Доставка любой диссертации в формате PDF и WORD за 499 руб. на e-mail - 20 мин. 800 000 наименований диссертаций и авторефератов. Все авторефераты диссертаций - БЕСПЛАТНО
Медников, Александр Станиславович
05.14.01
Кандидатская
2008
Иркутск
147 с. : ил.
Стоимость:
499 руб.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ, ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОИЗВОДСТВА ВОДОРОДА, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
1.1. Анализ существующего положения угольной энергетики и
' і ! < ! '
ПЕРСПЕКІ ИВ ЕЕ РАЗВИТИЯ
1.2. Физико-химические свойства водорода
1.3. Объем и структура потребления водорода
1.4. Хранение водорода
1.5. Характеристика рынка водорода
2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИОННЫХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭТУ КРУПНОМАСШТАБНОГО ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА И ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ С УДАЛЕНИЕМ С02
2.1. Методический подход к решению задачи оптимизационных
технико-экономических исследований ЭТУ ПРОИЗВОДСТВА водорода и электроэнергии с удалениемС02
2.2. Вопросы пос троения эффективных математических моделей
ЭЛЕМЕНТОВ И УСТАНОВОК В ЦЕЛОМ ЭТУ ПРОИЗВОДСТВА ВОДОРОДА И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ С ИЗВЛЕЧЕНИЕМ С02
2.3 Методика расчета экономических показателей ЭТУ
ПРОИЗВОДСТВА ВОДОРОДА 11 ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ С ИЗВЛЕЧЕНИЕМ С02
3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВОК ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ С ИЗВЛЕЧЕНИЕМ С02
3.1. Технологическая схема энерготехнологической установки
ПРО! 13В0ДСТВА ВОДОРОДА И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
3.1.1. Технологическая схема блока газификации (конверсии)
3.1.2. Технологическая схема энергетического блока
3.1.3. Технологическая схема блока получения водорода
3.1.4. Технологическая схема блока выделения С
3.2. Моделирование основных процессов и элементов ЭТУ
3.2.1. Математическая модель блока получения водорода
3.2.2. Математические модели конвертора природного газа и метанатора (конвертора СО)
3.2.3. Математическое моделирование систем удаления С02 в составе ЭТУ
3.2.3.1. Математическая модель системы удаления С02 из продуктов сгорания
3.3. Математическое моделирование установки в целом
3.3.1. Программно-вычислительный комплекс для гехнико-экономических исследований ЭТУ
4. ОПТИМИЗАЦИОННЫЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ ЭТУ ПРОИЗВОДСТВА ВОДОРОДА И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
4.1. Исходная информация для технико-экономических ИССЛЕДОВАНИЙ ЭТУ
4.2. Результаты исследований ЭТУ производства водорода и электроэнергии
4.3. Определение условий конкурентоспособности синтетических жидких и газообразных топлив с естественными углеводородными ТОПЛИВАМИ
5. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭТУ ПРОИЗВОСТВА ВОДОРОДА И ЭТУ СИНТЕЗА СЖТ С УЧЕТОМ УДАЛЕНИЯ С02
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Введение
Актуальность работы. Ресурсы ископаемого топлива, которые ныне удовлетворяют до 85% мировой потребности в энергоресурсах, не возобновляются, богатые и доступные месторождения быстро исчерпываются. К тому же растущие выбросы парниковых газов в атмосферу оказывают необратимое воздействие на климат планеты. Главное направление глобальной энергетической стратегии на долгосрочную перспективу вырисовывается довольно отчетливо: все более широкая замена ископаемого топлива альтернативными, возобновляемыми, экологически безопасными источниками энергии, к которым принадлежит и водородная энергия, отходом использования которой является обыкновенная вода. К этому будет подталкивать и реализация Киотского протокола.
Среди альтернативных экологически чистых топлив водород благодаря своим уникальным свойствам является универсальным энергоносителем (чистота продуктов сгорания, высокая массовая энергоемкость, возможность получения из различных сырьевых ресурсов и др.). Водород перспективен для использования в двигателях внутреннего сгорания, для выработки электроэнергии в топливных элементах, для производства синтетических жидких топлив и др. В связи с этим возникает задача поиска и исследования технологий крупномасштабного получения водорода, характеризующихся высокими энергетическими, экологическими и экономическими показателями.
Из существующих в настоящее время технологий производства водорода экономически наиболее эффективными являются технологии получения водорода на основе органических топлив (например, по сравнению с электролизом воды, термохимическим разложением воды и др.). Следует отметить, что в восточных регионах России находятся крупнейшие месторождения угля, которые по энергетическому эквиваленту существенно превосходят месторождения жидких и газообразных углеводородов. Причем,
плотности до 30 кг/м3. Композитные баллоны на давление 35 МПа в настоящее время выпускаются промышленностью, серийный выпуск баллонов на 69 МПа планируется в ближайшее время. Ведущими производителями таких баллонов являются фирмы «Dynetec» (Канада -Германия), «Quantum» (США), ВОС (Великобритания) и ряд других [53 -56].
Основным преимуществом газобаллонного хранения водорода являются простота работы потребителя и отсутствие энергозатрат на выдачу газа.
Низкая объемная плотность и проблемы безопасности (взрывоопасный газ под высоким давлением) являются существенными недостатками хранения водорода в газообразном состоянии. Кроме этого, компримирование водорода до высоких давлений само по себе является довольно сложной инженерной проблемой, связанной с возможными утечками газа через подвижные уплотнения, а также с водородной коррозией нагруженных конструкционных материалов.
Системы хранения жидкого водорода представляют значительный интерес в силу высокой объемной плотности и большого содержания хранимого водорода. Жидкий водород хранится в специальных резервуарах с двойными стенками (сосуды Дьюара).
Водород в виде криогенной жидкости существует в узком интервале температур, от точки кипения -252,77 °С до точки замерзания -259,19 °С [49]. Из-за низкой критической температуры (-240 °С) жидкий водород можно хранить либо в открытых системах, либо в специальных закрытых резервуарах, в которых предусмотрен сброс газа при росте давления более 0,2-0,3 МПа; в противном случае давление может возрасти (при комнатной температуре) до МО'1 бар [51]. Поэтому закрытые резервуары никогда не заполняют полностью, оставляя не менее 5 % объема газовой «подушки».
Хранение жидкого водорода связано с неизбежными и довольно значительными потерями из-за его испарения: до -0,4 % в день для резер-
Название работы | Автор | Дата защиты |
---|---|---|
Разработка научно-методологических основ создания перспективных высокотемпературных энергетических комплексов | Рогалев, Андрей Николаевич | 2018 |
Технологии получения и использования топливных водоугольных суспензий из углей различной степени метаморфизма | Баранова, Марина Петровна | 2014 |
Повышение безопасности и эффективности газопроводных систем ТЭК с использованием методов прямого численного моделирования | Селезнев, Вадим Евгеньевич | 2003 |