Probleme și perspective de dezvoltare energetică. Energie termică Tehnologii avansate de energie pe cărbune

Inapoi inainte

Atenţie! Previzualizările diapozitivelor au doar scop informativ și este posibil să nu reprezinte toate opțiunile de prezentare. Dacă sunteți interesat acest lucru vă rugăm să descărcați versiunea completă.

Prezentarea este un material suplimentar la lecțiile despre dezvoltarea energiei. Energia oricărei țări este baza pentru dezvoltarea forțelor productive, crearea bazei materiale și tehnice a societății. Prezentarea reflectă problemele și perspectivele tuturor tipurilor de energie, tipuri promițătoare (noi) de energie, folosește experiența pedagogiei muzeale, munca de căutare independentă a studenților (lucrarea cu revista „Japan Today”), munca creativă a studenților (afișe). ). Prezentarea poate fi folosită în lecțiile de geografie din clasele a 9-a și a 10-a, în activități extracurriculare (cursuri opționale, cursuri opționale), în desfășurarea Săptămânii Geografiei „22 aprilie – Ziua Pământului”, la lecțiile de ecologie și biologie „Problemele globale ale omenirii. Problema materiilor prime și energiei”.

În munca mea, am folosit metoda de învățare prin probleme, care a constat în crearea de situații problemă în fața elevilor și rezolvarea acestora în procesul activităților comune ale elevilor și profesorilor. Totodată, s-a ținut cont de independența maximă a elevilor sub îndrumarea generală a unui profesor care îndrumă activitățile elevilor.

Învățarea bazată pe probleme permite nu numai formarea sistemului necesar de cunoștințe, abilități și abilități în rândul elevilor, atingerea unui nivel ridicat de dezvoltare a școlarilor, dar, cel mai important, permite formarea unui stil special de activitate mentală, activitate de cercetare și independența elevilor. Când lucrează cu această prezentare, elevilor li se arată o direcție reală - activitățile de cercetare ale școlarilor.

Industria reunește un grup de industrii angajate în extracția și transportul combustibilului, generarea și transmiterea energiei către consumator.

Resursele naturale care sunt utilizate pentru energie sunt resursele de combustibil, resursele hidro, energia nucleară, precum și tipurile alternative de energie. Locația majorității industriilor depinde de dezvoltarea energiei electrice. Țara noastră are rezerve uriașe de combustibil - resurse energetice... Rusia a fost, este și va fi una dintre principalele puteri energetice din lume. Și asta nu numai pentru că țara conține 12% din rezervele mondiale de cărbune, 13% din petrol și 36% din rezervele mondiale de gaze naturale, care sunt suficiente pentru a-și satisface pe deplin propriile nevoi și pentru a exporta în statele vecine. Rusia a devenit una dintre principalele puteri energetice ale lumii, în primul rând datorită creării unui potențial unic de producție, științific, tehnic și de personal al complexului de combustibil și energie.

Problema materiei prime

Resurse Minerale- sursa primară, baza inițială a civilizației umane în aproape toate fazele dezvoltării sale:

- minerale combustibile;
- Minereuri;
- Minerale nemetalice.

Rata actuală de consum de energie crește exponențial. Chiar dacă ținem cont de faptul că ritmul de creștere a consumului de energie electrică va scădea oarecum datorită îmbunătățirii tehnologiilor de economisire a energiei, rezervele de materii prime electrice vor dura maxim 100 de ani. Situația este însă agravată de discrepanța dintre structura rezervelor și consumul de materii prime ecologice. Deci, 80% din rezervele de combustibili fosili sunt cărbune și doar 20% sunt petrol și gaze, în timp ce 8/10 din consumul modern de energie este petrol și gaze.

În consecință, intervalul de timp este și mai restrâns. Cu toate acestea, abia astăzi omenirea scapă de ideile ideologice că sunt practic nesfârșite. Resursele minerale sunt limitate, practic de neînlocuit.

Problema energetică.

Astăzi, industria energetică mondială se bazează pe surse de energie:

- Minerale combustibile;
- Minerale organice combustibile;
- Energia râurilor. Forme netradiționale de energie;
- Energia atomului.

Odată cu ritmul actual de creștere a prețului resurselor de combustibil ale Pământului, problema utilizării surselor regenerabile de energie devine din ce în ce mai urgentă și caracterizează independența energetică și economică a statului.

Avantajele și dezavantajele TPP.

Avantajele TPP:

1. Costul energiei electrice la hidrocentrale este foarte mic;
2. Generatoarele hidrocentralelor pot fi pornite si oprite rapid in functie de consumul de energie;
3. Nu există poluare a aerului.

Dezavantajele TPP:

1. Construcția unei centrale hidroelectrice poate fi mai consumatoare de timp și mai costisitoare decât alte surse de energie;
2. Rezervoarele pot acoperi suprafețe mari;
3. Barajele pot deteriora pescuitul prin blocarea căii către zonele de reproducere.

Avantajele și dezavantajele centralelor hidroelectrice.

Avantajele centralei hidroelectrice:
- Sunt construite rapid si ieftin;
- Funcționează într-un mod constant;
- Sunt situate aproape peste tot;
- Prevalența centralelor termice în sectorul energetic al Federației Ruse.

Dezavantajele centralelor hidroelectrice:

- Consuma mult combustibil;
- Necesită o oprire lungă în timpul reparațiilor;
- Se pierde multă căldură în atmosferă, se degajă multe gaze solide și nocive în atmosferă;
- Poluanti majori ai mediului.

În structura producției de energie electrică în lume, primul loc revine centralelor termice (TPP) - ponderea acestora este de 62%.
O alternativă la combustibilii fosili și o sursă de energie regenerabilă este energia hidroelectrică. Centrală hidroelectrică (HPP)- o centrala electrica care foloseste energia curentului de apa ca sursa de energie. Centralele hidroelectrice sunt de obicei construite pe râuri cu baraje și rezervoare. Hidroenergia este producerea de energie electrică prin utilizarea resurselor de apă regenerabile de râu, maree, geotermale. Această utilizare a resurselor regenerabile de apă presupune gestionarea inundațiilor, consolidarea albiilor râurilor, transferul resurselor de apă în zonele suferinde de secetă, conservarea debitului apelor subterane.
Totuși, și aici, sursa de energie este destul de sever limitată. Acest lucru se datorează faptului că râurile mari, de regulă, sunt departe de centrele industriale sau capacitățile lor sunt aproape complet utilizate. Astfel, hidroenergia, care asigură în prezent aproximativ 10% din producția de energie a lumii, nu va putea crește semnificativ această cifră.

