3. Κριτήρια επιλογής καυσίµου
„ Τύπος “εστίας”/ θαλάµου καύσης και
σύστηµα επεξεργασίας καυσίµου
„ Περιοχή λειτουργίας συστήµατος καύσης –
Τεχνολογία καύσης - Είδος θαλάµου
καύσης
„ ∆ιαθέσιµα συστήµατα προστασίας
περιβάλλοντος
„ Ύψος διατιθέµενων κεφαλαίων.
4. Ενδεικτικές χρήσεις καυσίµων
Κ α ύ σ ι µ ο Μ ο ρ φ ή κ α ι τ ρ ό π ο ς
Π α ρ ο χ ή ς κ α υ σ ί µ ο υ
Ε φ α ρ µ ο γ ή
Κ α ύ σ η ε σ χ ά ρ α ς
( κ ώ κ , λ ι θ ά ν θ ρ α κ ε ς )
- Ο ι κ ι α κ έ ς ( ι σ τ ο ρ ι κ ά )
- Μ ι κ ρ ο ί β ι ο µ η χ α ν ι κ ο ί
λ έ β η τ ε ς
Ά ν θ ρ α κ α ς
Κ ο ν ι ο π ο ι η µ έ ν ο ς ά ν θ ρ α κ α ς
σ ε ρ ε ύ µ α α έ ρ α
- Μ ε γ ά λ ε ς β ι ο µ η χ α ν ι κ έ ς
ε σ τ ί ε ς
- Τ σ ι µ ε ν τ ο κ λ ί β α ν ο ι
Α τ µ ό ς , α π ό π ρ ο θ ε ρ µ α σ µ έ -
ν ο σ ω λ ή ν α ή δ ο χ ε ί ο
- Μ ε ρ ι κ ο ί α ε ρ ι ο σ τ ρ ό β ι λ ο ι
α ε ρ ο σ κ α φ ώ ν
- Θ ε ρ µ ά σ τ ρ ε ς
Κ η ρ ο ζ ί ν η
Σ π ρ έ ϋ σ τ α γ ο ν ι δ ί ω ν α π ό
δ ι α σ κ ο ρ π ι σ τ ή ρ α
π ε ρ ι σ τ ρ ε φ ο µ έ ν ο υ
κ α λ ύ µ µ α τ ο ς ( κ ά δ ο υ )
- Π ε ρ ι ο ρ ι σ µ έ ν α σ ε ο ι κ ι α -
κ ο ύ ς λ έ β η τ ε ς
( ό χ ι σ τ η ν Ε λ λ ά δ α )
Σ π ρ έ ϋ α π ό δ ι α σ κ ο ρ π ι σ τ ή -
ρ α σ τ ρ ο β ι λ ι σ µ ο ύ
- Α ε ρ ι ο σ τ ρ ό β ι λ ο ι
α ε ρ ο σ κ α φ ώ ν
Ε λ α φ ρ ύ
π ε τ ρ έ λ α ι ο
Σ π ρ έ ϋ α π ό δ ι α σ κ ο ρ π ι σ τ ή -
ρ α σ τ ρ ο β ι λ ι σ µ ο ύ
- Β ι ο µ η χ α ν ι κ ο ί α ε ρ ι ο σ τ ρ ό -
β ι λ ο ι
- Μ ε γ ά λ ο ι ο ι κ ι α κ ο ί λ έ β η τ ε ς
Β α ρ ύ
π ε τ ρ έ λ α ι ο
( Μ α ζ ο ύ τ )
∆ έ σ µ η σ τ α γ ο ν ι δ ί ω ν π α ρ α -
σ υ ρ ο µ έ ν η α π ό ρ ε ύ µ α ή
µ ε π ί ε σ η
- Α ν ο ι κ τ έ ς ε σ τ ί ε ς
- Μ ε γ ά λ ο ι β ι ο µ η χ α ν ι κ ο ί
λ έ β η τ ε ς
Μόνιµες
συνθήκες
ροής
Υ γ ρ ά κ α ι
σ τ ε ρ ε ά
κ α ύ σ ι µ α
π υ ρ α ύ λ ω ν
Σ π ρ έ ϋ α π ό σ υ γ κ έ ν τ ρ ω -
σ η δ ε σ µ ώ ν α έ ρ α
Σ ε µ ο ρ φ ή µ π λ ό κ
δ ι α τ ρ η τ ώ ν - κ α ύ σ η
σ τ η ν ε λ ε ύ θ ε ρ η
ε π ι φ ά ν ε ι α
- Σ ε µ ε γ ά λ ε ς µ η χ α ν έ ς
π υ ρ α ύ λ ω ν
- Μ ι κ ρ έ ς µ η χ α ν έ ς ( π . χ .
P o l a r i s ) π ο υ α π α ι τ ο ύ ν
σ τ ι γ µ ι α ί α ε τ ο ι µ ό τ η τ α
Β ε ν ζ ί ν η
Ε ξ ά τ µ ι σ η σ ε ε π α φ ή µ ε
α έ ρ α κ α ι θ ε ρ µ έ ς
ε π ι φ ά ν ε ι ε ς
- Σ ε µ η χ α ν έ ς έ ν α υ σ η ς µ ε
σ π ι ν θ ή ρ α ( Ο Τ Τ Ο - µ η χ α ν έ ς )
Μεταβατικές
συνθήκες
ροής
Ε λ α φ ρ ύ
π ε τ ρ έ λ α ι ο
( D i e s e l )
Σ π ρ έ ϋ σ χ η µ α τ ι ζ ό µ ε ν ο
α π ό έ γ χ υ σ η µ έ σ α α π ό
µ ι κ ρ ή δ ι α τ ο µ ή σ ε
π ε π ι ε σ µ έ ν ο α έ ρ α
( µ π έ κ )
- Σ ε µ η χ α ν έ ς έ ν α υ σ η ς
υ π ό σ υ µ π ί ε σ η ( D i e s e l
µ η χ α ν έ ς )
5. Προσδιορισµός θερµογόνου δύναµης
„ Κατά την καύση ενός καυσίµου η χηµική του
ενέργεια µετατρέπεται σε αισθητή θερµότητα.
