Разработка схемно-конструкторских решений и технологий для технического перевооружения ТЭС

• Автор: Скопцов, Юрий Викторович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава 1. Целесообразные направления повышения эффективности функционирования ТЭС, определяемые особенностями их современного состояния и эксплуатации.

1.1. Анализ состояния ТЭС

1.2. Перспективные направления развития теплоэнергетики

1.3. Комплексная оценка эффективности путей реконструкции выработавших свой ресурс ТЭС

1.3.1. Современное видение перспектив развития энергетики

1.3.2. Перспективы развития смежных отраслей.

1.3.3. Влияние международных условий.

1.3.4. Оценка возможных путей развития.

Выводы по первой главе.

Глава 2. Перспективные направления реконструкции ТЭС.

2.1. Технология ЦКС перспективное решение при реконструкции выработавших парковый ресурс котельных агрегатов.
2.1.1. Особенности технологии сжигания в котлах с циркулирующим кипящим слоем
2.1.2. Имеющиеся проектные решения и их критика
2.1.3. Выбор перспективных модификаций технологии циркулирующего кипящего слоя при реконструкции котельных котельных агрегатов
2.2. Технические предложения по синтезу ТЭЦ городского профиля
2.3. Оценка узких мест возможной технологии
Выводы по второй главе.
Глава 3. Конструкторские разработки и экспериментальные обоснования предлагаемых решений.
3.1. Оптимизация топочных режимов работы котельных агрегатов при их модернизации
3.2. Конструкторские разработки, повышающие мобильность, надежность и экономичность паровых котлов, работающих по технологии ЦКС
3.2.1. Надслоевая газомазутная горелка
3.2.2. Подовая газомазутная горелка.
3.2.3. Воздухораспределительное сопло.
3.2.4. Золовой сепаратор.
3.3. Экспериментальное обоснование применения шлака в качестве
наполнителя ЦКС
3.4. Анализ технических решений внедрения технологии ЦКС в
технологические схемы реальных ТЭС.
3.4.1. Модернизация топливоподающих и топливоприготовительных трактов
3.4.2. Сжигание городского мусора
3.4.3. Возможные компоновочные решения.
Выводы по третьей главе
Глава 4. Оценка экологических и экономических рисков предлагаемых решений
4.1. Комплексный анализ экологических перспектив технологии
циркулирующего кипящего слоя.
4.2. Экономическая целесообразность использования технологии
циркулирующего кипящего слоя.
4.3. Оценка экономической эффективности предлагаемых решений.
Выводы по четвертой главе
Заключение и выводы по диссертации.
Список использованной литературы


Имеющийся парк теплоэнергетического оборудования устарел физически, морально и структурно. На сегодняшний день более половины установленной мощности по стране выработало парковый ресурс, и оно не сможет без коренных преобразований обеспечить достаточное, надежное, эффективное и экологически безопасное функционирование энергетики не только в отдаленной, но и в ближайшей перспективах. В качестве одного из следствий предстоящего вступления России в ВТО выступает необходимость перехода на более дешевые виды топлива, то есть -на уголь. Это не только противоречит существующим тенденциям функционирования энергетики, но и требует разработки более эффективных технологий его сжигания и соответствующих конструкций. К этому проектно-конструкторская база, существенно разрушенная в прошедшие годы, слабо подготовлена, поэтому в России остро стоит вопрос технического перевооружения и реконструкции действующих мощностей с внедрением новой техники и современных передовых технологий. ТЭС, на взгляд автора, является технология циркулирующего кипящего слоя (ЦКС). В связи с этим проведена критическая оценка существующих схемно-конструкторских решений и сформулированы задачи, решение которых способствуют повышению надежности и экономичности модернизируемых ТЭС, а также выполнены разработки модификаций таких решений применительно к российским условиям. Вторая глава посвящена анализу и расчетному исследованию применения технологии циркулирующего кипящего слоя при реконструкции выработавших парковый ресурс котельных агрегатов. Проанализированы наиболее распространенные модификации технологии ЦКС, предлагаемые различными фирмами, разработан ряд рекомендаций с учетом российских реалий. Каждая из модификаций технологии ЦКС может обеспечить примерно одинаковые значения КПД котла и удельных выбросов вредных веществ, различие заключается в стоимости котла и вспомогательного оборудования, в эксплуатационных и ремонтных затратах, в расходах вспомогательного топлива (газа или мазута) при пусках из различных тепловых состояний. При ожидаемом увеличении доли сжигания твердого топлива на тепловых электростанциях с одновременным ужесточением норм на вредные выбросы котлы с ЦКС могут составить серьезную конкуренцию для котлов с камерными топками как при возведении новых ТЭС, так и при реконструкции выработавших парковый ресурс. К таким обстоятельствам относятся, например, особенности поставок топлива на ТЭС, колебания характеристик его во времени, отсутствие или ограничение емкости складов топлива, возможность использования части существующих схем и оборудования. В этих условиях особенно важно учесть опыт, наработанный в этих обстоятельствах и состыковать его с вновь осуществляемыми передовыми технологиями. Необходимо использовать все положительное из имеющегося в России многолетнего опыта сжигания низкосортного топлива. Разработаны технические предложения по синтезу новых ТЭЦ городского профиля. Определены особенности развивающейся муниципальной энергетики, которая при своем становлении может стать альтернативой энергоснабжения мегаполисов. Предложены технологические схемы, обеспечивающие существенное повышение коэффициента использования топлива, снижение экологической нагрузки на окружающую среду, экономию капиталовложений и городских ресурсов, повышение надежности функционирования энергетики мегаполисов. Рассмотрена рациональная модификация ТЭС, вновь входящих в среду мегаполиса: в его интересах, а не в интересах РАО «ЕЭС России». Для энергетики мегаполисов должны применяться ТЭЦ традиционного плана с расширенными функциями с расширенными функциями удовлетворения городских нужд (работа в базовом режиме с выдачей электроэнергии для производства водорода, используемого для городских нужд - автотранспорт, промышленность; применение бросовых потоков теплоты и очистных устройств для снеготаяния, очистки загрязненных вод и многое другое). Третья глава посвящена конструкторским разработкам и экспериментальному обоснованию решений, улучшающих имеющиеся проектные предложения.