Probleme și perspective ale centralelor nucleare

În Rusia, ponderea energiei nucleare ajunge la 12%. Rezervele de uraniu extras din Rusia au un potențial electric de 15 trilioane. kWh, acesta este cât pot genera toate centralele noastre electrice în 35 de ani. Astăzi, doar energie nucleară
capabil de ascuțit și pentru Pe termen scurt slăbesc fenomenul efectului de seră. Siguranța CNE este o problemă urgentă. Anul 2000 a marcat începutul tranziției către abordări fundamental noi pentru standardizarea și asigurarea securității radiologice a centralelor nucleare.
Peste 40 de ani de dezvoltare a energiei nucleare în lume, aproximativ 400 de unități de putere au fost construite în 26 de țări ale lumii. Principalele avantaje ale energiei nucleare sunt rentabilitatea finală ridicată și absența emisiilor de produse de ardere în atmosferă; principalele dezavantaje sunt pericolul potențial de contaminare radioactivă a mediului cu produsele de fisiune a combustibilului nuclear în caz de accident și problema reprocesării utilizate. combustibil nuclear.

Neconvențional (energie alternativă)

1. Energia solară... Aceasta este utilizarea radiației solare pentru a genera energie într-o anumită formă. Energia solară folosește o sursă de energie regenerabilă și poate deveni ecologică în viitor.

Beneficiile energiei solare:

- Disponibilitatea generală și inepuizabilitatea sursei;
- În teorie, complet sigur pentru mediu.

Dezavantajele energiei solare:

- Fluxul de energie solară pe suprafața Pământului este foarte dependent de latitudine și climă;
- Centrala solara nu functioneaza noaptea si nu functioneaza suficient de eficient in amurgul dimineata si seara;
Celulele fotovoltaice conțin substanțe toxice, de exemplu, plumb, cadmiu, galiu, arsen etc., iar producția lor consumă o mulțime de alte substanțe periculoase.

2. Energia eoliană... Aceasta este o ramură a energiei care este specializată în utilizarea energiei eoliene - energia cinetică a maselor de aer din atmosferă. Deoarece energia eoliană este o consecință a activității soarelui, este clasificată drept energie regenerabilă.

Perspectivele energiei eoliene.

Energia eoliană este o industrie în plină expansiune, deoarece la sfârșitul anului 2007 capacitatea totală instalată a tuturor turbinelor eoliene era de 94,1 gigawați, o creștere de cinci ori față de 2000. Parcurile eoliene din întreaga lume au produs în 2007 aproximativ 200 de miliarde de kWh, ceea ce reprezintă aproximativ 1,3% din consumul global de energie electrică. Parc eolian offshore Middelgrunden, lângă Copenhaga, Danemarca. La momentul construcției, era cel mai mare din lume.

Oportunități pentru implementarea energiei eoliene în Rusia.În Rusia, posibilitățile energiei eoliene rămân practic nerealizate până în prezent. O atitudine conservatoare față de dezvoltarea viitoare a complexului de combustibil și energie împiedică practic introducerea eficientă a energiei eoliene, în special în regiunile de nord ale Rusiei, precum și în zona de stepă a Districtului Federal de Sud și în special în regiunea Volgograd. .

3. Ingineria energiei termonucleare. Soarele este un reactor natural de fuziune. O perspectivă și mai interesantă, deși relativ îndepărtată, este utilizarea energiei de fuziune nucleară. Reactoarele de fuziune, conform calculelor, vor consuma mai puțin combustibil pe unitatea de energie și atât acest combustibil în sine (deuteriu, litiu, heliu-3), cât și produsele sintezei lor sunt neradioactive și, prin urmare, ecologice.

Perspective pentru energia termonucleară. Această zonă de energie are un potențial mare, în prezent în cadrul proiectului „ITER”, în care Europa, China, Rusia, SUA, Coreea de Sud și Japonia sunt implicate în Franța, construcția celui mai mare reactor termonuclear fiind în curs , al cărui scop este să scoată CTS (Controlled Thermonuclear Fusion) la un nou nivel. Construcția este programată să fie finalizată în 2010.

4. Biocombustibil, biogaz. Biocombustibilul este un combustibil din materii prime biologice, obținut, de regulă, ca urmare a prelucrării tulpinilor de trestie de zahăr sau a semințelor de rapiță, porumb, soia. Se face o distincție între biocarburanții lichizi (pentru motoarele cu ardere internă, de exemplu etanol, metanol, biodiesel) și gazoși (biogaz, hidrogen).

Tipuri de biocombustibili:

- Biometanol
- Bioetanol
- Biobutanol
- Eter dimetilic
- Biodiesel
- Biogaz
- Hidrogen

În prezent, cele mai dezvoltate sunt biodieselul și hidrogenul.

5. Energie geotermală. Ascunse sub insulele vulcanice ale Japoniei se află cantități uriașe de energie geotermală, care poate fi valorificată prin extragerea apei calde și a aburului. Beneficiu: Emite de aproximativ 20 de ori mai puțin dioxid de carbon în producția de electricitate, ceea ce reduce impactul acesteia asupra mediului global.

6. Energia valurilor, flux și reflux.În Japonia, cea mai importantă sursă de energie sunt turbinele cu valuri, care transformă mișcarea verticală a valurilor oceanului în presiunea aerului care rotește turbinele generatoarelor electrice. Un număr mare de geamanduri de maree au fost instalate pe coasta Japoniei. Așa se folosește energia oceanului pentru a asigura siguranța transportului oceanic.

Potențialul uriaș al energiei Soarelui ar putea asigura, teoretic, toate nevoile de energie ale lumii. Dar eficiența conversiei căldurii în energie electrică este de numai 10%. Acest lucru limitează posibilitățile de energie solară. Dificultăți fundamentale apar și atunci când se analizează posibilitățile de creare a generatoarelor de mare putere folosind energie eoliană, flux și reflux, energie geotermală, biogaz, combustibil vegetal etc. Toate acestea conduc la concluzia că posibilitățile resurselor energetice considerate așa-numite „reproductibile” și relativ prietenoase cu mediul sunt limitate, cel puțin în viitorul relativ apropiat. Deși efectul utilizării lor în rezolvarea problemelor individuale particulare de alimentare cu energie poate fi deja destul de impresionant.

Desigur, există optimism în privința posibilităților energiei termonucleare și a altor metode eficiente de generare a energiei, studiate intens de știință, dar la scara actuală a producției de energie. În dezvoltarea practică a acestor posibile surse vor dura câteva decenii datorită intensității mari de capital și a inerției corespunzătoare în implementarea proiectelor.

Activitatea de cercetare a elevilor:

1. Raport special „Energia verde” pentru viitor: „Japonia este liderul mondial în producerea de energie solară. 90% din energia solară produsă în Japonia provine din panouri solare din casele convenționale. Guvernul japonez a stabilit ca obiectiv pentru 2010 să genereze aproximativ 4,8 milioane kWh de energie din panouri solare. Producerea de energie din biomasă în Japonia. Gazul metan este emis din deșeurile de bucătărie. Motorul funcționează cu acest gaz, care generează energie electrică și, de asemenea, creează condiții favorabile pentru protecția mediului.

