Совершенствование методов оценки термодинамической эффективности и эмиссии парниковых газов энергетического комплекса железнодорожного транспорта

• Автор: Боровков, Юрий Николаевич
• Шифр специальности: 05.14.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 178 с. : ил.

Введение
1 Теоретические подходы к оценке энергоэкологической эффективности энергетических систем и комплексов
1.1 Существующие подходы к оценке энергетической и экологической эффективности энергетических систем и комплексов

1.2 Основные сферы современного применения эксергетического метода

1.3 Потоки экссргии в технических системах. Структура эксергетических потерь и их практические аспекты

1.4 Целесообразность использования эксергетического

метода для оценки энергоэкологической эффективности, энергетического комплекса железнодорожного
транспорта
2 Энергетический комплекс железнодорожного транспорта как открытая термодинамическая система

2.1 Структура энергетического комплекса

железнодорожного транспорта

2.2 Потоки эксергии в энергетическом комплексе железнодорожного транспорта
3 Оценка термодинамической эффективности
энергетического комплекса железнодорожного
транспорта
3.1 Термодинамическая эффективность перевозочного процесса на железнодорожном транспорте
3.1.1 Перевозочный процесс с точки зрения термодинамики
3.1.2 Термодинамическая эффективность автономной тепловозной тяги
3.1.3 Термодинамическая эффективность электрической тяги
3.1.4 Оценка термодинамической эффективности
перевозочного процесса и основные направления ее повышения
3.2 Термодинамическая эффективность нетяговых потребителей железнодорожного транспорта
4.
4.2.
4.2.
4.
4.3.
Результаты оценки термодинамической эффективности
энергетического комплекса железнодорожного транспорта и основные направления ее повышения Использование эксергетического метода в оценке. 8 выбросов парниковых газов и других видов негативного воздействия на окружающую среду
Эксергетические показатели негативного воздействия на 8 окружающую среду
Оценка эмиссии парниковых газов на железнодорожном
транспорте
Структура источников эмиссии парниковых газов на 2 железнодорожном транспорте
Методика расчета прямой эмиссии парниковых газов
Методика расчета косвенной энергетической эмиссии
парниковых газов железнодорожного транспорта Эмиссия парниковых газов энергетического комплекса 3 железнодорожного транспорта
Эксергия выбросов железнодорожного транспорта
Эксергия выбросов в автономной тепловозной тяге
Эксергия косвенных выбросов в электрической тяге
Эксергия удельных выбросов на единицу перевозочной
работы в автономной и электрической тяге
Приложение А Коэффициенты выбросов парниковых 6 газов при стационарном сжигании топлива Приложение Б Примеры плотности распределения 9 вероятности значений коэффициентов выбросов С при сжигании основных видов топлива
Библиография


Обеспечение энергетической эффективности и экологической безопасности железнодорожного транспорта является одним из важнейших стратегических направлений развития отрасли, ориентированным на уменьшение объемов потребления энергоресурсов и сокращение расходов на их приобретение, а также снижение нагрузки на окружающую среду со стороны объектов железнодорожного транспорта. Стратегия развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до года Утв. Правительства Российской Федерации от июня г. Энергетической стратегией ОАО РЖД на период до и на перспективу до г. По предварительным оценкам, потенциал энергосбережения для таких объектов может составить до от существующего уровня энергопотребления. Решение поставленных задач осуществляется на основе методологии системного анализа и эксергетического метода термодинамического анализа. Использование данного подхода обусловлено его значительной универсальностью и возможностью преодоления методологических проблеме при необходимости учета в единой системе качественно различных видов энергии. Полученные в работе результаты могут дополнять и уточнять, используемые в настоящее время показатели энергетической эффективности и экологической безопасности. В соответствии с 2 под энергетической эффективностью понимаются характеристики, отражающие отношение полезного эффекта от использования энергетических ресурсов к затратам энергетических ресурсов, произведенным в целях получения такого эффекта, применительно к продукции, технологическому процессу, юридическому лицу, индивидуальному предпринимателю. КПД брутто преобразования топовой энергии Для оценки эффективности и сравнения стаиовок в целом одного вида 0. Коэффициент использования тепловой энергии топлива Для сравнения эффективности установок при производстве электрической и тепловой энергии 0. Используемые показатели эффективности энергетических систем, технологий и оборудования разнородны, не всегда имеют ясный физический смысл и зачастую трудно сопоставимы для различных технологий. Особенно большие методологические проблемы наблюдаются в случаях, когда исследуются комбинированные объекты комплексы, оборудование, одновременно использующие качественно различные виды энергии и. Такая ситуация приводит к необходимости поиска новых показателей эффективности, которые позволяли бы избежать подобных затруднений. Этой проблеме посвящено значительное количество публикаций. Так, например, в работе 9 приводится критический анализ используемых показателей эффективности энергетических объектов и процессов. В частности, указывается на то, что термический КПД термодинамического цикла не может быть решающим термодинамическим критерием эффективности преобразования теплоты в работу. При одинаковом термическом КПД цикла остаточный потенциал рабочего вещества может быть весьма различен, в том числе весьма велик. ТЭЦ и др. О том, что используемые в практике показатели эффективности целевые коэффициенты, коэффициенты полезного действия не позволяют получать реальную оценку эффективности работы энергетических систем и не отражают должным образом их внутренние особенности, говорится, в частности, в . Автор приходит к выводу, что все целевые коэффициенты не отражают реальную эффективность энергетических установок и систем и не являются коэффициентами полезного действия КПД. Это происходит потому, что в них входят различные виды энергии, такие, например, как работа ,, электроэнергия АО, тепловая энергия 0 и т. А экоэнергетическая эффективность определена из соотношения ПВЭ. Трудности с использованием их для сравнения и трактовкой физического смысла снова состоят в разноразмерности входящих в них величин. Таким образом, вопрос исследования и корректной оценки эффективности сложных энергетических систем и комплексов является чрезвычайно важным и требует дополнительного теоретического обоснования. Для исследования вопроса эффективности использования энергии в энергетическом комплексе железнодорожного транспорта в настоящей работе используется эксергетический метод термодинамического анализа метод анализа, рассматривающий термодинамические системы во взаимодействии с окружающей их средой и опирающийся на Второй закон термодинамики. В настоящее время в термодинамике применяются два подхода к исследованию энергетических превращений в технических системах.