На главную Нормативы

По вопросу: Газификация углеродосодержащих материалов  НТС РАО «ЕЭС России»

заседания секции термические электростанции и централизованное теплоснабжение

Газификация углеродосодержащих материалов

по вопросу:

г. Москва

22 марта 2007 г.

На заседании выступили: Со вступительным словом:

Присутствовали: 41 чел. (регистрационный лист — приложение 1)

С докладами:

Нечаев В.В. — заместитель Председателя НТС ОАО РАО ЕЭС Рф , к.т.н.

неральный директор ОАО «ВТИ», член-корр. РАН. доктор (приложение 2).

Применение газификации углей в электроэнергетике. Ольховский Г.Г. — ге

С экспертными заключениями:

Газификация жестких топлив. Фурсов В.П. к.ф.-м.н. (приложение 3).

Перминов Э.М. — к.т.н.. технический директор компании ЕЭЭК (приложение 5).

Выскубенко Ю.А. — к.т.н., ведущий научный сотрудник ОИВТ РАН (приложение 4),

Кондра Е.И., Беляев В.Е. (ММГШ Салют ), Енякин Ю.П., Федоров А.И., Ольховский ГГ. (ОАО ВТИ ), Нечаев В.В. (НТС ОАО РАО ЕЭС Рф ).

В обсуждении доклада приняли роль:

воззвание академика Рыжова Ю.А. в адресок председателя Правления ОАО РАО ЕЭС Рф (письмо б/н от 24.11.2006 г.) по вопросу финансирования пилотного проекта энергокомплекса с внедрением технологии газификации низкосортных топлив в реакторе-газификаторе (горизонтальной туннельной печи), на 2 стр.;

В согласовании с поручением Председателя Правления ОАО РАО ЕЭС Рф Научно-технический совет ОАО РАО ЕЭС Рф 22 марта 2007 г. на заседании секции термических электрических станций и централизованного теплоснабжения разглядел материалы:

электрическая станция 60 мВт на базе газификации угля, на 4 стр.;

приложение к воззванию Газовая турбина на твёрдом горючем. Универсальная разработка газификации конденсированных топлив (Multi Purpose Gasification Technology) , на 5 стр.;

завод по переработке золы уноса угольных электрических станций производительностью 50 тыс. тонн в год, на 5 стр.;

принципная схема мини ТЭС с газификатором туннельного типа, на 1 стр.;

В докладе генерального директора ОАО ВТИ Ольховского Г.Г. представлены история, современное состояние, задачи внедрения и эксплуатации и перспективы развития разных методов газификации жестких топлив. а именно отмечалось, что:

технико-коммерческое предложение ФГУП ММПП Салют Парогазовая установка ПГУ-60С .

Проведение газификации угля под давлением и ее интеграция в энергетический цикл парогазовой установки позволяют достигнуть больших экономических характеристик при выработке электроэнергии с наименьшим воздействием на окружающую среду.

Газификация углей является многообещающим технологическим процессом для получения незапятнанного синтетического газа и на его базе для комбинированных производств электронной энергии, тепла и технологического пара, водорода, метанола и других ценных товаров.

Массивные (250-300 МВт) энерго ПТУ с газификацией угля эксплуатируются за рубежом более 10 лет. Интенсивно разрабатываются также ПТУ мощностью до 600 МВт, которые будут пускаться в 2010-12 гг. Обширно проводятся работы по совершенствованию процессов и оборудования газификацион-ных и газоочистных установок. Эта деятельность осуществляется при денежной поддержке правительств и координируется ими в рамках муниципальных программ.

Энерго ГТУ с газификацией на воздушном дутье проще и экономичнее; с газификацией на кислородном дутье — делают способности хим перевоплощений для производства ценных товаров и вывода СО2 из цикла до сжигания.

Сохранившиеся в стране познания и опыт проведенных в последние годы исследовательских работ могут обеспечить создание маленькой 3-15 МВт, всеохватывающей демонстрационной установки с газификацией угля и выработкой электроэнергии и тепла. Такая установка обеспечит, а именно, получение данных для оценки цены, экономичности и реальных заморочек эксплуатации промышленных ПГУ такового типа.

