Разработка и оптимизация процесса внутрицикловой экологически чистой пирогазификации твердого топлива на ТЭС

• Автор: Нгуен Ван Лок
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1994
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 162 с.

ВВЕДЕНИЕ .

ГЛАВА I. НОВЫЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ МЕТОДЫ ПОДГОТОВКИ

ТВЕРДОГО ТОПЛИВА В ЭНЕРГЕТИКЕ.

1Л Роль твердого топлива в энергетике мира и во Вьетнаме технические и экологические проблемы при его использовании.

1.2 Аналитический обзор литературы по газификации твердого топлива в энергетике.

1.3 Состояние работ в области ПГУ с внутрицикловой

подготовкой топлива.

Выводы по главе I

ГЛАВА 2. КОМПЛЕКСНОЕ ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

ТВЕРДОГО ТОПЛИВА В ЭНЕРГЕТИКЕ.

2.1 Аналитический обзор публикаций по пиролизу твердого топлива в энергетике .

2.2 Современные и перспективные схемы комплексного энерготехнологического использования твердого топлива
на базе ТЭС.
2.3 Комплексное энерготехнологическое использование твердого топлива на ТЭС с ПГУ
2.4 Перспективы комплексного использования твердого
топлива в энергетике Вьетнама
Выводы по главе 2 .
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫСОКОСКОРОСТНОГО
ПИРОЛИЗА ТВЕРДОГО ТОПЛИВА.
3.1 Постановка задачи и экспериментальная установка
3.2 Методика подготовки и проведения экспериментов
3.3 Результаты экспериментальных исследований ВСП бурого
угля и торфа.
Выводы по главе 3 .
ГЛАВА 4 ВНУТРВДШВАЯ ГАЗИФИКАЦИЯ И ПИРОГАЗИФИКАЩЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА НА ТЭС С ПГУ И ИХ ОПТИМИЗАЦИЯ.
4.1 Особенности и преимущества организации внутрицикловсй газификации и пирогазификации твердого топлива на
ТЭС с ПГУ
4.2 Методика расчета и оптимизации процесса газификации и
пиролиза твердого топлива.
4.3 Методика расчета эксергетического баланса газификацион
нсй и пирогазификационной установок.
4.3.1 Методика расчета эксергетического КПД газификационной и пирогазификационной установок
4.3.2 Методика расчета системного эксергетического КПД энергоиспользующих установок.
4.4 Математические модели и схемы расчета эффективности процессов газификации и пирогазификации твердого топлива
4.4.1 Математическая модель и схема расчета эффективности процесса газификации.
4.4.2 Математическая модель и схема расчета процесса
пирогазификации .
4.5 Анализ и оптимизация комплекса внутрицикловой пирогазификации твердого топлива в сочетании с ПГУ ка основе
расчета системного эксергетического КПД.
4.5.1 Оптимизация комплекса внутрицикловой газификации
твердого топлива в сочетании с ПГУ
4.5.2 Оптимизация комплекса внутрицикловой пирогазификации твердого топлива в сочетании с ПГУ.
Вывода по главе 4.
ГЛАВА 5. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА
ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА.
5.1 Методика оценки эффективности схемы ГГГУ с пирогазификацией твердого топлива
5.2 Экономическая оценка эффективности применения кислородного при внутрицикловой газификации твердого
топлива.на ТЭС с ПГУ.
5.3 Экономическая оценка эффективности схемы ПГУ
с пирогазификацией твердого топлива.
Выводы по главе 5.ИЗ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Высокотемпературная переработка топлива газификация, пиролиз предусматривает частичную или полную деструкцию твердого топлива путем его нагрева в определенных условях. В результате переработки получаются различные новые виды топлива и сырья, которые могут быть использованы также в других отраслях промышленности. Для энергетических целей в этих случаях используются полукокс, горючий газ и часть смолы пиролиза. В качестве товарной продукции, потребляемой другими отраслями промышленности и в коммунальнобытовом секторе, могут быть использованы газ пиролиза, часть полукокса, легкая и средняя части смоляной фракции, являющейся ценным сырьем для получения синтетических жидких топливСЖТ, другой химической продукции. В процессах термического облагораживания НЗТ составной частью технологии является очистка получаемых продуктов от нежелательных примесей. Применяемые при этом методы очистки получаемых продуктов должны обеспечивать не только их высокую чистоту, но и позволить утилизировать ценную часть удаляемых примесей, частично или польностью компенсируя производственные расходы на очистку. Естественно, что
подобная очистка резко сокращает выброс вредных веществ в окружающую среду при работе электростанции. Одним из наиболее перспективных направлений современной энергетики является применение парогазовых установок с внутрицикловой газификацией твердого топлива, позволяющих повысить КПД использования потенциальной энергии топлива. Комбинирование парои газотурбинных установок в одном тепловом цикле обеспечивает увеличение термического КПД цикла, до и выше, что позволит повысить экономичность производства электроэнергии, особенно значительно при увеличении начальной температуры газов, подаваемых в ГТУ. Однако широкому и быстрому распространению ПТУ предпятствуют определенные трудности, возникающие при конструировании газовых турбин и высоконапорных парогенераторов ВПГ большой мощности, а также высокие требования, предъявляемые к топливу, используемому в ПТУ. Топливо, подаваемое в камеру сгорания газовых турбин, практически не должно содержать минеральных примесей и серы, так как эти компоненты быстро выводят из строя проточную часть газовой турбины. В настоящее время все ПТУ работают на природном газе или высококачественном и поэтому дефицитном нефтяном топливе. Однако существует принципиальная возможность использовать в ПТУ и низкосортное топливо,прежде всего высокозольные или высоковлажные угли. Такое топливо должно предварительно подвергаться высокотемпературной внутрицикловой подготовке, например, в режиме газификации или пиролиза. Получаемый при этом горючий газ после соответствующей очистки от сернистых соединений и сажи является вполне подходящим топливом для ПТУ. Кроме того, такая предварительная подготовка топлива дает возможность значительно уменьшить количество вредных выбросов ТЭС. Газификация угля представляет собой прямое безостаточное превращение твердых органических компонентов угля с помощью газообразных или парогазообразных реагентов в газ при высоких температурах. Среди различных способов газификации наибольшее промышленное применение получила окислительная газификация. При окислительной газификации требующийся кислород вводится в зону реагирования в свободном или связанном состояли или же в качестве смеси свободного и связанного кислороде. Свободный кислород это кислород воздуха или полученный из воздуха технический кислород с концентрацией связанный кислород это кислород водяного пара или диоксида углерода. При подаче свободного кислорода при его реагировании с компонентами топлива протекают экзотермические реакции, за счет которых температура в зоне реагирования поднимается до необходимого значения. При подаче связанного кислорода необходимо предусматривать посторонний источник тепла для инициирования и протекания эндотермических реакций. Используемые в настоящее время в промышленности или разрабатываемые новые методы газификации является автотермическими, т. При этом газификация является первой ступенью сжигания топлива.