Экологически чистые энерготехнологические комплексы использования органических топлив

• Автор: Масленников, Виктор Михайлович
• Шифр специальности: 05.14.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 78 с. : ил

Работа выполнена в Институте высоких температур РАИ.

Официальные оппоненты академик РАН, доктор технических наук,

профессор Леонтьев А.И

доктор химических наук, профессор Головин Г. С.

доктор технических наук, профессор Медин С. А

Ведущая организация ОАО Энергетический институт

им.Г.М. Кржижановского

Защита состоится 4 октября г. в часов на заседании диссертационного совета Д 2.0. в Объединенном институте высоких температур РАН по адресу

, Москва, ул. Ижорская, д. , Экспозиционный зал

С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в библиотеке ОИВЗ

Ваш отзыв на диссертацию в виде научного доклада в 2х экземплярах, заверенный печатью, просим выслать по адресу , Москва, ул. Ижорская, д. , ОИВТ РАН, ученому секретарю диссертационного совета Д 2.0. Телефон для справок 5
Диссертация в виде научного доклада разослана г.
Ученый секретарь диссертационного кандидат физикоматематических нау
А.Ю.Вараксин
Объединенный институт высоких температур РАН, г. Институт высоких температур РАН, г.
ГВведение
Российский топливноэнергетический комплекс ТЭК, составляющий основу экономики России, находится на пороге тяжелого затяжного кризиса, связанного с катастрофическим старением основных фондов, обновление которых последние десять лет практически не проводилось.
Особенно болезненно для широких сдоев населения будет сказываться кризис в сфере производства тепловой и электрической энергий, что подтверждается ситуацией в Приморье зимой годов.
Предприятия ТЭКа в своей основе являются естественными монополиями. Попытки демонополизировать их, переводя на конкурентные рыночные отношения, фактически не дают положительного эффекта и зачастую приводят к негативным результатам.
В чем основная причина
Она убедительно иллюстрируется ситуацией в энергетике.
Несмотря на то, что практически половина собственности принадлежит частным акционерам, тарифы на электроэнергию регулируются Государством и покрывают лишь эксплуатационные издержки, составляя около 1 цента за квтч.
В то же время, если частный инвестор решил бы построить новую электростанцию, то стоимость производства электроэнергии с учетом возврата капитала хотя бы через лет и процентов за кредит составила бы центов за квтч.
Спрашивается, как можно организовать конкурентный рынок при такой ситуации, когда часть производителей будет продавать электроэнергию по 5 центов, а остальные по 1 цензу за квгч да еще в условиях прог рессирующег о дефицита
Очевидно, что переход к рыночным отношениям в условиях российской энергетики практически невозможен или потребуется длительный переходный этап, на котором роль Государственного регулирования будет определяющей. При этом потребуется разработка Государственной программы типа ГОЭЛРО с четким планом реализации наиболее эффективных энергетических технологий.
Не менее тяжелая ситуация в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности.
Уже сегодня стоимость бензина на заправочных станциях практически такая же, как в США.
Следует отметить, что Россия не может конкурировать на международном рынке нефтепродуктов со странами ОПЕК. При стоимости нефти ниже долларов за баррель, российская нефть становится убыточной.
В го же время для поддержания добычи нефти на существующем уровне необходимо осваивать новые более труднодоступные и менее эффективные месторождения, т.е. стоимость добычи нефти в России булег неуклонно расти.
В этих условиях становится актуальным и экономически оправданным получение синтетических жидких топлив СЖТ из природного газа и угля.
Все известные на сегодня технологии получения СЖТ связаны с энергетическими затратами и необходимостью утилизации физического тепла, выделяемого на различных стадиях технологического процесса.
Анализ даже наиболее передовых технологий II, и др. показывает, что энергетический потенциал исходного топлива используется неэффективно.
До настоящего времени эго было вполне закономерно, т.к. любая технология была нацелена на получение монопродукции, т.е. одного целевого продукта, стоимость которого, как правило, существенно превышала стоимость исходного сырья.
Возрастающие требования по рациональному использованию энергетических ресурсов заставляют ставить вопрос о создании энерготехнологических комплексов ЭТК. Что под этим понимается
Под ЭТК, в наиболее широком смысле, понимается оптимизированная во всех своих составляющих технология получения энергии и заданной совокупности продуктов при одновременном решении поставленных экологических проблем.
В отличие от приведенной выше постановки проблемы, традиционный подход был
Решалась основная технологическая задача, например получение энергии с высоким КПД.
Возникали смежные проблемы утилизация тепла, борьба с выбросами вредных веществ, зачастую получаемых в результате реализации основной технологии, как например МОх и т.д
Решение смежных проблем порождало следующий уровень вопросов хранение отходов, сточные воды и др
Не всякую энергетическую технологию с получением побочных продуктов можно назвать ЭТК.
Например, паротурбинная ГРЭС на угле с очисткой дымовых газов от 2 и производством товарного гипса.
В данном случае речь идет об утилизации уловленного 2, не затрагивающего технологии производства энергии.
В то же время парогазовая установка с вну зри цикловой газификацией угля и получением товарной серы имеет значительно больше прав именоваться простейшим типом ЭТК.
И дело не в названии.
В ЭТК, как правило, одной технологической операцией решается несколько целевых задач, в результате чего получается дополнительный экономический эффект.
В случае ПГУ с внутрицикловой газификацией угля получение энергетического газа позволяет одновременно решать экологическую проблему предотвращения выбросов в атмосферу и x с попутным получением товарного продукта в виде серы.
Структура и вид технологической схемы ЭТК зависят от постановки задачи, определяемой стратегическими и тактическими целями.
Так в условиях острого дефицита в инвестициях, высоких процентных ставках за кредит и нестабильной экономической ситуации предпочтение отдается наиболее простым и менее капиталоемким технологиям.
Высокая стоимость и дефицит энергетических ресурсов делают предпочтительными более сложные технологии, хотя в конечном итоге показателем эффективности в обоих случаях является стоимость производства совокупности продуктов.
Актуальность