„ Θερµογόνο ικανότητα του καυσίµου
ονοµάζουµε την θερµότητα που προκύπτει
από την καύση ενός kmol καυσίµου
H
Q
n
o
= kJ/kmol
n: kmol του καυσίµου
6. Προσδιορισµός θερµογόνου δύναµης
r
µ
Hu
Ho O
H2
⋅
+
=
r: θερµότητα υγροποίησης του υδρατµού (r = 2449 kJ/kg για νερό 20οC)
„ Κατώτερη θερµογόνος ικανότητα (Hu): Στην
θερµοκρασία αναγωγής ο υδρατµός του
καυσαερίου βρίσκεται σε αέρια φάση
„ Ανώτερη θερµογόνος ικανότητα (Ho): Στην
θερµοκρασία αναγωγής ο υδρατµός του
καυσαερίου έχει µετατραπεί σε νερό
„ Η Ηο είναι µεγαλύτερη από την Hu κατά την
θερµότητα υγροποίησης του υδρατµού που
βρίσκεται στο καυσαέριο.
7. Προσδιορισµός θερµογόνου δύναµης
„ Για αέρια µείγµατα
H V H V H V H
M CO CO H H CnHm CnHm
= ⋅ + ⋅ + ⋅
⋅ ⋅
2 2
Σ
„ Τα στερεά και υγρά καύσιµα δεν είναι µείγµατα
στοιχείων αλλά συνήθως µείγµατα χηµικών
ενώσεων των στοιχείων:
)
/
(
10802
5945
10132
115911
34834 2
kg
kJ
H O
s
h
c
o −
+
+
+
= η
)
/
(
10802
5945
10132
93868
34834 2
kg
kJ
Hu O
s
h
c −
+
+
+
= η
8. Χαρακτηριστικά στερεών καυσίµων
Κ α ύ σ ιµ ο
Φ υ σ ικ ά
Σ ύ σ τ α σ η σ ε φ υ σ ικ ή
κ α τ ά σ τ α σ η
H u ( M J / k g ) χ α ρ α κ τ η ρ ισ τ ικ ά Γ ε ν ικ ά : Π τ η τ ικ ά Υ γ ρ α σ ία Τ έ φ ρ α
Τ ύ ρ φ η
~
0 . 7 - 0 . 9
Ε λ α σ τ ικ ό τ η τ α
σ ε ε ξ ω τ ε ρ ικ ή
π ίε σ η
Υ γ ρ α σ ία
+
Λ ιγ ν ίτ η ς
+
Π ισ σ ά σ φ α λ τ ο ς
+
Κ υ τ τ α ρ ίν η
6 0 - 7 2 % 8 0 - 9 0 % 0 . 1 - 0 . 5 %
( 1 ) *
Ν ε ώ τ ε ρ ο ι
( ή µ α λ α κ ο ί)
φ α ιά ν θ ρ α κ ε ς
~
3 . 4 - 1 0 . 5
( 8 0 0 - 2 0 0 0
k c a l / k g )
Γ
ε
ω
λ
ο
γ
ι
κ
ή
Ι ν ώ δ ε ις ,
µ α λ α κ ο ί,
π λ α σ τ ικ ό τ η τ α
σ ε ε ξ ω τ ε ρ ικ ή
π ίε σ η
Ο ξ έ α φ υ τ ικ ή ς
π ρ ο έ λ ε υ σ η ς
+
Λ ιγ ν ίτ η ς
+
Π υ ρ ο π ισ σ ίτ η ς
5 5 - 6 5 % 5 0 - 7 0 % 2 - 2 0 %
η
λ
ι
κ
ί
α
Μ ικ ρ ή θ ε ρ µ ο γ ό ν ο ς ικ α ν ό τ η τ α
λ ό γ ω µ ε γ ά λ η ς π ε ρ ιε κ τ ικ ό τ η τ α ς
σ ε α δ ρ α ν ε ίς ο υ σ ίε ς
( 2 ) *
Γ α ιώ δ ε ις
φ α ιά ν θ ρ α κ ε ς
~
1 0 - 2 0
( 2 5 0 0 - 5 0 0 0
k c a l / k g )
5 0 - 5 5 % 2 5 - 4 0 % 1 0 - 3 0 %
Λ ιθ ά ν θ ρ α κ ε ς
Π ρ ο έ ρ χ ο ν τ α ι
α π ό φ α ιά ν θ ρ α -
κ ε ς µ ε τ ά α π ό
π ίε σ η κ α ι θ έ ρ -
µ α ν σ η α π ό
υ π ε ρ κ ε ίµ ε ν α
γ ε ω λ ο γ ικ ά
σ τ ρ ώ µ α τ α
∆ ε ν π ε ρ ιέ χ ο υ ν
κ υ τ τ α ρ ίν η ο ύ τ ε
λ ιγ ν ίτ η
~ 1 2 % ~ 7 % ~ 1 8 %
9. Τύρφη
„ Η τύρφη είναι το γεωλογικά νεώτερο καύσιµο
„ Συστατικά: κυρίως λιγνίνη και κυτταρίνη
„ Χαρακτηρίζεται από µεγάλη περιεκτικότητα σε
υγρασία 80-95%.
