Введение к работе
' .
Актуальность темы: Одним из наиболее перспективных направлений развития современной энергетики является применение парогазовых установок. Для их работы требуется чистое энергетическое топливо -жидкое или газоЕое. При использовании на ТЭС с ГІГУ твердого топлива необходима организация его внутркцикловой высокотемпературной переработки с получением энергетического газа, позволяющей повысить КПД использования топлива и решить важную экологическую задачу защиты окружающей среды от Ередшх выбросов с дымовыми газами. .'
Сегодня это направление использования твердого топлива представляет большой интерес и для энергетики Вьетнама,где среднегодовое потребление электроэнергии составлязт всего 130 кВт.ч/чел в год. Для ускорения развития экономики страны . планируется в ближайшее время построить ряд ТЭС на угле и на газе с учетом дальнейшей возможной замены газа на уголь. .
Второй не менее важной задачей Вьетнама является улучшение снабжения населения коммунально-бытовым топливом. В настоящее время в большинстве сельских и горных районов страны еще не существует-системы централизированнсго знергоснабжения и более 90% семей использует древесное -топливо. Это ведет к резкому ухудшению окружащей среды и быстрому истощению запасов лесов. Поэтому замена их на более современные источники энергии такие,-'например'/ как угольные брикеты, мазут, электричество является жизненно, важной задачей ; для Вьетнама.
'Реиит'ь поставленные Быше ' задачи можно, ориентируясь на комплексное использование топлива путем его газификации или пиролиза. Получаемые при этом продукты можно использовать как для Еыработки электроэнергии, так и для приготовления коммунально-бытового топлива, производства строительных материалов.
Исходя из этого, задача разработки и оптимизации процесса внутрицдкловой высокотемпературной переработки твердого топлива на электростанциях является весьма актуальной.
Целью работы является разработка и оптимизация процесса пи-
рогазификации твердого топлива (угля и торфа) для получения электроэнергии и коммунально-бытового топлива в условиях Вьетнама. Основными задачами , решаемыми в диссертации, являются:
-
Оценка потенциальных, запасов основных видов твердого топлива во Вьетнаме, пригодного для крупномасштабной термической переработки.
-
Обоснование возможности в условиях ТЭО с ПГУ организации высокотемператургай подготовки топлива в режиме пирогазификации, позволяющей получать наряду с чистым- экергетическш топливом-' смешанным газом пиролиза и газификации.ценные.смолопродаты-сырье для производства жидких моторных тошшв, а также коксобрикеты -высококалорийное бытовое топливо. .
-
Исследование возможностей управления процессом и оптимизации режимов пиролиза бурого угля и торфа при больших скоростях нагрева от 10до 10 С/с гас.вым теплоносителем.
-
Проведение эксергетического. анализа процессов'.. газификации и пирогазификации топлива, включенных в тепловую схему ТЭС с, ПГУ с целью оптимизации и выбора состава дутья.
-
Разработка алгоритма расчета ПГУ с внутрицикловой высокотемпературной переботкой твердого: топлива на , ТЭС_, на базе эксергетического анализа. .азработка комплекса программ на .' Фортране, в рамках., которого возмоміо опре деление оптимальных уело-'. вий для проведения процессов газификации и пирогазификации твердого топлива, включены в схему ПГУ, а также работы ПГУ с -внутри- циклозой газификацией и пирогазификацией твердого топлива на, тэс. -]г': ^Ууу':^:^Ь'-^'-.г.^-) :..-'.-:
6. Технико-экономический, расчет процесса пирогазификации
твердого топлива(угля и торфа)'для получения электроэнергии и
коммунально-бытового топлива в условиях Вьетнама.. ... .
Методы исследования: Поставленные. задачи решались с помощью методов математического моделирования с применением, вычислительной техники, а также экспериментально на лабораторном стенде ЭНИН им. Г.М. Кржижановского.
Научная новизна: Основные научные результаты работы заключаются в следующем:
-
На осноеє анализа развития энергетики Вьетнама определены перспективные направления использования энергетического . твердого топлива. ;.. - :' '-'.''
-
Определены условия оптимального режима работы ТЭО с внутрицикловой газификацией и піфогазіфккащіей 'твердого топлива.. Обоснован выбор типа дутья .при газификации-топлива.
-
Получены данные, по высокоскоростному пиролизу угля и
торфа пря нагреве их газовим теплоносителем по методу ЭНИНа с целью производства наряду с энергетическим топливом брикетов полукокса и другой ценной продукции.
4.Разработана новая схема внутрицикловоЯ пирогазификацик твердого топлива, в которой в качестве теполоносителя используется газ газификации полукокса, получаемого в процессе пиролиза. . .
-
На основе эксергетического метода на базе системного анализа предложен более эффективгей способ решения задачи минимизации-совокупного расхода топлива при его переработка на ТЭС.
-
Разработаны алгоритм и комплекс программ на ФОРТРАНе для оптимизации процессов газификации и пирогазификашга твердого топлива, включенных в схему ПГУ, а также работа ИГУ с внутрици-кловой газификацией и.пирогазификацией твердого топлива на ТЭС.
Достоверность и обоснованность результатов: Данные и выводы
из них обоснованы теоретическим анализом основанном на научно достоверной базе технической термодинамики и физической химии, корректным использованием современной вычислительной техники. Экспериментальные результаты подучены с использованием научно-обоснованных .методик исследовании. Анализы полученных в ходе экспериментов продуктов( газа, смол, полукоса выполнены в соответствии с Государственными стандартами. ,- Практическая ценность и реализации полученных результатов:
I. Практическая значимость работы состоит в разработке методов, алгоритмов и программ "для анализа процессов внутрицикловоЯ газификации и пирогазификации твердого топлива на ТЭС.
2. Предложенный критерий системного эксергетического КПД позволяет повішать эффективность решения задачи минимизации совокупного расхода тошшва при его переработке на ТЭС.
З.Полученный результат по оптимизации процесса высокотемпературной подготовіш топлива на ТЭС может найти пременение во .Вьетнаме
.-.."-. Публикации: материалы работы отражены в двух работах, принятых к публикации в .журнале Теплоэнергетика N G и N 9 в 1994 г.
Структура и объем работы: диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и список литературы. Работа изложена на 123 страницах основаного текста и I приложения.