Практическая ценность диссертационной работы заключается в построении иерархии предлагаемых технологий по экономической эффективности, степени готовности и возможным масштабам реализации. Часть технологий по технической подготовке готова к практической реализации, другая требует опытнопромышленной проверки, не начав которой, не будешь иметь готовых решений в перспективе. Не простым является вопрос о практической реализации технологий, рекомендуемых в диссертационной работе. Некоторые технологии были доведены автором непосредственно до опытнопромышленной и промышленной реализации. Опытнопромышленная установка газификации мазута и мазутоугольных суспензий производительностью до 1 т мазута в час на Щекинском ПО Азот наработала более 0 часов, промышленная установка внутрицикловой газификации высокосернистых мазутов производительностью тч на Дзержинской ТЭЦ. Другие технологии были реализованы в промышленных масштабах за рубежом по истечении сроков патентов ГТГУI, ПГУ с внутрицикловой газификацией. Третьи прошли международную экспертизу, и получено согласие зарубежных фирм участвовать в создании головных промышленных установок Фирма Вестингауз по технологии i xii. Четвертые предлагаются к реализации многими российскими машиностроительными заводами. В диссертационной работе приведено лишь краткое изложение предлагаемых технологий и их иерархия, с более детальным обоснованием в соответствующих публикациях, а также предложения но оптимальным вариантам их инвестирования. К сожалению, без осознанной Государственной воли, реализация никаких, даже самых выгодных технологий, в сложившейся экономической ситуации в России не возможна. II. Повышение эффективности использования природного газа. Несмотря на конфликтную ситуацию между АО Газпром и РАО ЕЭС России по поставкам природного газа, возникшую в последнее время, главным образом, изза его низкой стоимости, роль природного газа в энергетике России на ближайшем временном отрезке будет ключевой. Природный газ сегодня играет особую роль в энергетике многих стран Западной Европы и США. В США разработана и принята Государственная программа по созданию высокоэффективных газовых турбин, исходящая из того, что в течение ближайших ти лет его доля в энергетике будет существенно увеличена газовая пауза. В некотором отношении это является компенсацией за фактически принятый мораторий на строительство новых атомных электростанций. Эта программа является следствием не только переоценки реальных запасов природного газа, но и существенного прогресса в эффективности его использования в современных парогазовых установках с КПД , а в ближайшей перспективе и до . Хотя по балансовым запасам природного газа Россия занимает первое место в мире, нельзя оправдать расточительную политик его неэффективного использования в энергетике, где его доля в топливном балансе превышает . В конечном итоге запасы газа не безграничны, стоимость его будет расти, т. В перспективе газ должен вытесняться из традиционной энергетики. Однако в сегодняшней кризисной экономической ситуации для России нет другого пути, как по примеру США использовать дарованную природой газовую паузу для решения энергетических проблем. В то же время в отличие от наиболее развитых промышленных стран России нужны нетрадиционные, специально для нее разработанные технологии. Практической невозможностью получения крупных инвестиций извне. Наличием разветвленной сети централизованного теплоснабжения с мощными котельными на природном газе. Слабым развитием отечественного энергетического газотурбостроения, практически исключающим широкомасштабное создание перспективных крупных парогазовых установок па базе отечественных ГТУ. Пока еще сохраняющимся высоким техническим и технологическим уровнем отечественного производства авиационных газотурбинных двигателей. В этой ситуации на первый план выдвигается возможность модернизации существующих относительно новых тепло, электрогенерирующих установок для получения дополнительной энергии с высоким КПД и малых капитальных затратах на базе отечественных ГТУ.