Sisteme moderne de căldură și energie electrică întreprinderile industriale constă din trei părți, de eficiența interacțiunii de care depinde volumul și eficiența consumului de combustibil și resurse energetice. Aceste părți sunt:

surse de resurse energetice, de ex. întreprinderi care produc tipurile necesare de resurse energetice;

sisteme de transport si distributie a resurselor energetice intre consumatori. Cel mai adesea acestea sunt rețelele de încălzire și electrice; consumatori de resurse energetice.

Fiecare dintre participanții la sistemul producător - consumator de resurse energetice are propriul echipament și se caracterizează prin anumiți indicatori de eficiență energetică și termodinamică. În acest caz, apare adesea o situație când indicatorii de eficiență ridicată ai unora dintre participanții la sistem sunt nivelați de alții, astfel încât eficiența totală a sistemului de căldură și energie se dovedește a fi scăzută. Cea mai dificilă este etapa de consum a resurselor energetice.

Nivelul de utilizare a resurselor de combustibil și energie în industria autohtonă lasă mult de dorit. Un sondaj al întreprinderilor din industria petrochimică a arătat că consumul real de resurse energetice depășește de aproximativ 1,7-2,6 ori necesarul teoretic, adică. utilizarea direcționată a resurselor energetice reprezintă aproximativ 43% din costurile reale ale tehnologiilor de producție. Această situație se observă la întreprinderile din industria chimică, cauciuc-tehnică, alimentară și industrie, unde resursele secundare termice sunt utilizate insuficient sau ineficient.

Fluxurile de căldură ale lichidelor care nu sunt utilizate în ingineria termică industrială și sistemele de energie termică ale unei întreprinderi sunt în principal (t< 90 0 С) и газов (t< 150 0 С) (см. табл. 1.8).

În prezent, sunt cunoscute modele destul de eficiente care fac posibilă utilizarea căldurii unor astfel de parametri direct la o instalație industrială. În legătură cu creșterea prețurilor la resursele energetice, interesul pentru acestea este în creștere, se înființează producția de schimbătoare de căldură și transformatoare termice de utilizare, ceea ce ne permite să sperăm la o îmbunătățire în viitorul apropiat cu utilizarea unor astfel de SRE în industrie. .

După cum arată calculele eficienței măsurilor de economisire a energiei, fiecare unitate de energie termică (1 J, 1 kcal) oferă o economie echivalentă de cinci ori a combustibilului natural. În acele cazuri în care a fost posibilă găsirea celor mai de succes soluții, economia de combustibil natural a ajuns de zece ori.

Motivul principal pentru aceasta este absența etapelor intermediare de producție, îmbogățire, transformare, transport a resurselor energetice de combustibil pentru a asigura cantitatea de resurse energetice economisite. Investițiile de capital în măsuri de economisire a energiei sunt de 2-3 ori mai mici decât este necesar investitii de capitalîn industriile extractive și conexe pentru a obține o cantitate echivalentă de combustibil fosil.

În cadrul abordării tradiționale stabilite, sistemele de căldură și energie ale consumatorilor industriali mari sunt considerate într-un singur mod - ca o sursă de resurse energetice de calitatea necesară în cantitatea potrivită, în conformitate cu cerințele reglementărilor tehnologice. Modul de funcționare al sistemelor de căldură și energie electrică este supus condițiilor dictate de consumator. Această abordare duce de obicei la calcule greșite în selectarea echipamentelor și acceptarea acestora solutii eficiente privind organizarea sistemelor de inginerie termică și energie termică, de exemplu la o cheltuire excesivă latentă sau evidentă a resurselor de combustibil și energie, care afectează în mod natural costul de producție.

În special, o influență destul de puternică asupra indicatori generali eficienţa consumului de energie al întreprinderilor industriale este influenţată de sezonalitate. În perioada de vară, de obicei există o aprovizionare excesivă cu tehnologia termică VER și, în același timp, apar probleme asociate cu un volum și calitate insuficiente a purtătorilor de căldură de răcire din cauza creșterii temperaturii apei circulante. În perioada de temperaturi scăzute ale aerului exterior, dimpotrivă, există o supracheltuire a energiei termice asociată cu o creștere a ponderii pierderilor de căldură prin gardurile exterioare, care este foarte greu de detectat.

Astfel, sistemele moderne de căldură și energie ar trebui dezvoltate sau modernizate într-o relație organică cu tehnologia termică industrială, ținând cont de orarele și modurile de funcționare ale ambelor unități - consumatori de ER, și unități, care, la rândul lor, sunt surse de SER. . Principalele sarcini ale ingineriei termice industriale sunt:

asigurarea echilibrului resurselor energetice a parametrilor necesari în orice interval de timp pentru funcționarea fiabilă și economică a unităților individuale și a asociației de producție în ansamblu; alegerea optimă a purtătorilor de energie din punct de vedere al parametrilor termofizici și termodinamici;

determinarea nomenclaturii și modurilor de funcționare a surselor de rezervă și acumulare de resurse energetice, precum și a consumatorilor alternativi de resurse energetice în perioada de aprovizionare în exces a acestora; identificarea rezervelor pentru creșterea eficienței energetice a producției la nivelul actual de dezvoltare tehnică și în viitorul îndepărtat.

În viitor, TPP-urile PP par a fi un complex energetic-tehnologic complex, în care fluxurile de energie și tehnologice sunt strâns interconectate. În același timp, consumatorii de combustibil și resurse energetice pot fi surse de energie secundară pentru instalațiile tehnologice de o anumită producție, un consumator extern sau instalații energetice de utilizare care generează alte tipuri de resurse energetice.

Consum specific de căldură pentru ieșirea produsului productie industriala variază de la unu la zeci de gigajouli pe tonă de produs final, în funcție de capacitatea instalată a echipamentului, natura procesului tehnologic, pierderile de căldură și uniformitatea programului de consum. În același timp, cele mai atractive sunt măsurile care vizează creșterea eficienței energetice a industriilor existente și nu introducerea unor schimbări semnificative în modul de funcționare a principalelor echipamente tehnologice. Cea mai atractivă este organizarea sistemelor închise de alimentare cu căldură bazate pe instalații de utilizare, ale căror întreprinderi au o pondere mare de consum de abur și apă caldă de presiune medie și joasă.

Majoritatea întreprinderilor se caracterizează prin pierderi semnificative de căldură furnizată sistemului în schimbătoare de căldură răcite prin circulație de apă sau aer - în condensatoare, răcitoare, frigidere etc. În astfel de condiții, este indicat să se organizeze sisteme centralizate și grupate cu un agent termic intermediar pentru a recupera căldura evacuată. Acest lucru va permite conectarea a numeroase surse și consumatori în cadrul întregii întreprinderi sau a unei subdiviziuni dedicate și asigurarea apei calde cu parametrii necesari consumatorilor industriali și sanitari.

