EU peníze středním školám digitální učební materiál

Transkript

1 EU peníze středním školám digitální učební materiál Číslo projektu: Číslo a název šablony klíčové aktivity: Tematická oblast, název DUMu: Autor: CZ.1.07/1.5.00/ III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Plynárenství, VY_32_INOVACE_POB502 Ing. Petr Pobořil Ročník: 4. Předmět: Téma: Anotace: Rozvod a využití plynu Vlastnosti zemního plynu Prezentace se věnuje vlastnostem zemního plynu pro předmět Rozvod a využití plynu, který je součástí studijního oboru M/01 Technická zařízení budov

2 Vlastnosti zemního plynu strana 2

3 Vznik zemního plynu Zemní plyn je přírodní směs plynných uhlovodíků s převažujícím podílem metanu CH 4 a proměnlivým množstvím neuhlovodíkových plynů (zejména inertních plynů). Jelikož se zemní plyn vyskytuje velice často spolu s ropou (naftový zemní plyn) nebo s uhlím (karbonský zemní plyn), přiklánějí se teorie jeho vzniku nejčastěji k tomu, že se postupně uvolňoval při vzniku uhlí nebo ropy jako důsledek postupného rozkladu organického materiálu. Podle teorií preferujících organický původ zemního plynu byly tedy na začátku vzniku zemních plynů rostlinné a živočišné zbytky. strana 3

4 Vlastnosti zemního plynu Zemní plyn je bezbarvý, sám o sobě nezapáchající, hořlavý plyn. Patří do skupiny topných plynů, využívá se k vytápění, vaření a ohřevu vody, v elektrárnách, teplárnách, v kogeneračních jednotkách a v dopravě (jako pohon motorových vozidel). Zemní plyn je nejedovatý, nedýchatelný a lehčí než vzduch. Může se vyskytovat ve dvou formách: CNG (Compressed Natural Gas), což je stlačený zemní plyn při tlaku 200 barů. LNG (Liquefied Natural Gas), zkapalněný zemní plyn při teplotě -162 C. strana 4

5 Vlastnosti zemního plynu Výhřevnost - je množství tepla, uvolněné spálením 1 m 3 zemního plynu při tlaku Pa, za předpokladu, že se spaliny ochladí na teplotu výchozích látek a vodní pára, obsažená ve spalinách, zůstane v plynném stavu. Spalné teplo - je množství tepla, uvolněné úplným spálením 1 m 3 zemního plynu při tlaku Pa, za předpokladu, že se spaliny ochladí na teplotu výchozích látek a vodní pára, obsažená ve spalinách, je v kapalném stavu. Využitím kondenzace ze spalin se zvyšuje účinnost kondenzačních kotlů o 11%. strana 5

6 Vlastnosti zemního plynu Wobbeho číslo - je určujícím faktorem pro vzájemnou nahraditelnost plynů. Nahrazují-li se vzájemně různé plyny se stejným Wobbeho číslem, není třeba pokaždé spotřebič znovu seřizovat. Hodnota W vyjadřuje poměr výhřevnosti k relativní hustotě plynu, při daném tlaku plynu. Zemní plyn H (high-vysoký) - je plyn, jehož spalné teplo leží v rozmezí MJ.m -3. Zemní plyn L (low-nízký) - je plyn, jehož spalné teplo leží v rozmezí MJ.m strana 6

7 Vlastnosti zemního plynu Výhřevnost 34,08 MJ/m 3 Spalné teplo 37,82 MJ/m 3 Hustota 0,69 kg/m 3 Meze výbušnosti 5 15 % Zápalná teplota 650 C Množství spalovacího vzduchu 9,56 m 3 vzduchu/ m 3 ZP Teplota plamene C strana 7

8 Druhy těženého zemního plynu Těžený (přírodní) zemní plyn se podle složení dělí do čtyř základních skupin: 1. zemní plyn suchý (chudý) - obsahuje vysoké procento metanu (95-98%) a nepatrné množství vyšších uhlovodíků 2. zemní plyn vlhký (bohatý) - vedle metanu obsahuje vyšší podíl vyšších uhlovodíků 3. zemní plyn kyselý - je plyn s vysokým obsahem sulfanu (H 2 S), který se v úpravárenských závodech před dodávkou zemního plynu do distribučního systému odstraňuje 4. zemní plyn s vyšším obsahem inertů - jedná se hlavně o oxid uhličitý a dusík strana 8

9 Kde se bere energie z plynu Při spalování platí dva známé základní zákony - zákon zachování hmoty a zákon zachování energie. Spalováním zemního plynu tedy nelze žádnou energii vyrobit, ale pouze přeměnit energii v něm uloženou v energii tepelnou. Při dokonalém spalování zemního plynu dochází k jeho chemické přeměně na směs oxidu uhličitého a vodní páry. Každá chemická sloučenina má určité tzv. slučovací teplo. A to je vlastně energetický potenciál, který daná chemická sloučenina přináší do chemické reakce. Proces spalování zemního plynu lze jednoduše popsat chemickou rovnicí: CH O 2 -=> CO H 2 O strana 9

10 Zásoby zemního plynu Celkové zásoby zemního plynu s odhadem 511 tisíc miliard kubických metrů mají životnost až 200 let. Zásoby zemního plynu dělíme na prokázané, pravděpodobné a potenciální. Prokázané (prověřené) zásoby zemního plynu, které jsou ekonomicky těžitelné při současné technické úrovni, dosahují 164 tisíc miliard krychlových metrů a vydrží při současné těžbě do roku Pravděpodobné zásoby jsou zásoby objevené na ložiscích, vykazujících velmi vysokou pravděpodobnost, že budou vytěžitelná za ekonomických a technických podmínek podobných těm, které jsou u prověřených zásob. Pravděpodobné zásoby dosahují výše mld. m 3. Potenciální zásoby jsou tzv. nekonvenční zdroje. Mezi tyto zdroje patří především hydráty metanu, což je pevná substance podobná sněhu, tvořená 20 % metanu a 80 % vody. Hydráty se nacházejí v zemské kůře pod dnem oceánů. V současné době lze tvrdit, že zásoby zemního plynu v podobě hydrátů činí cca mld. m 3. strana 10

11 Použité zdroje a odkazy: Internet: strana 11