Выбор экологически перспективного направления развития ТЭЦ на канско-ачинских углях в современных экономических условиях

• Автор: Щинников, Павел Александрович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 159 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ. ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Анализ состояния энергетического хозяйства с точки зрения экологически перспективных технологий производства электроэнергии
и тепла

1.2. Системы очистки дымовых газов как элементная база создания

новых технологий.

1.2.1. Общие сведения

1.2.2. Выбросы золы и очистка от них.

1.2.3. Методы химической очистки дымовых газов.

1.3. Совершенствование топочных процессов как элемент перспективного производства электроэнергии и тепла.
1.3.1. Общие сведения
1.3.2. Внутрицикловая газификация топлива
1.3.3. Котлы с циркулирующим кипящим слоем ЦКС.
1.3.4. Усовершенствование методов факельного сжигания
1.3.5. Предварительная термическая подготовка твердого топлива
с частичной газификацией.
1.4. Высокотемпературная термоподготовка топлива в специальном предтопке как элементная база экологически перспективного направления развития ТЭЦ.
1.5. Цели и задачи исследования
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ТЕПЛОФИКАЦИОННЫХ ЭНЕРГОБЛОКОВ
2.1. Методика техникоэкономической оптимизации
2.1.1. Методические проблемы оценки эффективности новых
технологий в энергетике в современных условиях.
2.1.2. Сущность подхода к техникоэкономической оптимизации
2.1.3. Обоснование критерия эффективности
2.1.4. Определяющие принципы сравниваемых вариантов
2.1.5. Определение составляющих критерия эффективности.
2.1.6. Вероятностная оценка достоверности результатов вычислений
2.2. Определяющие принципы и алгоритм расчета термической подготовки топлива в термоциклонном предтопке
2.3. Выводы
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ПЕРСПЕКТИВНОГО ПАРОТУРБИННОГО ЭНЕРГОБЛОКА ТЭЦ С ТЕРМИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКОЙ ТОПЛИВА В ТЦП
3.1. Исходные предпосылки
3.2. ТЦП как элемент технологии
3.3. Паротурбинный блок ТЭЦ с предварительной подготовкой
топлива в ТЦП.
3.4. Предварительная подготовка топлива в ТЦП в рамках реконструкции действующих энергоблоков ТЭЦ
3.5. Выводы.
ГЛАВА 4. ВЫБОР ЭКОНОМИКОЭКОЛОГИЧЕСКИ ЭФФЕКТИВНОГО ПРОФИЛЯ ТЕПЛОФИКАЦИОННОГО ЭНЕРГОБЛОКА.
4.1. Влияние коэффициента готовности и коэффициента резерва
на профиль энергоблока
4.2. Влияние режимных факторов на профиль теплофикационного энергоблока.
4.3. Устойчивость оптимальных решений при изменении
экологических факторов
4.4. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Таким образом, в диссертационной работе разработаны теоретические положения и методика технико-экономической оптимизации экологически перспективных энергоблоков ТЭЦ как с предварительной термической подготовкой угля, так и с традиционными системами подавления вредных веществ, комплексно учитывающая затраты, связанные с обеспечением заданной надежности энергоснабжения, режимы работы в энергосистеме, готовность к несению нагрузки, затраты в экологическую, социальную и производственную инфраструктуры при неопределенности исходных данных и использовании безразмерного вероятностного критерия технико-экономической эффективности. Выполнены вероятностные системные исследования теплофикационных энергоблоков с новой технологией термоподготовки угля в термоциклонном предтопке (ТЦП), позволяющие разработать и сформулировать рекомендации по их применению на ТЭЦ, оптимальным схемам и параметрам. Показана перспективность технологии как для вновь проектируемых, так и для действующих топливоиспользующих установок при термической подготовке разных марок углей. На основе проведенных расчетных экспериментов выбрано экологически перспективное направление развития ТЭЦ на канско-ачинских углях в современных экономических условиях на базе применения теплофикационных энергоблоков с новой технологией термической подготовки угля и разработаны рекомендации по оптимальным параметрам и профилю таких энергоблоков. В приложениях представлена дополнительная информация по конструктивно-компоновочным характеристикам ТЦП (приложение 1) и исходным данным (приложение 2). Приложение 3 содержит акты о внедрении результатов диссертационной работы. Основные положения и результаты диссертации опубликованы в двенадцати печатных изданиях. ГЛАВА 1. В мире (и, в частности, в нашей стране) обозначилась тенденция к перераспределению общего топливного баланса, где доля использования твердых топлив, по отношению к жидким и газообразным, возрастает главным образом за счет более широкого вовлечения в энергобаланс низкосортных углей [, ]. Причина этого лежит в ограниченности мировых запасов нефти и газа по сравнению с углем с одной стороны, и в возможностях создания технологий сжигания угля, удовлетворяющих жестким экологическим требованиям, с другой. В нашей стране крупнейшими из эксплуатируемых месторождений бурого угля являются канско-ачинские. Их использование во многом определяет энергетическую политику государства. Поэтому предполагается дальнейшее развитие канско-ачинского энергетического комплекса (КАТЭКа) [, ], включая и социальную инфраструктуру региона вместе с ее тепловыми потребителями. Кроме того, угли бассейна используются почти по всей территории Сибири и Дальнего Востока, часто в крупных промышленных центрах на ТЭЦ. В этой связи следует отметить, что снабжение ряда сибирских ТЭС канско-ачинскими углями (КАУ) характеризуется резким изменением качества поставляемого топлива относительно проектного []. В свою очередь, при поставках несортового топлива на ТЭС, не приспособленных к надежному его сжиганию, нарушается надежность работы оборудования, надежность энергообеспечения, ухудшаются экологические показатели, экономичность, оборудование быстрее стареет, снижается безопасность его эксплуатации. Это требует проведения комплекса работ по усреднению качественных характеристик топлива либо на месте добычи, либо, путем обогащения, в технологической схеме топ-ливоподготовки ТЭС. При этом экологическая обстановка как в целом на КА-ТЭКе, так и в отдельных городах крайне тяжелая [, , ]. Развитие электроэнергетической системы Сибири Таблица 1. Показатель г. Электропотребление по Сибири в целом, млрд. Вт-ч, в т. ОЭЭС Сибири 7 3 0. ОЭЭС Сибири, млн. Обобщенные характеристики КАУ [] Таблица 1. Зола сухая А* % 7. Сера сухая общая э,- % 0,3. Азот горючий М<ы % 0,7. Калорийность ОнР МДж/кг ,7. Влажность рабочая Л/Р % . Положение усугубляется тем, что парк энергетического оборудования в значительной степени морально и физически устарел. Мощность морально устаревшего оборудования в стране более 5 млн. Вт при удельных расходах топлива более 0 г/кВт-ч, причем значительная часть этого оборудования сосредоточена в Сибирьэнерго []. Предполагаемое развитие электроэнергетической системы Сибири показано в табл. Сибири - строительство ТЭЦ.