„ Παρουσιάζει ελαστικότητα σε εξωτερική πίεση
„ Η συνήθης σύσταση της τύρφης σε κατάσταση
ελεύθερη υγρασίας είναι:
Ανθρακας 45 - 63% Αζωτο -1%
Υδρογόνο 5 - 6% Θείο 0,3 - 1%
Οξυγόνο 25 - 36% Τέφρα 1 - 8 - 15%
10. Τύρφη
„ Η θερµογόνος ικανότητα και η περιεκτικότητα σε
πτητικά εξαρτώνται από την φυσική κατάσταση
Κατάσταση Πτητικά κατά
µάζα %
Η2Ο% Τέφρα % Hu [MJ/kg]
Φυσική
Ξερή σε ρεύµα
αέρα
Μετά από
συµπίεση
60 - 72
60 - 65
50 - 60
80 - 90
25 - 35
14 - 17
0,1 - 0,5
0,5 - 8
3 - 12
0,7 - 0,9
11 - 14
15 - 18
Ξύλο
Πράσινο
(χλωρό)
Ξηρό στον
αέρα
Απορρίµατα
Πτητικά %
60
70 - 75
Υγρασία %
35
15
26 - 35
Τέφρα %
0,1
0,1
9 - 30
Hu [MJ/kg]
11
15,5
4 - 9
11. Νεώτεροι φαιάνθρακες (µαλακοί φαιάνθρακες)
„ Συστατικά: Οξέα φυτικής προέλευσης, λιγνίτης
και πυροπισσίτης.
„ Είναι ινώδεις και µαλακοί και αντίθετα µε την
τύρφη δεν είναι ελαστικοί αλλά πλαστικοί.
„ Μεγάλη περιεκτικότητα σε πτητικά (55% - 65%),
σε υγρασία (50% - 70%), και τέφρα (2% - 20%).
„ Εξ αιτίας µεγάλης περιεκτικότητας σε αδρανείς
ουσίες, η θερµογόνος ικανότητά είναι πολύ µικρή
(Hu = 3,4 - 10,5 ΜJ/kg ή 800-2000 kcal/kg).
„ Aντιπροσωπευτικοί µαλακοί φαιάνθρακες
βρίσκονται στα πλούσια σε αδρανή συστατικά
κοιτάσµατα της Πτολεµαϊδας και Μεγαλόπολης.
12. Γαιάνθρακες
„ Χωρίζονται σε Λιθάνθρακες και Φαιάνθρακες ανάλογα µε
την περιεκτικότητά τους σε:
Πτητικά
- Κυρίως υδρογονάνθρακες υπό µορφή ατµών.
- Εγκαταλείπουν το καύσιµο από 400 - 800 οC.
- Σηµαντικά γιατί έρχονται σε επαφή µε τον κόκκο
πριν αρχίσει η καύση.
Τέφρα
- Μεταλλικές ενώσεις: SO3, οξείδια των µετάλλων Al
(Al2O3), Si (siO2), Fe, Ca, Μg, K, Na.
Υγρασία
Βαθµό εξανθράκωσης
Μορφή φλόγας (Φωτεινή ή σκοτεινή, µεγάλου ή µικρού
µεγέθους).
13. Θερµογόνος ικανότητα στερεών καυσίµων
„ Ηο : Ανώτερη Θ.Ι. - αυτή
που αποδίδεται σε
αδιαβατική βόµβα.
„ Hu :Κατώτερη Θ.Ι -
θερµότητα που αποδίδει
το καύσιµο σε αδιαβατική
βόµβα µείον αυτή που
χρειάζεται η υγρασία του
καυσίµου για την
εξάτµισή της.
„Τα στερεά καύσιµα
περιλαµβάνουν την
οργανική καύσιµη ύλη και
τα άκαυστα συστατικά
που είναι η υγρασία και η
τέφρα.
14. ( )
w f
⋅
Θερµογόνος ικανότητα στερεών καυσίµων
„ Η θερµογόνος ικανότητα µπορεί να αναφέρεται σε
φυσική κατάσταση:
- Ελεύθερη υγρασίας - % κ. µ. - (w.f)
- Ελεύθερη υγρασίας και τέφρας - % κ. µ. - (w.a.f)
Hu Hu
w
w
w f
= ⋅
−
−
⋅
( ) ,
100
100
24 42
100
O
H
εξάτµισης
θερµότητα
λανθάνουσα
w
42
,
24
100
α
100
100
w
100
Hu
Hu
2
)
f
α
w
(
×
−
−
⋅
−
⋅
= ⋅
⋅
w= περιεκτικότηκα κ.µ. σε νερό
15. Επίδραση των πτητικών και της υγρασίας
Κατώτερη και ανώτερη
θερµογόνος ικανότητα στερεών
καυσίµων σε συνάρτηση της
περιεκτικότητάς των σε πτητικά.
„ Η περιεκτικότητα των
γαιανθράκων σε πτητικά
επηρεάζει:
- την θερµογόνο
ικανότητα
- την ταχύτητα
ανάφλεξης.
„ Η αύξηση της
περιεκτικότητας του
καυσίµου σε υγρασία
αυξάνει τον όγκο των
καυσαερίων.
16. Επίδραση των πτητικών και της υγρασίας
Ταχύτητα ανάφλεξης µίγµατος κονιοποιηµένου γαιάνθρακα και
αέρα σε συνάρτηση της περιεκτικότητας σε πτητικά και τέφρα.