Sistemele închise de alimentare cu căldură sunt unul dintre elementele principale ale sistemelor de producție fără deșeuri. Regenerarea căldurii cu parametri scazuți și transformarea acesteia la nivelul necesar de temperatură poate returna o parte semnificativă a resurselor energetice, care este de obicei evacuată în atmosferă direct sau folosind sisteme de alimentare cu apă reciclată.

V sisteme tehnologice folosind abur și apă caldă ca purtători de energie, temperatura și presiunea căldurii furnizate și evacuate în procesele de răcire sunt aceleași. Cantitatea de căldură evacuată poate chiar depăși cantitatea de căldură introdusă în sistem, deoarece procesele de răcire sunt de obicei însoțite de o schimbare a stării de agregare a substanței. În astfel de condiții, este posibilă organizarea utilizării sistemelor de pompe de căldură centralizate sau locale, care permit recuperarea a până la 70% din căldura consumată în instalațiile consumatoare de căldură.

Astfel de sisteme s-au răspândit în SUA, Germania, Japonia și alte țări, dar în țara noastră nu s-a acordat suficientă atenție creării lor, deși se cunosc dezvoltări teoretice realizate în anii 30 ai secolului trecut. În prezent, situația se schimbă și încep să fie introduse instalații de pompe de căldură atât în ​​sistemele de alimentare cu căldură pentru locuințe și servicii comunale, cât și în instalațiile industriale.

Una dintre cele mai eficiente soluții este organizarea sistemelor frigorifice de utilizare bazate pe transformatoare de căldură cu absorbție (ATT). Sistemele frigorifice industriale se bazează pe unități frigorifice de tip compresie de vapori, iar consumul de energie electrică pentru producerea frigului ajunge la 15-20% din consumul total al acesteia în întreaga întreprindere. Transformatoarele de căldură cu absorbție ca surse alternative de alimentare cu refrigerare au mai multe avantaje, în special:

căldura de calitate scăzută a apei industriale, gazele de ardere sau aburul de evacuare la presiune joasă poate fi utilizată pentru a conduce ATT;

cu aceeași compoziție de echipamente, ATT este capabil să funcționeze atât în ​​modul de alimentare cu rece, cât și în modul pompă de căldură pentru eliberarea căldurii.

Sistemele de aer și răcire ale unei întreprinderi industriale nu au un efect semnificativ asupra aprovizionării cu resurse energetice cu apă și pot fi considerate consumatori de căldură în elaborarea măsurilor de utilizare.

În viitor, ar trebui să ne așteptăm la apariția unor tehnologii industriale fundamentale, fără deșeuri, create pe baza unor cicluri de producție închise, precum și la o creștere semnificativă a ponderii energiei electrice în structura consumului de energie.

Creșterea consumului de energie electrică în industrie va fi asociată, în primul rând, cu dezvoltarea surselor de energie ieftine - reactoare cu neutroni rapidi, reactoare termonucleare etc.

În același timp, ar trebui să ne așteptăm la o deteriorare a situației ecologice asociată cu supraîncălzirea globală a planetei din cauza intensificării „poluării termice” - o creștere a emisiilor termice în atmosferă.

Întrebări de controlși teme la subiectul 1

1. Ce tipuri de purtători de energie sunt utilizați pentru realizarea principalelor procese tehnologice în departamentul de piroliză, precum și în etapa de separare și separare a produselor de reacție în producția de etilenă?

2. Descrieți părțile de intrare și de ieșire ale bilanţului energetic al cuptorului de piroliză. Cum i-a afectat organizarea încălzirii apei de alimentare?

3. Descrieți structura consumului de energie în producția de izopren prin metoda dehidrogenării în două etape. Care este ponderea consumului de apă rece și reciclată în acesta?

4. Analizați structura bilanțului termic al producției de alcool etilic sintetic prin hidratare directă a etilenei. Enumerați elementele de cheltuieli din bilanţ care se referă la pierderile de energie termică.

5. Explicați de ce tehnologia de încălzire bazată pe TAC este clasificată drept temperatură scăzută.

6. Ce caracteristici fac posibilă evaluarea uniformității încărcărilor termice pe tot parcursul anului?

7. Dați exemple de tehnologii industriale care aparțin grupei a doua în ceea ce privește ponderea consumului de căldură pentru nevoi proprii.

8. Folosind programul zilnic de consum de abur la o uzină petrochimică, determinați valorile maxime și minime ale acestuia și comparați-le. Descrieți programul lunar de consum de căldură al unei uzine petrochimice.

9. Ce explică denivelările grafice anualeîncărcările termice ale întreprinderilor industriale?

10. Comparați graficele sarcinilor anuale ale întreprinderilor de construcții de mașini și uzinelor chimice și formulați concluzii.

11. Ar trebui să fie considerate întotdeauna deșeurile de producție combustibile drept resurse energetice secundare?

12. Descrieți structura consumului de căldură în industrie, ținând cont de nivelul de temperatură al percepției căldurii.

13. Explicați principiul determinării cantității disponibile de căldură a SRE a produselor de ardere trimise la cazanele de căldură reziduală.

14. Care este economisirea echivalentă de combustibil fosil dată de economisirea unei unități de căldură în stadiul de consum și de ce?

15. Comparați volumele producției de resurse energetice de apă în producția de butadienă prin metoda dehidrogenării în două etape n-butan şi prin metoda de descompunere de contact a alcoolului (vezi tabelul. A.1.1).

Tabelul P.l.l

Resurse energetice secundare ale industriei petrochimice

Pentru a evalua perspectivele TPP-urilor, în primul rând, este necesar să înțelegem avantajele și dezavantajele acestora în comparație cu alte surse de energie electrică.

Beneficiile includ următoarele.

• 1. Spre deosebire de centralele hidroelectrice, centralele termice pot fi amplasate relativ liber, ținând cont de combustibilul utilizat. TPP-urile cu motorină pot fi construite oriunde, deoarece transportul gazului și păcurului este relativ ieftin (comparativ cu cărbunele). Este recomandabil să amplasați centrale termice pe cărbune pulverizat în apropierea surselor de exploatare a cărbunelui. Până acum, industria energiei termice „cărbunelui” s-a dezvoltat și are un caracter regional pronunțat.
• 2. Costul specific al capacității instalate (costul de 1 kW de capacitate instalată) și perioada de construcție pentru CTE sunt mult mai scurte decât pentru CNE și CNE.
• 3. Producția de energie electrică la TPP, spre deosebire de centralele hidroelectrice, nu depinde de sezon și este determinată doar de livrarea combustibilului.
• 4. Suprafețele de înstrăinare a terenurilor economice pentru CTE sunt semnificativ mai mici decât pentru CNE și, desigur, nu pot fi comparate cu hidrocentrale, al căror impact asupra mediului poate avea un caracter departe de a fi regional. Exemple sunt cascadele hidrocentralelor de pe râu. Volga și Nipru.
• 5. La TPP-uri, puteți arde aproape orice combustibil, inclusiv cărbunii de cea mai slabă calitate, balastați cu cenușă, apă, rocă.
• 6. Spre deosebire de centralele nucleare, nu există probleme cu utilizarea TPP-urilor la sfârșitul duratei de viață. De regulă, infrastructura unui TPP „durează” în mod semnificativ echipamentele principale (cazane și turbine) instalate pe acesta, precum și clădirile, hala de turbine, sistemele de alimentare cu apă și combustibil etc., care alcătuiesc cea mai mare parte a fondurilor. , se serveste mult timp. Majoritatea TPP-urilor construite de peste 80 de ani conform planului GOELRO sunt încă în funcțiune și vor continua să funcționeze după instalarea de turbine și cazane noi, mai avansate, pe ele.

