Оптимизация состава оборудования и рабочих параметров газификации сернистых сланцев Поволжья для использования с ПГУ

• Автор: Янов, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 167 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР НАПРАВЛЕНИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЕРНИСТЫХ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ

ПОВОЛЖЬЯ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГАЗИФИКАЦИИ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
2.1. Обзор литературных источников по экспериментальному изучению процесса газификации тврдых топлив
2.2. Обзор литературных источников по математическому моделированию процесса газификации тврдых топлив

2.3. Моделирование процесса газификации горючих сланцев Поволжья в

стационарном слое под давлением

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2

ГЛАВА 3. ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРЫ СХЕМЫ ПОДГОТОВКИ ГЕНЕРАТОРНОГО ГАЗА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПАРОГАЗОВОЙ УСТАНОВКЕ. ОСНОВЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ ПРОЦЕССОВ
3.1. Структура схемы очистки генераторного газа от смоляных продуктов
3.2. Структура схемы очистки генераторного газа от кислых газов.
3.3. Использование генераторного газа в парогазовой установке
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3
ГЛАВА 4. ОПТИМИЗАЦИЯ И СОПОСТАВЛЕНИЕ СХЕМ И РАБОЧИХ ПАРАМЕТРОВ ГАЗИФИКАЦИИ СЕРНИСТЫХ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ С ПГУ.
4.1. Обоснование выбора критерия оптимизации
4.2. Особенности методики общеэкономической оптимизации состава оборудования и рабочих параметров газификации сланцев Поволжья для использования с ПГУ.
4.3. Наджность системы газификации сланцев для использования с ПГУ.
4.4. Оптимизация состава оборудования и рабочих параметров газификации
горючих сланцев для использования с ПГУ.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.
ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГАЗИФИКАЦИИ СЕРНИСТЫХ СЛАНЦЕВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ С ПГУ.
СОПОСТАВЛЕНИЕ С АЛЬТЕРНАТИВНЫМ ВАРИАНТОМ
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Падение добычи нефти и газа, снижение ресурсов топочного мазута вызывает необходимость повышения цен на перечисленные энергоносители в условиях сохранения и увеличения доли добываемых ресурсов. Если развитые страны мира именно по этой причине снижают долю природного газа и нефти в топливно-энергетическом балансе, то в России, по сути, увеличение доли твёрдого топлива является вынужденным, поскольку для экономической стабилизации в стране приходится увеличивать экспортную долю в добыче природного газа и нефти, а темпы развития нефтегазовой отрасли ниже роста энергопотребления. Несмотря на то, что в настоящее время наблюдается некоторое увеличение в топливном балансе твёрдых видов топлива (прежде всего угля), использование их весьма ограничено. Вызвано это большими затратами на транспортировку угля и соответственно стоимостью топлива, соизмеримой со стоимостью природного газа. Кроме того, угли, используемые в настоящее время на действующих ТЭС, имеют различные качественные показатели, что сказывается на экономической, энергетической и экологической эффективности их использования. Разнообразие характеристик топлива в сочетании с тенденцией ухудшения его качества приводит к перерасходу топлива, увеличению габаритов, металлоёмкости оборудования и повышенному вредному воздействию на окружающую среду. Отметим также, что увеличение доли твёрдого топлива в ТЭБ страны приведёт к увеличению выбросов парниковых газов и их трансграничного переноса. Вследствие этого могут сложиться такие условия, когда вместо ожидаемого дохода от продажи квот на выбросы С Россия будет вынуждена их покупать. Перспектива использования твёрдого топлива в энергетике страны будет определяться ценовой политикой на природный газ, нефть и твёрдое топливо. Для расширения области использования качественных углей необходимы льготы на перевозку, использование альтернативных методов транспортирования (в обогащённом состоянии, по трубопроводам и т. С другой стороны, для региональной энергетики актуальным является рассмотрение в качестве первичного источника энергии местных видов топлива. Для Поволжья определённое внимание следует уделить горючим сланцам, по запасам которых Россия занимает в мире третье место. Наиболее перспективными и крупнейшими являются месторождения Волго-Печорской сланценосной провинции, простирающейся от Саратовской области до республики Коми. Горючие сланцы здесь залегают на глубине от до 0 метров, а пласты расположены практически горизонтально. Мощность пластов колеблется от 0,7 до 5 метров, количество пластов в разрезе продуктивной толщи изменяется от 2 до . В - гг. Поволжье были предварительно разведаны наиболее перспективные месторождения горючих сланцев. Прогнозные запасы сланцев Поволжья представлены в таблице 1. Таблица 1. Месторождения Запасы (млрд. Вышеприведённые запасы рассредоточены в месторождениях, выгодно расположенных вблизи развитой инфраструктуры потребителей энергоносителей, химического сырья, строительных материалов. Горючие сланцы представляют собой минеральную породу осадочного происхождения, в которой относительно равномерно распределено органическое вещество сапропелевой природы (кероген). Органическое вещество волжских сланцев имеет относительно постоянный химический состав и отношение С/Н (в пределах 8-8,). По данным [4] в керогене сланцев Поволжья содержание гидроароматических циклов меньше, чем в керогене прибалтийских сланцев (кукерситов). Таким образом, меньше и возможность образования ароматических соединений при пиролизе. Содержание же кислорода и серы значительно больше, чем в органическом веществе кукерситов (см. При термическом разложении сланца часть водорода реагирует с кислородом и серой с образованием воды и сероводорода. Поэтому выход смолы полукоксования волжского сланца меньше в сравнении с кукерситом (см. Кроме того, полученная смола отличается высоким содержанием серы. Таблица 1. Минеральная часть волжских сланцев довольно однообразна и представлена в основном известково-глинистым мергелем. ВТИ []). Состав зольного остатка горючих сланцев Поволжья представлен в табл.