17. Υγρά καύσιµα
„ Είναι προϊόντα της κλασµατικής απόσταξης
πετρελαιοειδών, καθώς επίσης προϊόντα
απόσταξης λιθανθράκων και φαιανθράκων ή
κατάλοιπα διαφόρων διεργασιών
(π.χ.σουλφίζ από τη παραγωγή χάρτου).
18. Υγρά καύσιµα
Βενζίνες Οι βενζίνες χρησιµοποιούνται κυρίως για την κίνηση
των βενζινοκίνητων οχηµάτων. Στην αγορά διατίθενται
(ανάλογα µε τον αριθµό των οκτανίων και την
περιεκτικότητα σε µόλυβδο των βενζινών) τρεις
ποιότητες, απλή, σούπερ και αµόλυβδη σούπερ.
Π ετρέλαια
Εσω τερικής
Κ αύσης
Τα πετρέλαια εσωτερικής καύσης χρησιµοποιούνται σε
καυστήρες για θέρµανση (πετρέλαιο θέρµανσης) αλλά
και για την κίνηση των οχηµάτων (πετρέλαιο κίνησης)
καθώς επίσης και των πλοίων. Ας σηµειωθεί δε ότι από
το 1992 και ύστερα στην ελληνική αγορά προσφέρονται
δύο ποιότητες πετρελαίου, το πετρέλαιο κίνησης µε
υψηλό ειδικό φόρο κατανάλωσης και το πετρέλαιο
θέρµανσης µε µειωµένο ειδικό φόρο κατανάλωσης από
τον Οκτώβριο µέχρι τον Απρίλιο.
Π ετρέλαια
Εξω τερικής
Κ αύσης
Τα πετρέλαια εξωτερικής καύσης (µαζούτ Νο 1 και Νο
3 ) καταναλώνονται συνήθως από τη βιοµηχανία για την
παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και ατµού, καθώς
επίσης για την ολοκλήρωση διάφορων χηµικών και
άλλων εργασιών.
19. Υγρά καύσιµα
Κ η ρ ο ζ ί ν η Η κ η ρ ο ζ ί ν η δ ι α τ ί θ ε τ α ι ω ς κ α ύ σ ιµ ο γ ι α τ η ν κ ί ν η σ η τ ω ν
α ε ρ ι ω θ ο ύ µ ε ν ω ν α ε ρ ο σ κ α φ ώ ν
Φ ω τ ι σ τ ι κ ό
Π ε τ ρ έ λ α ι ο
Τ ο φ ω τ ι σ τ ι κ ό π ε τ ρ έ λ α ι ο ε ί ν α ι κ α τ ά λ λ η λ ο γ ι α φ ω τ ι σ µ ό
κ α ι θ έ ρ µ α ν σ η .
Υ γ ρ α έ ρ ι α Τ α υ γ ρ α έ ρ ι α χ ρ η σ ι µ ο π ο ι ο ύ ν τ α ι α ) α π ό τ α ν ο ι κ ο κ υ ρ ι ά γ ι α
δ ι ά φ ο ρ ε ς ο ι κ ι α κ έ ς χ ρ ή σ ε ι ς ( θ έ ρ µ α ν σ η , µ α γ ε ί ρ ε µ α κ . λ . π ) ,
η δ ι α κ ί ν η σ η τ ω ν ο π ο ί ω ν γ ί ν ε τ α ι µ έ σ α σ ε χ α λ ύ β δ ι ν ε ς
φ ι ά λ ε ς υ π ό π ί ε σ η , β ) α π ό τ η β ι ο µ η χ α ν ί α ω ς κ α ύ σ ι µ ο
υ ψ η λ ή ς κ α θ α ρ ό τ η τ α ς , π ρ ο ς τ η ν ο π ο ί α µ ε τ α φ έ ρ ο ν τ α ι µ ε
ε ι δ ι κ ά β υ τ ι ο φ ό ρ α ο χ ή µ α τ α γ ) α π ό α υ τ ο κ ι ν η τ ι σ τ έ ς
ε π ι β α τ ι κ ώ ν ο χ η µ ά τ ω ν δ η µ ο σ ί α ς χ ρ ή σ ε ω ς ( τ α ξ ί ) , ο
ε φ ο δ ι α σ µ ό ς τ ω ν ο π ο ί ω ν γ ί ν ε τ α ι σ ε ε ιδ ι κ ά π ρ α τ ή ρ ι α τ ω ν
ε τ α ι ρ ι ώ ν ε µ π ο ρ ί α ς π ο υ δ ι α θ έ τ ο υ ν τ ο ν κ α τ ά λ λ η λ ο
ε ξ ο π λ ι σ µ ό .
Ά σ φ α λ τ ο ς Ο ι ά σ φ α λ τ ο ι χ ρ η σ ιµ ο π ο ι ο ύ ν τ α ι γ ι α δ ιά φ ο ρ ε ς ε ρ γ α σ ί ε ς
( ε π ί σ τ ρ ω σ η ο δ ώ ν , π ρ ώ τ η ύ λ η σ τ η β ι ο µ η χ α ν ί α κ . α ) . Η
δ ι α κ ί ν η σ η τ ο υ ς σ ε µ ε γ ά λ ε ς π ο σ ό τ η τ ε ς γ ί ν ε τ α ι σ υ ν ή θ ω ς
χ ύ µ α µ ε δ ε ξ α µ ε ν ό π λ ο ι α , π ο υ δ ι α θ έ τ ο υ ν θ ε ρ µ α ι ν ό µ ε ν ε ς
δ ε ξ α µ ε ν έ ς , ή µ ε ε ι δ ικ ά θ ε ρ µ α ι ν ό µ ε ν α β υ τ ι ο φ ό ρ α , ό τ α ν δ ε
π ρ ό κ ε ι τ α ι γ ι α µ ικ ρ έ ς π ο σ ό τ η τ ε ς , σ υ σ κ ε υ ά ζ ο ν τ α ι κ α ι
δ ι α ν έ µ ο ν τ α ι σ ε χ α λ ύ β δ ι ν α β α ρ έ λ ι α .