Разработка аналогичной Программки целесообразна и для Рф, а именно, в связи с необходимостью ограничения выбросов СОг в атмосферу и вероятного вследствие этого глобального потепления.

Для составления и реализации таковой программки нужно финансовое и научно-техническое партнерство страны и индустрии.

Целесообразны также исследования многообещающих процессов разделения воздуха и синтетических газов, чистки газов и интеграции этих процессов в цикл и схему ПГУ.

В базу технологии положен процесс пиролиза и газификации топлив в стационарном слое, разработанный и обширно применявшийся сначала 20 столетия. Но, техническое решение, которое предложено создателями, заключается в осуществлении упомянутых процессов в горизонтальной туннельной печи (реактор-газификатор), ранее для этой цели не применявшейся. Сырьё подаётся в печь в вагонетках на рельсовом ходу против потока нагретой паровоздушной консистенции и проходит поочередно стадии сушки, пиролиза, коксования и газификации при температуре 800-1150 °С.

Сообщения по предлагаемой ФГУП ММПП Салют технологии сделал к.ф.-м.н. Фурсов В.П.

Получаемый синтез-газ («сингаз» в терминологии создателей) предлагается использовать для сжигания с целью получения электроэнергии и тепла в разных энергоустановках, в том числе в паровом котле мини ТЭС, в камере сгорания ГТ ТЭС, в газопоршневой машине, в водогрейном котле.

В качестве горючего, по воззрению создателей, могут быть применены любые его низкосортные виды, содержащие углерод в свободном либо связанном виде в количестве более 10 % от общей массы, включая бурые угли, отходы угледобычи, углеподготовки, золы и шлаки ТЭЦ, сланцы, лигниты, торф, биомасса, отходы деревопереработки, отходы нефтехимических производств, отходы животноводства, изношенные автошины и т. д.

Туннельные печи, обширно всераспространены в индустрии стройматериалов и нефтеперерабатывающих отраслях индустрии. В качестве аналога создателями взята современная туннельная печь, предназначенная, а именно, для обжига кирпича на кирпичных заводах средней и большой мощности. Геометрические размеры печного канала таких печей, обычно, варьируются в значимых границах зависимо от производительности печи: длина — до 200 м; ширина — 1,5; 2,4; 4,7; 7,0 м; время обжига-45-55 часов; температура обжига -1050 °С; регулирование процесса — автоматическое позиционное.

В описании технологии отмечено, что более целенаправлено её использовать для энергоустановок мощностью 1-2 мВт. Совместно с тем, в рассматриваемых материалах указана ПГУ-60С ММПП Салют , мощностью 60 мВт, подобная сооружаемой на ТЭЦ-28 ОАО Мосэнерго .

Для газификации бурого подмосковного угля (41 т/час) и кузнецкого каменного угля (16,8 т/час) выбрана одна и та же печь (реактор-газификатор) длиною 70 м, шириною печного канала 6,5 м, высотой от уровня фундамента 2,0 м и рабочим сечением туннеля 4,0 м . Количество таких печей для реактора-газификатора ПГУ-60С составляет 6.

Для газификации золы-уноса угольных электрических станций производительностью 5,71 т/час (50 тыс. тонн в год) выбрана печь (реактор-газификатор) длиною 65 м, шириною печного канала 6,5 м, высотой от уровня фундамен-та 1,5 м и рабочим сечением туннеля 1,5 м  .

Все суждения по предлагаемой технологии основаны на ограниченном количестве расчётов, выполненных с внедрением математической модели. При всем этом описание модели и заложенные в неё данные на заседании раскрыты не были под предлогом защиты умственной принадлежности.

Газифицируемое горючее подаётся в каждую печь вагонетками, которые прогуливаются по кольцевому маршруту, загружаются топливом на входе в печь, поочередно проходят со скоростью около 4м/час зоны сушки, пиролиза, коксования и газификации. На выходе из печи вагонетки разгружаются от золы и подаются вновь на загрузку топливом.

Согласно представленной на слайде 5 (см. приложение 1) компьютерной диаграммы энергетических потоков и температур по длине туннельной печи (60 м) вагонетки с топливом проходят зону больших температур 1000-1160 °С по твёрдому горючему и 1000-1400 °С по газу в протяжении 16 м. При температуре начала шлакования tщл= 985-1200 °С для большинства кузнецких и подмосковного углей это может привести к срыву газификации из-за спекания зольной массы в вагонетках и их шлакования так как время пребывания вагонеток в этой зоне может составить более 4-х часов.