Alături de aceste avantaje, TPP are o serie de dezavantaje.

• 1. Centralele termice sunt cele mai „murdare” surse de energie electrică din punct de vedere ecologic, în special cele care funcționează cu combustibil cu sulf bogat în cenușă. Adevărat, să spunem că centralele nucleare care nu au emisii constante în atmosferă, dar creează o amenințare constantă de poluare radioactivă și au probleme cu stocarea și procesarea combustibilului nuclear uzat, precum și cu eliminarea centralei nucleare în sine. după sfârșitul duratei sale de viață, sau centralele hidroelectrice care inundă suprafețe uriașe de teren economic și schimbă climatul regional, sunt ecologic mai „curate” este posibil doar cu un grad semnificativ de convenție.
• 2. TPP-urile tradiționale au o eficiență relativ scăzută (mai bună decât cea a unei centrale nucleare, dar mult mai slabă decât cea a unui CCGT).
• 3. Spre deosebire de centralele hidroelectrice, centralele termice cu greu participă la acoperirea părții variabile a programului zilnic de sarcină electrică.
• 4. TPP-urile depind în mod semnificativ de aprovizionarea cu combustibil, adesea importat.

În ciuda tuturor acestor neajunsuri, TPP-urile sunt principalii producători de energie electrică în majoritatea țărilor lumii și vor rămâne așa pentru cel puțin următorii 50 de ani.

Perspectivele construirii unor centrale termice puternice în condensare sunt strâns legate de tipul de combustibil fosil utilizat. În ciuda marilor avantaje ale combustibilului lichid (ulei, păcură) ca purtător de energie (putere calorică ridicată, ușurință de transport), utilizarea acestuia la TPP-uri va scădea din ce în ce mai mult, nu numai datorită rezervelor limitate, ci și datorită valorii sale mari ca materie primă pentru industria petrochimică. Pentru Rusia, valoarea exporturilor de combustibil lichid (ulei) este, de asemenea, de mare importanță. Prin urmare, combustibilul lichid (pacură) la TPP-uri va fi folosit fie ca combustibil de rezervă la TPP-urile cu motorină, fie ca combustibil auxiliar la TPP-urile pe cărbune pulverizat, ceea ce asigură arderea stabilă a prafului de cărbune într-un cazan în anumite condiții de funcționare.

Utilizarea gazului natural la TPP-urile cu turbine cu abur în condensare este irațională: pentru aceasta, este necesar să se utilizeze unități de utilizare abur-gaz, care se bazează pe unități de turbină cu gaz de temperatură înaltă.

Astfel, perspectiva pe termen lung a utilizării TPP-urilor clasice cu turbine cu abur atât în ​​Rusia, cât și în străinătate este asociată în primul rând cu utilizarea cărbunilor, în special a celor de calitate scăzută. Aceasta, desigur, nu înseamnă încetarea funcționării centralelor termice cu motorină, care vor fi înlocuite treptat cu turbine cu abur.

Impactul negativ asupra mediului și social al construcției hidrocentrale mari faceți-ne să privim îndeaproape locul lor posibil în industria energiei electrice a viitorului.

Viitorul hidroenergiei

Centralele hidroelectrice mari îndeplinesc următoarele funcții în sistemul energetic:

1. generarea de energie electrică;
2. potrivirea rapidă a puterii de generare cu consumul de energie, stabilizarea frecvenței în sistemul de alimentare;
3. acumularea și stocarea energiei sub formă de energie potențială a apei în câmpul gravitațional al Pământului cu conversie în energie electrică în orice moment.

Generarea de energie și manevrele de putere sunt posibile la orice scară HPP. Iar acumularea de energie pentru o perioadă de la câteva luni la câțiva ani (pentru iarnă și ani secetoși) necesită crearea unor rezervoare mari.

Pentru comparație, o baterie de mașină de 12 kg, 12 volți și 85 amperi-oră poate stoca 1,02 kilowați-oră (3,67 MJ). Pentru a stoca o astfel de cantitate de energie și a o converti în energie electrică într-o unitate hidraulică cu o eficiență de 0,92, trebuie să ridicați 4 tone (4 metri cubi) de apă la o înălțime de 100 m sau 40 de tone de apă la o înălțime. de 10 m.

Pentru ca o centrală hidroelectrică cu o capacitate de doar 1 MW să funcționeze pe apă stocată 5 luni pe an timp de 6 ore pe zi pe apă stocată, este necesar să se acumuleze la o altitudine de 100 m și apoi să ruleze printr-o turbină 3,6 milion tone de apă. Cu o suprafață a rezervorului de 1 mp, nivelul va scădea cu 3,6 m. Același volum de producție la o centrală diesel cu o eficiență de 40% va necesita 324 de tone de motorină. Astfel, în climatele reci, stocarea energiei apei pentru iarnă necesită baraje înalte și rezervoare mari.

În plus, pe b OÎn cea mai mare parte a teritoriului Rusiei, în zona de permafrost, râurile mici și mijlocii îngheață până la fund în timpul iernii. În aceste părți, micile hidrocentrale sunt inutile iarna.

Hidrocentralele mari sunt inevitabil amplasate la o distanță considerabilă de mulți consumatori, iar costurile construcției liniilor electrice și pierderile de energie și firele de încălzire ar trebui luate în considerare. Deci, pentru centrala hidroelectrică din Transsiberia (Shilkinskaya), costul construirii unei linii de transport-220 până la Transsib cu o lungime de numai 195 km (foarte puțin pentru o astfel de construcție) depășește 10% din toate costurile. Costurile construirii rețelelor de transport a energiei sunt atât de semnificative încât în ​​China capacitatea turbinelor eoliene, care nu au fost încă conectate la rețea, depășește capacitatea întregului sector energetic din Rusia la est de Lacul Baikal.

Astfel, perspectivele pentru hidroenergie depind de progresele tehnologice și de producție, precum și de stocarea și transportul de energie în ansamblu.