Λ ι π α ν τ ι κ ά Γ ι α τ η λ ί π α ν σ η τ ω ν µ η χ α ν ώ ν ο ι ε τ α ι ρ ε ί ε ς ε µ π ο ρ ί α ς
δ ι α θ έ τ ο υ ν σ τ η ν α γ ο ρ ά µ ε γ ά λ η π ο ι κ ι λ ί α λ ι π α ν τ ι κ ώ ν , τ α
ο π ο ί α α ν ά λ ο γ α µ ε τ ο ε ί δ ο ς κ α υ σ ί µ ω ν τ η ς µ η χ α ν ή ς
( β ε ν ζ ί ν η , π ε τ ρ έ λ α ι ο κ . λ . π ) δ ι α κ ρ ί ν ο ν τ α ι σ ε δ ι ά φ ο ρ ε ς
π ο ι ό τ η τ ε ς .
20. Τύποι υδρογονανθράκων
„ Το αργό πετρέλαιο είναι σύνθετο µίγµα αερίων, υγρών
και διαλυµένων στερεών, κυρίως υδρογονανθράκων,
χωρίς να αποκλείονται και διάφορες προσµίξεις
αζώτου, θείου και µεταλλικών στοιχείων.
„ Υδρογονάνθρακες που περιέχουν έως 4 άτοµα
άνθρακα είναι αέριοι, από 4 έως 20 είναι υγροί, ενώ
από 20 και πάνω είναι στερεοί.
„ Συνήθως, κατατάσσονται σε 4 κύριες οµάδες:
παραφίνες, ολεφίνες, ναφθένια και αρωµατικοί.
„ Το ποσοστό που αυτές οι κατηγορίες είναι παρούσες
σε ένα καύσιµο καθορίζουν και το χαρακτήρα του
καυσίµου.
21. Παραφίνες
„ Έχουν γενικό τύπο της µορφής CnH2n+2.
„ Παρουσιάζουν υψηλότερο λόγο
υδρογόνου/άνθρακα, χαµηλότερη πυκνότητα
και υψηλότερη ενεργειακή αξία από τους
άλλους τύπους υδρογονανθράκων.
„ Χαρακτηρίζονται από υψηλή θερµική
ευστάθεια και η καύση τους είναι ελεύθερη
από κωκ και καπνό.
22. Ολεφίνες
„ Έχουν γενικό τύπο της µορφής CnH2n.
„ Συνήθως είναι προϊόντα επεξεργασίας του
αργού πετρελαίου και δεν συναντώνται στη
φυσική του σύσταση.
„ Είναι χηµικά πολύ ενεργές ενώσεις και
αντιδρούν εύκολα µε τις διάφορες προσµίξεις
δίνοντας κολλώδεις ουσίες. (Ανεπιθύµητες
π.χ. ως καύσιµα αεριοστροβίλων).
23. Ναφθένια
„ Έχουν τον ίδιο γενικό τύπο µε τις ολεφίνες,
αλλά είναι κορεσµένοι κυκλικοί
υδρογονάνθρακες.
24. Αρωµατικοί υδρογονάνθρακες
„ Έχουν γενικό τύπο της µορφής CnH2n-6.
„ Έχουν περίπου την ίδια δοµή µε τα ναφθένια, όµως
περιέχουν λιγότερο υδρογόνο και ως συνέπεια
έχουν πολύ µικρότερη ενεργειακή αξία.
„ Παρουσιάζουν τάση δηµιουργίας αιθάλης και
καταστρέφουν αντικείµενα που έχουν ελαστικότητα,
γι’ αυτό µπορεί να προκαλέσουν πρόβληµα στα
συστήµατα τροφοδοσίας καυσίµου.
„ Παρόλο, όµως, που είναι γενικά ανεπιθύµητα, το
ποσοστό τους στα καύσιµα είναι πολύ υψηλό ώστε
να δικαιολογήσει τα έξοδα της αποµάκρυνσής τους.
25. Ανεπιθύµητες προσµίξεις
Ένα απεσταγµένο καύσιµο µπορεί να περιέχει τις εξής
παρασιτικές προσµίξεις:
„ Ασφαλτίνες. Ενθαρρύνουν τη δηµιουργία λάσπης
χαµηλής θερµοκρασίας που µπορεί να φράξει το
σύστηµα τροφοδοσίας.
„ Κολλοειδή. Ανόργανα στοιχεία και διάφορα µέταλλα
κάτω από επίδραση θερµοκρασίας, φωτός και
καταλυτών µπορεί να αντιδράσουν µε το ατµοσφαιρικό ή
το εντός του καυσίµου οξυγόνο και να δηµιουργήσουν
κολλοειδή. Για την καταπολέµησή τους
χρησιµοποιούνται διάφορα αντιοξειδωτικά προσθετικά.
„ Ιζήµατα. ∆ηµιουργούν προβλήµατα φραγής
σωληνώσεων και γι’αυτό χρησιµοποιείται φιλτράρισµα.
26. Ανεπιθύµητες προσµίξεις
„ Τέφρα. Σε πολύ υψηλές θερµοκρασίες ευνοεί τη διάβρωση.