В итоге анализа изготовленных сообщений и представленных материалов секция отмечает последующие недочеты предлагаемого проекта.

В  описании технологии туннельная печь работает с разрежением 0,05 атм. В то же время нигде не упоминается и не обозначен на схеме нужный в данном случае энергоёмкий компрессор для компримирования получаемого  сингаза с целью  последующей  его  подачи  в  котёл либо любойдругой аппарат для сжигания.

В качестве примера для расчёта модели избран очень высококачественный кузнецкий уголь марок Д и ДГ с высшей теплотой сгорания 6560 ккал/кг на сухое беззольное состояние (см. справочник Энерго угли восточной части Рф и Казахстана , стр. 31), сжигание которого очень отлично может осуществляться и в обыденных камерных топках.

Но, этот подход приводит к необходимости полной режимной переналадки, включая АСУ ТП, и конфигурации производительности системы загрузки вагонеток топливом и системы их разгрузки от золы.

4.             В описании технологии комплекса газификации говорится, что переход на различные виды газифицируемого горючего не просит переналадки оборудования, а применительно к ПГУ-60С реактор-газификатор (туннельная печь) для газификации кузнецкого угля производительностью 16, 8 т/час либо подмосковного угля производительностью 41 т/час остаётся неизменным   в   своих  размерах   (1=70м,   b=6,5м,   s=4m2 ).   По   дополнительной инфы регулирование процесса газификации в данном случае осуществляя ется оковём конфигурации скорости движения вагонеток.

Реактор-газификатор (туннельная печь) фактически не обладает маневренностью в силу инерционности и большой массы горючего, находящейся в печи. В то же время работа хоть какой энергетической установки просит конфигурации её мощности в течение суток со скоростью, которая не может быть достигнута в туннельной печи.

Внедрение массивной вагонеточной подачи газифицируемого горючего в туннельную печь, которая уместна в печах для обжига кирпича и другой штучной  продукции в  индустрии строй материалов, кратно наращивает площадь нужной местности и усложняет все процессы. К тому же из опыта эксплуатации известны трудности обеспечения надёжности вагонеток и их периодического ремонта.

В представленных материалах и докладах не приведены убедительные оценки технико-экономических характеристик предлагаемой технологии, а так же список основного и вспомогательного оборудования и сооружений комплекса и их цена по данным аналогов. Это не позволяет даже приблизительно оценить рентабельность технологии.

Туннельные печи требуют размещения в закрытых помещениях.

1 В предлагаемой технологии не проработано её воздействие на окружающую среду. Получаемый сингаз по условиям экологии не может сжигаться без подготовительной чистки от смол, серы и других загрязняющих ингредиентов. Нет ясности и в отношении использования значительногоколичества получаемой золы в силу отсутствия данных о её минеральном составе, который вероятнее всего имеет особенности, связанные с туннельной газификацией.

ПГУ-60С в предложенном варианте не отличается от рассмотренной ранее НТС ОАО РАО ЕЭС Рф ПГУ МЭС-60 ММПП Салют , соружаемой в текущее время на ТЭЦ-28 ОАО Мосэнерго , которая не создана для сжигания малокалорийного сингаза. Требуется реконструкция камеры сгорания и проточной части газовой турбины.

На заседании были заслушаны заключения профессионалов.

1 В силу провозглашённой мотивированной задачки газификации низкосортных углеродсодержащих материалов туннельные печи и энергоустановки на их базе могут размещаться только рядом с источниками таких низкосортных материалов так как перевозить их на расстояние экономически нецелесообразно. Но, маленькая мощность энергоустановки не позволяет без значимых утрат передать вырабатываемую электроэнергию к месту употребления.

