφ,приведенного удельногоэффективного расходатоплива ge пр и температурыОГ tОГ от эффективноймощности Ne дизелей4Ч17,5/24 (а) и 4Ч18/26 (б):1 – ДТ; 2 – смесь 50% ДТ и50% СЖТ из сланцевой смолы;3 – смесь 25% ДТ и 75% СЖТ;4 – СЖТ22Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Топлива на основе горючих сланцев ибитуминозных песковСинтетическое топливо из сланцевой смолыВыводы:1)Бензин из сланцевой смолы удовлетворяет всем требованиям,предъявляемым к моторным топливам, за исключениемстабильности к окислению (минимальный индукционныйпериод - менее 360 мин, должен быть равен 480 мин).2)Устранение этого недостатка может быть достигнутодополнительной гидрогенизацией в более жестких условиях.3)Синтетическое топливо для авиационных газовых турбинудовлетворяет соответствующим требованиям, за исключениемнесоответствия по температуре начала кристаллизации и Hu.4)Получение синтетического топлива из горючих сланцевобходится дороже, чем производство современных топлив изнефти.23Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаТоплива на основе горючих сланцев ибитуминозных песковКафедра поршневых двигателей (Э2)Сланцевый газ как топливо для поршневыхдвигателейСланцевый газ (природный) (Natural shalegas) - природный газ, добываемый изсланца.Состав, %, компонентов:H2 – 25…40;CH4 – 14…17;CO – 10…20;CO2 – 10…20;C2H4 и др. углеводы – 4…5;N2 – 22…25;O2 – не более 1 %.Основные свойства сланцевого газаПоказательПлотность, кг/м3Данные показателя0,7–0,9Низшая теплота сгорания,МДж/м312,6–14,3Температурагазокислородного пламени,°С200024Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаТоплива на основе горючих сланцев ибитуминозных песковКафедра поршневых двигателей (Э2)Сланцевый газ как топливо для поршневыхдвигателей25Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаТоплива на основе горючих сланцев ибитуминозных песковКафедра поршневых двигателей (Э2)Сланцевый газ как топливо для поршневыхдвигателейМетод гидроразрывапластаМетод горизонтальногобурения26Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаТоплива на основе горючих сланцев ибитуминозных песковКафедра поршневых двигателей (Э2)Сланцевый газ как топливо для поршневыхдвигателей27Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаТоплива на основе горючих сланцев ибитуминозных песковКафедра поршневых двигателей (Э2)Сланцевый газ как топливо для поршневыхдвигателейОграничения для добычи сланцевого газа в ЕвропеГеологияМесторождения сланцевого газа в Европе находятся на раннейстадии освоения и пока еще плохо изучены с точки зрения геологиии себестоимости добычиСложность получения лицензииДоступДоступ к земле затруднен из-за высокой плотности населенияПравами на разработку полезных ископаемых владеет государствоЭкологияЭкономикаИнтенсивное нарушение целостности недрЕвропейские компании не обладают американскими технологиямипо добыче нетрадиционного газаЗагрязнение растворами для ГРП водоносных пластовЗатраты на освоения месторождения в Европе могут превышатьамериканский уровень почти в 4 разаОтсутствие правовой и налоговой базы для нетрадионныхисточников газаИсточник: E.ON, Wood Mackenzie28Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаТоплива на основе горючих сланцев ибитуминозных песковКафедра поршневых двигателей (Э2)Сланцевый газ как топливо для поршневыхдвигателейЭкономика добычи сланцевого газа в США и ЕвропеСШАЦена на газ выше $4/МБТЕ делаетдобычу сланцевого газаконкурентоспособнойЕвропаСогласно оценкам, для того, что быначался сланцевый бум в Европе ценана газ должна быть не менее $10/МБТЕПо некоторым оценкам точкаПо самым оптимистичным оценкамбезубыточности добычи сланцевоготочка безубыточности добычигаза на некоторых месторожденияхсланцевого газа достигается при ценедостигается при цене $3/МБТЕ$6/МБТЕ в Венгрии и $10/МБТЕ вПольшеРешения об инвестировании и добычи Текущие спотовые цены на газимеют очень маленький временнойсоставляют около $5.5/МБТЕлагПримечание: БТЕ (BTU) – британская термическая единица (BTU),1 баррель нефти содержит 5,825·106 BTUИсточник: E.ON, Wood Mackenzie29Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаТоплива на основе горючих сланцев ибитуминозных песковКафедра поршневых двигателей (Э2)Сланцевый газ как топливо для поршневыхдвигателей30Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаТоплива на основе горючих сланцев ибитуминозных песковКафедра поршневых двигателей (Э2)Примеры использования горючих сланцев кактоплива в поршневых двигателяхГазопоршневыеэлектростанции безутилизации теплаАП200, мощность2х200 кВтНа схеме:1- газопоршневаяэлектростанция;2- фильтр-влагоотделитель;3- фильтр тонкой очистки;4- бойлер (охладитель газа;)5- вентилятор;6- газогенератор.31Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаТоплива на основе горючих сланцев ибитуминозных песковКафедра поршневых двигателей (Э2)Примеры использования горючих сланцев кактоплива в поршневых двигателяхОбозначениеЭлектрическаямощность, кВтТепловаямощность, кВтРасход топливане более, кг/чГазопроизводительность, м3/чГЭК-0,013,0104,013,0ГЭК-0,13010040130ГЭК-0,3100300125330ГЭК-0,6200600250660ГЭК-1,035010004001300Типы топлива: брикетированные продукты деревообработки; брикетированные отработанные продукты сельского хозяйства (растениеводства,животноводства и переработки), солома, лузга подсолнечника, риса, льняная костра,початки кукурузы и подсолнечника, шелуха зерновых культур, обезвоженный помети навоз и т.д. каменный и бурый уголь, сланцы, торф; брикетированные и обезвоженные осадки иловых полей, очистных сооружений.32Московский государственный технический университет им. Н.Э.
БауманаТоплива на основе горючих сланцев ибитуминозных песковКафедра поршневых двигателей (Э2)Примеры использования горючих сланцев кактоплива в поршневых двигателяхГазопоршневыеэлектростанцииGE Jenbacher(Австрия)Тип силовой установки: газопоршневой,газодизельМощность: 250 кВт…4МВтОбщий КПД: до 90%Тип топлива: природный газ;попутный нефтяной газ;шахтный газ;коксовый газ;пропан-бутановая смесь и т.п.Срок эксплуатации: 22-25 лет33Московский государственный технический университет им. Н.Э.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