„ Νερό. Σε χαµηλές θερµοκρασίες µπορεί να
κρυσταλλοποιηθεί δηµιουργώντας προβλήµατα στένωσης.
Επίσης περιέχει άλατα και βακτήρια που µπορεί να
οδηγήσουν σε διάβρωση.
„ Θείο. Κατά τη διάρκεια της καύσης το µεγαλύτερο ποσοστό
του µετατρέπεται σε SO2, και στη συνέχεια σε οξέα που
δηµιουργούν διάβρωση.
„ Νάτριο. Συνήθως υπάρχει µε τη µορφή NaCl που
µετατρέπεται σε HCl, που είναι πολύ διαβρωτικό. Αφαιρείται
µε ποτάσιο ή µε υδατοδιαλυτά άλατα του καλίου
ξεπλένοντας µε νερό.
„ Βαννάδιο. Σε υψηλές θερµοκρασίες παράγονται τήγµατα
που στερεοποιούνται πάνω στε επιφάνειες οδηγώντας σε
διάβρωση.
27. Πρόσθετα
„ Μια τεχνική βελτίωσης ή τροποποίησης των
παραγώγων του πετρελαίου είναι η
προσθήκη µικρών ποσοτήτων
συγκεκριµένων ουσιών που λέγονται
πρόσθετα.
„ Το πλέον προφανές για ένα πρόσθετο είναι
ότι βελτιώνει τις ιδιότητες χωρίς να προκαλεί
αλλού αντίστροφα αποτελέσµατα.
28. Πρόσθετα
Πρόσθετα χρησιµοποιούνται για:
„ εµπόδιση δηµιουργίας κολλοειδών
„ εµπόδιση δηµιουργίας σκουριάς
„ εµπόδιση κρυσταλλοποίησης
„ εµπόδιση δηµιουργίας στατικού ηλεκτρισµού, που αποτελεί κίνδυνο
φωτιάς ή και έκρηξης κυρίως κατά τη διάρκεια της επανατροφοδοσίας
καυσίµου, όπου και δηµιουργούνται σπινθήρες.
„ βελτίωση της λίπανσης, που τυχόν χάθηκε εξαιτίας της πλήρης
αποθείωσης.
„ εµπόδιση εκαπνισµού. Τα πρόσθετα αυτά είναι κυρίως
οργανοµεταλλικές ενώσεις του βαρίου, µαγνησίου και σιδήρου. Το
µειονέκτηµα είναι πως κατά τη διάρκεια της καύσης µπορεί να
δηµιουργήσουν οξείδια που επικάθονται στα πτερύγια. Επίσης
ενδέχεται να δηµιουργηθεί καυσαέριο χειρότερο περιβαλλοντικά του
καπνού. Γι’αυτό το πρόβληµα του εκαπνισµού έγκειται σχεδόν
αποκλειστικά στη βελτίωση του σχεδιασµού του θαλάµου καύσης.
31. Αέρια καύσιµα
Στις τεχνικές εστίες χρησιµοποιούνται:
„ Αέρια µίγµατα µε συστατικά, Η2, CO,CxHy )
„ Φυσικό αέριο (µίγµα υδρογονανθράκων που
προέρχεται από πετρελαιοφόρες κοιλότητες - σε
φυσική κατάσταση αέριο)
„ Υγραέριο
„ Υποπροϊόντα βιοµηχανικών διεργασιών όπως
φωταέριο (ξηρή απόσταξη λιθανθράκων κατά τη
παραγωγή κωκ), αέριο υψικαµίνων (συστατικά 31%
CO, 2.3% Η2 , 57,4% Ν2, 9% CO2 → χαµηλή Hu ≤
4380 kJ/kg), αέρια πυρόλυσης, αέρια εξανθράκωσης
32. Κατάταξη ανάλογα µε την θερµογόνο ικανότητα
„ 1η Οµάδα: έως 10.000
Π.χ. αέριο υψικαµίνων
„ 2η Οµάδα: από 10.000 - 30.000
Π.χ. φωταέριο ή αέριο εξαερίωσης
στερεών καυσίµων
„ 3η Οµάδα: 30.000 - 60.000
Π.χ. φυσικό αέριο
στους 0 [οC] και 1013,25 [m bar]
Ho
Ho
Ho
[ / ]
kJ mn
3
[ / ]
kJ mn
3
[ / ]
kJ mn
3
1 1
3 3
m m
n
∧
=
35. Ενεργειακό ισοζύγιο της Ελλάδας
„ Μια από τις αναγκαιότητες της οικονοµικής
ανάλυσης της ενεργειακής βιοµηχανίας και
της σχέσης της µε την υπόλοιπη οικονοµία
είναι η γνώση των στοιχείων που συνθέτουν
την προσφορά ενός ενεργειακού φορέα και τη
διάρθρωση της κατανάλωσής του µεταξύ των
τελικών καταναλωτών.
„ Κοινή µονάδα µετρήσεως για τοενεργειακό
ισοζυγίου είναι το Τ.Ι.Π. (Τόνοι Ισοδύναµου
Πετρελαίου), που συµβατικά θεωρείται ίσο µε
107 kcal.
36. Ενεργειακό ισοζύγιο της Ελλάδας
ƒ Παραγωγή Πρωτογενούς Ενέργειας: Πρωτογενής είναι η ενέργεια
που αποκτάται απευθείας από τη φύση. Στην Ελλάδα πρωτογενείς
µορφές ενέργειας είναι κατά κύρια ποσότητα ο λιγνίτης και
ακολουθούν το αργό πετρέλαιο, η υδροηλεκτρική ενέργεια και το
φυσικό αέριο.