Energia este o industrie foarte intensivă în capital și, prin urmare, conservatoare. Unele centrale electrice sunt încă în funcțiune, în special hidrocentrale construite la începutul secolului XX. Prin urmare, pentru a evalua perspectivele pentru o jumătate de secol, în loc de indicatori volumetrici ai unuia sau altui tip de energie, este mai important să ne uităm la viteza de progres în fiecare tehnologie. Indicatorii potriviți ai progresului tehnic în generare sunt eficiența (sau procentul de pierderi), capacitatea unitară a unităților, costul de 1 kilowatt de putere de generare, costul de transport de 1 kilowatt pe 1 km, costul de stocare a 1 kilowatt-oră pe zi.

Stocare a energiei

Depozitare electricitatea este o nouă industrie în sectorul energetic. Multă vreme, oamenii au depozitat combustibil (lemn de foc, cărbune, apoi petrol și produse petroliere în rezervoare, gaz în rezervoare sub presiune și depozite subterane). Apoi au apărut dispozitivele mecanice de stocare a energiei (apă ridicată, aer comprimat, super volante etc.), printre acestea rămânând lider și centralele cu acumulare prin pompare.

În afara zonelor de permafrost, căldura acumulată de încălzitoarele solare de apă poate fi deja pompată în subteran pentru a încălzi casele iarna. După prăbușirea URSS, experimentele privind utilizarea energiei termice solare pentru transformări chimice au încetat.

Bateriile chimice cunoscute au un număr limitat de cicluri de încărcare-descărcare. Supercondensatorii au mult mai multe O durabilitate mai mare, dar capacitatea lor este încă insuficientă. Acumulatorii de energie a câmpului magnetic din bobinele supraconductoare sunt îmbunătățiți foarte rapid.

O descoperire în distribuția stocării de energie va avea loc atunci când prețul scade la 1 USD pe kilowatt-oră. Acest lucru va face posibilă utilizarea pe scară largă a tipurilor de generare de energie care nu sunt capabile să funcționeze continuu (energie solară, eoliană, maree).

Energie alternativa

Din tehnologie generatoare cea mai rapidă schimbare are loc acum în energia solară. Panourile solare fac posibilă producerea de energie în orice cantitate necesară - de la încărcarea unui telefon până la alimentarea mega-orașe. Energia Soarelui pe Pământ este de o sută de ori mai mare decât alte tipuri de energie combinate.

Parcurile eoliene au trecut printr-o perioadă de scădere a prețurilor și se află în stadiul de creștere a dimensiunii turnului și a capacității de generare. În 2012, capacitatea tuturor turbinelor eoliene din lume a depășit capacitatea tuturor centralelor electrice din URSS. Cu toate acestea, în anii 20 ai secolului XXI, posibilitățile de îmbunătățire a turbinelor eoliene vor fi epuizate, iar energia solară va rămâne motorul creșterii.

Tehnologia hidrocentralelor mari și-a depășit „cea mai bună oră”; în fiecare deceniu, marile hidrocentrale sunt construite din ce în ce mai puțin. Atenția inventatorilor și a inginerilor se îndreaptă către centralele electrice cu maree și valuri. Cu toate acestea, mareele și valurile mari nu sunt peste tot, așa că rolul lor va fi nesemnificativ. Mici hidrocentrale vor mai fi construite în secolul XXI, mai ales în Asia.

Obținerea de energie electrică din căldura care vine din intestinele Pământului (energie geotermală) este promițătoare, dar numai în anumite zone. Tehnologiile de ardere a combustibililor fosili vor concura cu energia solară și eoliană timp de câteva decenii, mai ales acolo unde există puțin vânt și soare.

Cele mai rapide tehnologii pentru producerea de gaz combustibil prin fermentarea deșeurilor, piroliza sau descompunerea în plasmă). Cu toate acestea, solid gunoi menajerîntotdeauna înainte de gazeificare va necesita sortare (sau mai bine colectare separată).

tehnologii TPP

Eficiența centralelor cu ciclu combinat a depășit 60%. Reechiparea tuturor CHPP-urilor pe gaz în abur-gaz (mai precis, gaz-abur) va crește generarea de energie electrică cu peste 50% fără a crește arderea gazului.

CET-urile pe cărbune și păcură sunt mult mai proaste decât cele pe gaz în ceea ce privește eficiența, prețul echipamentelor și cantitatea de emisii nocive. În plus, exploatarea cărbunelui necesită cele mai multe vieți umane pe megawat oră de electricitate. Gazeificarea cărbunelui va prelungi existența industriei cărbunelui pentru câteva decenii, dar profesia de miner este puțin probabil să supraviețuiască până în secolul al 22-lea. Este foarte probabil ca turbinele cu abur și cu gaz să fie înlocuite cu celule de combustie cu îmbunătățire rapidă în care energia chimică este transformată în energie electrică ocolind etapele de obținere a energiei termice și mecanice. Între timp, pilele de combustibil sunt foarte scumpe.

Energie nucleara

Eficiența centralelor nucleare a crescut cel mai lent în ultimii 30 de ani. Îmbunătățirile aduse reactoarelor nucleare, fiecare costând câteva miliarde de dolari, sunt foarte lente, iar cerințele de siguranță cresc costurile de construcție. „Renașterea nucleară” nu a avut loc. Din 2006, punerea în funcțiune a capacităților CNE în lume este mai mică decât punerea în funcțiune a parcurilor eoliene, ci și a celor solare. Cu toate acestea, este probabil ca unele centrale nucleare să supraviețuiască până în secolul 22, deși din cauza problemei deșeurilor radioactive, sfârșitul lor este inevitabil. Probabil, reactoarele termonucleare vor funcționa în secolul 21, dar numărul lor mic, desigur, „nu va face vremea”.

Până acum, posibilitatea realizării unei „fuziuni la rece” rămâne neclară. În principiu, posibilitatea unei reacții termonucleare fără temperaturi ultra-înalte și fără formarea deșeurilor radioactive nu contrazice legile fizicii. Dar perspectivele de a obține energie ieftină în acest mod sunt foarte dubioase.

Noi tehnologii

Și puțină fantezie în desene. Acum, în Rusia sunt testate trei noi principii de conversie izotermă a căldurii în electricitate. Aceste experimente au o mulțime de sceptici: la urma urmei, a doua lege a termodinamicii este încălcată. Până acum, a fost primită o zecime de microwatt. Dacă reușește, ceasul și bateriile instrumentului vor apărea mai întâi. Apoi becuri fără fire. Fiecare bec va fi o sursă de răcoare. Aparatele de aer condiționat vor genera energie electrică în loc să o consume. Firele din casă nu vor mai fi necesare. Este prea devreme pentru a judeca când science-fiction devine realitate.

Între timp, avem nevoie de fire. Mai mult de jumătate din prețul unui kilowatt-oră în Rusia este reprezentat de costul construirii și întreținerii liniilor electrice și substațiilor. Mai mult de 10% din energia electrică generată merge către firele de încălzire. Reducerea costurilor și a pierderilor permite „rețele inteligente”, care gestionează automat mulți consumatori și producători de energie. În multe cazuri, este mai bine să transferați curent continuu decât curent alternativ pentru a reduce pierderile. În general, firele de încălzire pot fi evitate făcându-le supraconductoare. Cu toate acestea, supraconductori care funcționează la temperatura camerei nu au fost găsiți și nu se știe dacă vor fi găsiți.