отсутствие принципной новизны предлагаемой технологии с одной стороны и убедительных доказательств недопущения спекания сырья и обеспечения требуемого рассредотачивания окислителя по длине туннельной печи — с другой;

В заключении заведующего отделом заморочек энергетики и экологии ОИВТ РАН, доктора В.М. Масленникова и ведущего научного сотрудника этого отдела, к.т.н. Ю.А. Выскубенко (приложение 4), а именно отмечено:

неточность утверждения о низком КПД узнаваемых процессов газификации и необоснованность экономических преимуществ предлагаемой схемы;

отсутствие энергоёмкого звена компримирования получаемого синтез-газа;

необходимость использования серьёзного опыта и задела в области газификации, имеющегося в Рф.

экологические задачи сжигания синтез-газа из-за присутствия в нём высокотоксичных примесей при сжигании твёрдых отходов (диоксины, сероводород, цианиды и т.п.) требуют сурового внимания;

русский ценность (ОАО ЭНИН им. Г.М. Кржижановского ) в разработке опытно-промышленных и промышленных установок по энерготехнологической переработке угля и сланца, в том числе УТТ-500 и УТТ-3000 производительностью соответственно 500 и 3000 т сланца в день, ЭТХ-175 производительностью 175 т Канско-Ачинских углей в день;

В заключении технического директора компании ЕЭЭК, к.т.н. Э.М. Перминова, (приложение 5) отмечается:

улучшение и увеличение интенсивности процессов пиролиза обеспечивает сделанная в ОАО ЭНИН им. Г.М. Кржижановского разработка скоростного пиролиза;

малая интенсивность и высочайшая металлоёмкость процесса слоевой газификации даже в самых производительных газификаторах компании Лур-ги , работающих под давлением, не говоря уже о предложенной технологии;

сомнительность утверждения создателей об эффективности и низких серьезных издержек предлагаемой технологии.

необходимость дополнительных устройств для чистки парогазовой консистенции и особых режимов эксплуатации тракта, в системе должна находиться полномасштабная АСУТП;

Секция Термические электростанции и централизованное теплоснабжение считает, что изложенные выше замечания и недочеты свидетельствуют о слабенькой научно-технической проработке вынесенных на обсуждение предложений и отсутствии данных для технико-экономической оценки их эффективности. Они не дают оснований для принятия положительного решения об участии ОАО РАО ЕЭС Рф в последующих исследовательских работах и финансировании этих работ.

          Алматинский институт энергетики и связи            На базе анализа и рационального сочетания термодинамических процессов и термических схем предложены высокоэффективные способы перевооружения т. Эффективность работы систем тепло- и водоснабжения после пуска определяется качеством воды, поддержкой нужных характеристик эксплуатации, своевременностью сервисных работ. Самые большие трудности при. Систематизация термических схем мини-ТЭЦ на базе противодавленческих паровых турбин и их связь по разным потокам с термическими схемами котельных, при которых создаются мини-ТЭЦ, приведена в [1], максимал. Различают последующие типы мини-ТЭЦ: — паротурбинную с противодавленческой турбиной с отпуском термическим потребителям всего либо части отработавшего в ней пара;. ,муниципальный технический институт, Рассмотрены современные заслуги в области интенсификации термообмена в трубчатых теплообменных аппаратах. Сформулированы требования к высокоэффективным тру. В истинной статье предпринята еще одна попытка выполнить беспристрастное, без передергиваний и чувственной расцветки, сопоставление 2-ух более узнаваемых типов теплообменных аппаратов – пластинчатых и к. Коэффициент теплопередачи у водяных пластинчатых водоподогревателей систем жаркого одоснабжения, при незапятанной поверхности термообмена, добивается 5-8 кВт/м2к [3]. Но в процессе использования на повер. Обеспечение защиты теплообменных поверхностей от накипи осуществляется разными методами, посреди которых выделяется ультразвуковая разработка предотвращения образования накипи. Это связано с тем, чт. Основными, присущими только кипящему слою особенностями сжигания горючего является: — насыщенное смешивание частиц горючего газовыми пузырями, позволяющими избежать возникновения в слое существенных тем. Слоевые топки с плотным слоем для антрацита употребляют в парогенераторах производительностью до 20 т/час. Эти топки делят по: · типу решетки – < 1, 2, 3, 4;. Мазут обладает рядом бесспорных свойств как горючее: 1. Высочайшая теплотворность -9500 ккал/кг..

На главную Нормативы

0.0137