ƒ Καθαρές Εισαγωγές: Εισαγωγές των πρωτογενών και δευτερογενών
µορφών ενέργειας, έστω και αν αυτές προορίζονται για µη ενεργειακές
χρήσεις.
ƒ Ακαθάριστη Εγχώρια Κατανάλωση: Ορίζεται ως η συνολική
ποσότητα πρωτογενούς ενέργειας και ισοδύναµων µορφών που
απαιτούνται για να καλυφθεί η εγχώρια ζήτηση. Ισούται µε το
αλγεβρικό άθροισµα πρωτογενούς παραγωγής ενέργειας, εισαγωγών
και εξαγωγών.
ƒ Χρήση ενέργειας: Είναι η τελική ενεργειακή κατανάλωση, δηλαδή η
ποσότητα των ενεργειακών προϊόντων και των µη ενεργειακών
προϊόντων των πρωτογενών µορφών ενέργειας, που
χρησιµοποιήθηκαν από τους τελικούς καταναλωτές. Ισούται µε το
αλγεβρικό άθροισµα της Ακαθάριστης Εγχώριας Κατανάλωσης, της
Μετατροπής Ενέργειας και της Κατανάλωσης του Ενεργειακού Τοµέα.
37. Μορφές ενέργειας -Στερεά Καύσιµα
„ Στα στερεά καύσιµα περιλαµβάνεται κατά κύρια ποσότητα ο
λιγνίτης και ακολούθως ο λιθάνθρακας, τα συσσωµατώµατα
ανθρακίτη, οι µπρικέττες λιγνίτη και ο οπτάνθρακας κωκ.
„ Ο λιγνίτης αποτελεί το µεγαλύτερο µέρος των εγχώριων
πόρων πρωτογενούς ενέργειας και είναι βασική παράµετρος
για την επίτευξη της ενεργειακής αυτοδυναµίας της Ελλάδας
και τον περιορισµό της εισαγόµενης ενέργειας (πετρέλαιο).
„ Η κατανάλωση του λιγνίτη προορίζεται κυρίως για
ηλεκτροπαραγωγή και ένα µικρό µέρος για άλλες χρήσεις,
όπως είναι η παραγωγή αζωτούχων λιπασµάτων.
„ Τα αποθέµατα του λιγνίτη υπολογίζονται σε 9.500*106
τόνους περίπου, µε υπαιθρίως απολήψιµα 3.300 τόνους και
επαρκούν, λαµβάνοντας υπόψη τις συνολικές ανάγκες της
χώρας και το βαθµό της αυξανόµενης ζήτησης για ηλεκτρική
ενέργεια, για 100-150 χρόνια ακόµη.
38. Μορφές ενέργειας –Υγρά Καύσιµα
„ Στα υγρά καύσιµα περιλαµβάνεται το πετρέλαιο και τα
παράγωγά του, όπως η βενζίνη, το πετρέλαιο εσωτερικής
καύσης και άλλα πετρελαϊκά παράγωγα.
„ Το πετρέλαιο υπάρχει ως πρωτογενής µορφή ενέργειας
στην Ελλάδα σε πολύ µικρές ποσότητες και η εξόρυξή του
άρχισε το 1981 µε την εκµετάλλευση των κοιτασµάτων του
Πρίνου. Το 1999 η παραγωγή ουσιαστικά σταµάτησε, λόγω
της µερικής εξάντλησης του κοιτάσµατος σε συνδυασµό µε
την πτώση των τιµών του πετρελαίου στη διεθνή αγορά, η
οποία κατέστησε ασύµφορη την περαιτέρω εκµετάλλευση.
„ Το 2000 η παραγωγή πετρελαίου ξεκίνησε ξανά µε
ταυτόχρονες προσπάθειες ανεύρεσης και άλλων
κοιτασµάτων. Λόγω της ελάχιστης ποσότητας αργού
πετρελαίου που βρίσκεται στον ελλαδικό χώρο, η κάλυψη
των αναγκών της χώρας σε πετρέλαιο επιτυγχάνεται µέσω
εισαγωγών.
39. Μορφές ενέργειας – Αέρια Καύσιµα
„ Περιλαµβάνεται το φυσικό αέριο και το υγραέριο. Το φυσικό αέριο έχει
πολλαπλές εφαρµογές υποκαθιστώντας το πετρέλαιο στη βιοµηχανία και
στον οικιακό τοµέα.
„ Τα αποθέµατα φυσικού αερίου στην Ελλάδα είναι ελάχιστα. Η παραγωγή
του άρχισε µόλις το 1981 µε την εκµετάλλευση των κοιτασµάτων του
Πρίνου και σταµάτησε το 1999.
„ Το εισαγόµενο φυσικό αέριο προέρχεται κατά κύριο λόγο από τη Ρωσία-µε
αγωγό µέχρι τη Βουλγαρία. Προβλέπεται και η εισαγωγή µικρότερων
ποσοτήτων υγροποιηµένου αερίου από την Αλγερία και η αποθήκευσή
τους σε τερµατικό σταθµό σε εγκαταστάσεις της νήσου Ρεβυθούσας.
„ Με την ολοκλήρωση, το 1996, του κεντρικού αγωγού από τα σύνορα µε τη
Βουλγαρία έως την Αττική (µήκους 511χλµ.), την κατασκευή της πρώτης
φάσης των δικτύων διανοµής µέσης πίεσης αστικών και βιοµηχανικών
περιοχών, καθώς και του συνοριακού σταθµού µέτρησης, άρχισε η
τροφοδοσία µε φυσικό αέριο των πρώτων βιοµηχανιών.