Pentru zonele slab populate, cu costuri mari de transport, prevalența și disponibilitatea surselor de energie sunt, de asemenea, importante.

Cea mai comună energie este de la Soare, dar Soarele nu este întotdeauna vizibil (mai ales dincolo de Cercul Arctic). Dar iarna și noaptea bate adesea vântul, dar nu întotdeauna și peste tot. Cu toate acestea, centralele eoliene-solare permit deja acum reducerea semnificativă a consumului de motorină în satele îndepărtate.

Unii geologi susțin că petrolul și gazele se formează astăzi aproape peste tot din dioxidul de carbon care intră în pământ cu apă. Cu toate acestea, utilizarea fracturării hidraulice („fracking”) distruge locurile naturale în care se pot acumula petrol și gaze. Dacă acest lucru este adevărat, atunci o cantitate mică de petrol și gaze (de zece ori mai puțin decât acum) poate fi extrasă aproape peste tot fără a afecta circulația geochimică a carbonului, dar exportul de hidrocarburi înseamnă a te priva de viitor.

Diversitate resurse naturaleîn lume înseamnă că generarea durabilă de energie necesită o combinație de tehnologii diferite aplicabil condițiilor locale. În orice caz, o cantitate nelimitată de energie pe Pământ nu poate fi obținută atât din motive de mediu, cât și din motive de resurse. Prin urmare, creșterea producției de energie electrică, oțel, nichel și alte lucruri materiale pe Pământ în secolul următor va fi inevitabil înlocuită cu o creștere a producției intelectuale și spirituale.

Igor Eduardovici Shkradyuk

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http://www. toate cele mai bune. ru /

1. Perspective pentru dezvoltarea ingineriei energiei termice

Omenirea își satisface aproximativ 80% din necesarul energetic prin combustibili fosili: petrol, cărbune, gaze naturale. Ponderea lor în balanța industriei energiei electrice este puțin mai mică - aproximativ 65% (39% - cărbune, 16% - gaze naturale, 9% - combustibili lichizi).

Conform previziunilor Agenției Internaționale pentru Energie, până în 2020, cu o creștere a consumului de energie primară cu 35%, ponderea combustibililor fosili va crește la peste 90%.

Astăzi, cererea de petrol și gaze naturale este satisfăcută timp de 50-70 de ani. Cu toate acestea, în ciuda creșterii constante a producției, aceste perioade nu au scăzut în ultimii 20-30 de ani, ci sunt în creștere ca urmare a descoperirii de noi domenii și a îmbunătățirii tehnologiilor de producție. În ceea ce privește cărbunele, rezervele sale recuperabile vor dura mai mult de 200 de ani.

Astfel, nu se pune problema penuriei de combustibili fosili. Ideea este să le folosiți în modul cel mai rațional pentru a îmbunătăți standardele de viață ale oamenilor, păstrând în același timp mediul înconjurător. Acest lucru se aplică pe deplin industriei energiei electrice.

La noi, principalul combustibil pentru centralele termice este gazul natural. În viitorul previzibil, ponderea sa va scădea, aparent, însă, consumul absolut al centralelor electrice va rămâne aproximativ constant și destul de mare. Din multe motive - nu întotdeauna sensibile - nu este folosit suficient de eficient.

Consumatorii de gaze naturale sunt CET-urile tradiționale cu turbine cu abur și CET-urile, în principal cu presiuni ale aburului de 13 și 24 MPa (eficiența lor în regim de condensare este de 36-41%), dar și CET-urile vechi cu parametri semnificativ mai mici și costuri de producție ridicate.

Este posibilă creșterea semnificativă a eficienței utilizării gazului atunci când se utilizează tehnologii cu turbine cu gaz și ciclu combinat.

Capacitatea maximă unitară a GTU a ajuns până acum la 300 MW, eficiența la munca autonoma- 36-38%, iar în turbinele cu gaz cu mai multe arbori bazate pe motoare de aeronave cu rapoarte de presiune ridicate - 40% sau mai mult, temperatura inițială a gazului este de 1300-1500 ° C, raportul de compresie este de 20-30.

Pentru a asigura succesul practic al fiabilității, eficienței termice, costurilor unitare reduse și costurilor de exploatare, astăzi turbinele cu gaz de putere sunt proiectate după cel mai simplu ciclu, la temperatura maximă a gazului atins (este în continuă creștere), cu rapoarte de presiune apropiate de cea optimă. cele din punct de vedere al muncii specifice si randamentului centralelor combinate.care utilizeaza caldura gazelor de evacuare din turbina. Compresorul și turbina sunt situate pe același arbore. Turbo-mașinile formează un bloc compact cu o cameră de ardere integrată: inelar sau bloc-anular. Zona de temperaturi ridicate și presiune este localizată într-un spațiu mic, numărul de piese care le primesc este mic, iar aceste părți în sine sunt prelucrate cu atenție. Aceste principii sunt rezultatul multor ani de evoluție a designului.

Majoritatea GTU-urilor cu o capacitate mai mică de 25-30 MW sunt create pe baza sau în funcție de tipul de aeronave sau motoare marine cu turbină cu gaz (GTE), care se caracterizează prin absența conectorilor orizontali și prin asamblarea carcaselor și rotoare care folosesc conectori verticali, utilizarea pe scară largă a rulmenților, greutate și dimensiuni reduse. Indicatorii de viață și de disponibilitate necesari pentru funcționarea la sol și a centralei electrice sunt furnizați în structurile de aeronave cu costuri acceptabile.

Cu o capacitate de peste 50 MW, GTU este proiectat special pentru centrale electrice, și este realizat ca un singur arbore, cu rapoarte de compresie moderate și o temperatură a gazelor de eșapament suficient de ridicată, ceea ce facilitează utilizarea căldurii acestora. Pentru a reduce dimensiunea și costul și pentru a crește eficiența, GTU-urile cu o capacitate de 50-80 MW sunt realizate ca cele de mare viteză cu un generator electric antrenat printr-o cutie de viteze. De obicei, astfel de turbine cu gaz sunt similare din punct de vedere aerodinamic și structural cu unitățile mai puternice proiectate pentru acționarea directă a generatoarelor electrice cu o viteză de rotație de 3600 și 3000 rpm. Această simulare îmbunătățește fiabilitatea și reduce costurile de dezvoltare și implementare.