„ Σήµερα (2003) συνεχίζεται η κατασκευή κλάδων χαµηλής πίεσης στις
αστικές περιοχές, µε σκοπό την εξάπλωση της χρήσης του φυσικού αερίου
και στον οικιακό τοµέα.
„ Σχεδιάζεται η χρήση του φυσικού αερίου και για την παραγωγή ηλεκτρικού
ρεύµατος στις µονάδες της Κοµοτηνής και του Λαυρίου.
40. Μορφές ενέργειας – Α.Π.Ε.
„ Ανανεώσιµες Πηγές ενέργειας (Α.Π.Ε.) ορίζονται οι
ενεργειακές πηγές που είναι ανεξάντλητες (ηλιακή, αιολική,
γεωθερµική, υδροηλεκτρική κλπ).
„ Στην Ελλάδα, λόγω των γεωγραφικών και κλιµατολογικών
συνθηκών, οι ανανεώσιµες πηγές ενέργειας, µπορούν να
αποτελέσουν ένα σηµαντικό εθνικό ενεργειακό πόρο. Αυτό
βέβαια θα εξαρτηθεί από την τεχνοοικονοµική εξέλιξή
τους, ώστε να γίνουν ανταγωνιστικές και αξιόπιστες, και
από την ανάπτυξη ανάλογης ελληνικής βιοµηχανίας,
προκειµένου να υπάρξει µείωση του συναλλαγµατικού
κόστους κατά την εφαρµογή τους.
„ Στο ενεργειακό ισοζύγιο οι ΑΠΕ κατηγοριοποιήθηκαν µε
βάση το ποσό πρωτογενούς ενέργειας που προσδίδει η
εκµετάλλευσή τους στη χώρα µας.
41. Μορφές ενέργειας – Α.Π.Ε
„ Βιοµάζα: Είναι αποτέλεσµα της φωτοσυνθετικής
δραστηριότητας που µετασχηµατίζει την ηλιακή
ενέργεια σε οργανική ύλη µε µια σειρά διεργασιών των
φυτικών οργανισµών χερσαίας ή υδρόβιας προέλευσης
(δασικά – γεωργικά υποπροϊόντα, απόβλητα
γεωργικών βιοµηχανιών και βιοµηχανιών τροφίµων
κλπ).
„ Απόβλητα: Είναι κυρίως αστικά εκείνα απορρίµµατα
τα οποία υπάγονται στην κατηγορία της βιοµάζας.
42. Μορφές ενέργειας – Α.Π.Ε
„ Υδροηλεκτρική Ενέργεια: Αξιοποιεί τις υδατοπτώσεις και τη
ροή των υδάτων µε στόχο την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας
ή το µετασχηµατισµό τους σε απολήψιµη µηχανική ενέργεια.
Υπολογίζεται ότι το οικονοµικά εκµεταλλεύσιµο δυναµικό είναι
15 TWh, ενώ σήµερα γίνεται εκµετάλλευση των 4.5 TWh,
δηλαδή του 30% του συνολικού δυναµικού.
„ Άλλες ΑΠΕ: Εδώ περιλαµβάνονται η ηλιακή ενέργεια κατά
κύριο λόγο, δηλαδή η αξιοποίηση µέσω τεχνολογιών της
θερµότητας και των ηλεκτροµαγνητικών κυµάτων που
εκπέµπει ο ήλιος. Σε πολύ µικρότερο ποσοστό περιλαµβάνεται
η αιολική ενέργεια (κινητική ενέργεια που παράγεται από τη
δύναµη του ανέµου και µετατρέπεται σε απολήψιµη µηχανική
ενέργεια ή και σε ηλεκτρική ενέργεια), καθώς και η γεωθερµική
ενέργεια (θερµική ενέργεια που προέρχεται από το εσωτερικό
της γης και εµπεριέχεται σε φυσικούς ατµούς, θερµά νερά και
θερµά ξηρά πετρώµατα).
„ Ηλεκτρισµός: Περιλαµβάνεται η παραγωγή ηλεκτρισµού σε
δηµόσιους θερµικούς και υδροηλεκτρικούς σταθµούς, σε
σταθµούς αυτοπαραγωγών, καθώς και σε αιολικά πάρκα.
43. Κατηγορίες τελικής ενεργειακής κατανάλωσης
„ Βιοµηχανία: Περιλαµβάνονται όλες οι βιοµηχανικές µονάδες
της χώρας, από τη βαριά βιοµηχανία (σιδήρου και χάλυβα,
χηµική και πετροχηµική, µεταλλευµάτων, µε µεταλλικών
ορυκτών, µηχανηµάτων και εξοπλισµού), ως τις µικρότερες
βιοµηχανικές µονάδες (τροφίµων, ποτών και καπνού,
χάρτου και εκτυπώσεων, ξύλου και προϊόντων του,
κατασκευών , υφαντουργίας και δερµάτων κ.λ.π.).
„ Μεταφορές: Στην κατηγορία αυτή καταγράφεται η
κατανάλωση ενέργειας από δηµόσια και ιδιωτικά µέσα
µεταφοράς (αεροµεταφορές, οδικές, σιδηροδροµικές,
ακτοπλοϊκές).
„ Τριτογενής τοµέας: Περιλαµβάνει την ενεργειακή
κατανάλωση των ιδιωτικών και των δηµόσιων υπηρεσιών,
των εµπορικών επιχειρήσεων, των τουριστικών
επιχειρήσεων κλπ.
„ Οικιακός τοµέας: Περιλαµβάνει την ενεργειακή κατανάλωση
των ελληνικών νοικοκυριών για οικιακές χρήσεις.