Aerul de ciclu este principalul lichid de răcire în unitatea turbinei cu gaz. Sistemele de răcire cu aer sunt implementate în duze și palete de rotor, folosind tehnologii care oferă proprietățile necesare la un cost acceptabil. Utilizarea aburului sau a apei pentru răcirea turbinelor poate îmbunătăți performanța GTU și STU cu aceiași parametri de ciclu sau poate oferi o creștere suplimentară în comparație cu aerul la temperatura inițială a gazelor. Deși bazele tehnice pentru utilizarea sistemelor de răcire cu acești lichide de răcire sunt departe de a fi la fel de detaliate ca în cazul aerului, implementarea lor devine o problemă practică.

GTU a stăpânit arderea „low-toxic” a gazelor naturale. Este cel mai eficient în camerele de ardere care funcționează pe un amestec omogen de gaz pregătit anterior cu aer în exces mare (a = 2-2,1) de aer și cu o temperatură uniformă și relativ scăzută a pistolului (1500-1550 ° C). Cu o astfel de organizare a arderii, formarea de NOX poate fi limitată la 20-50 mg/m3 în condiții normale (ca standard, se referă la produse de ardere care conțin 15% oxigen) cu o combustie ridicată (concentrație de CO).<50 мг/м3). Проблема заключается в сохранении устойчивости горения и близких к оптимальным условий горения при изменениях режимов. С разной эффективностью это достигается ступенчатой подачей топлива (включением/отключением тех или иных горелок или зон горения), регулированием расхода поступающего на горение воздуха и дежурным диффузионным факелом небольшой мощности.

Este mult mai dificil să reproduci o tehnologie similară de ardere „low-toxic” pe combustibil lichid. Cu toate acestea, există și aici anumite succese.

De o mare importanță pentru progresul turbinelor cu gaz staționare este alegerea materialelor și a tehnologiilor de modelare care asigură o durată lungă de viață, fiabilitate și un cost moderat al pieselor lor.

Părțile turbinei și ale camerei de ardere, care sunt spălate de gaze la temperatură ridicată care conțin componente care pot provoca oxidare sau coroziune și sunt expuse la solicitări mecanice și termice mari, sunt realizate din aliaje complexe pe bază de nichel aliat. Lamele sunt racite intens si sunt realizate cu trasee interne complexe folosind metoda turnarii de precizie, care permite folosirea materialelor si obtinerea formelor pieselor imposibile cu alte tehnologii. În ultimii ani, turnarea lamelor cu cristalizare direcțională și monocristalizare a fost din ce în ce mai utilizată, ceea ce face posibilă îmbunătățirea semnificativă a proprietăților mecanice ale acestora.

Suprafețele celor mai fierbinți părți sunt protejate cu acoperiri care previn coroziunea și scad temperatura metalului de bază.

Simplitatea și dimensiunea redusă chiar și a turbinelor cu gaz puternice și a echipamentelor lor auxiliare fac posibilă din punct de vedere tehnic furnizarea acestora cu blocuri mari, fabricate din fabrică, cu echipamente auxiliare, conexiuni la conducte și cabluri, testate și ajustate pentru funcționarea normală. Când este instalată în afara unei clădiri, o carcasă (carcasa) este o componentă a fiecărei unități, care protejează echipamentul de intemperii și reduce emisiile de sunet. Blocurile sunt instalate pe fundații plate și andocate. Spatiul de sub placare este ventilat.

Industria energetică din Rusia are o experiență pe termen lung, deși ambiguă, în operarea unei turbine cu gaz cu o capacitate unitară de 2,5 până la 100 MW. Un bun exemplu este o cogenerare cu turbină cu gaz, care funcționează de mai bine de 25 de ani în condițiile climatice dure din Yakutsk, într-un sistem de alimentare izolat cu o sarcină neuniformă.

În prezent, turbinele cu gaz sunt operate la centralele electrice din Rusia, care sunt vizibil inferioare celor străine în ceea ce privește parametrii și indicatorii lor. Pentru a crea turbine moderne cu gaz de putere, este recomandabil să combinați eforturile întreprinderilor de inginerie energetică și a motoarelor de aeronave bazate pe tehnologia aviației.

O centrală de 110 MW a fost deja fabricată și este în curs de testare, produsă de întreprinderile de apărare Mash-Proekt (Nikolaev, Ucraina) și Saturn (Rybinsk Motors), care are performanțe destul de moderne.

În țară au fost create diferite dimensiuni standard de turbine cu gaz de putere medie, pe baza motoarelor de aeronave sau marine. Mai multe unități GTD-16 și GTD-25 „Mashinproekt”, GTU-12 și GTU-16P din Perm „Aviadvigatel”, AL-31ST „Saturn” și NK-36 „NK Engines” stații de compresoare ale conductelor principale de gaz. De mulți ani, sute de GTU-uri anterioare ale întreprinderilor Trud (acum NK Engines) și Mashproekt au funcționat acolo. Există o experiență bogată și, în general, pozitivă de funcționare la centralele electrice ale GTU Mashproekt de 12 MW, care a servit drept bază pentru PT-15 mai puternic.

În instalațiile moderne de turbine cu gaz de mare putere, temperatura gazelor de eșapament din turbină este de 550-640 ° C. Căldura lor poate fi folosită pentru furnizarea de căldură sau utilizată în ciclul aburului, cu o creștere a eficienței instalației combinate abur-gaz de până la 55-58%, efectiv obținută în prezent. Sunt posibile și aplicate practic diferite combinații de cicluri de turbină cu gaz și turbină cu abur. Printre acestea domină cele binare, cu furnizarea întregii călduri în camera de ardere a GTU-ului, generarea de abur cu parametri înalți în cazanul de căldură reziduală din spatele GTU-ului și utilizarea acestuia în turbina cu abur.

Prima PTU de tip binar din țara noastră funcționează la TPP de Nord-Vest din Sankt Petersburg de aproximativ 2 ani. Capacitatea sa este de 450 MW. Unitatea CCGT include două turbine cu gaz V94.2 dezvoltate de Siemens, furnizate de asociația sa în comun cu LMZ, Interturbo, 2 cazane de căldură reziduală și o turbină cu abur. Furnizarea unui bloc ACS pentru unitatea CCGT a fost realizată de un consorțiu de firme occidentale. Toate celelalte echipamente principale și auxiliare au fost furnizate de întreprinderi interne.

Până la data de 01.09.02, unitatea CCGT a funcționat în modul de condensare timp de 7200 de ore în timp ce funcționează în modul în domeniul de control (300-450 MW) cu o eficiență medie de 48-49%; eficiența sa calculată este de 51%.

Într-o unitate CCGT similară cu GTE-110 autohton, este posibil să obțineți chiar și o eficiență puțin mai mare.

Eficiența și mai mare, așa cum se poate vedea din același tabel, va asigura utilizarea modelului GTE-180 proiectat în prezent.

Cu utilizarea GTU-urilor proiectate în prezent, este posibil să se obțină indicatori semnificativ mai mari, nu numai în construcțiile noi, ci și în reechiparea tehnică a TPP-urilor existente. Este important ca, cu reechiparea tehnică cu conservarea infrastructurii și a unei părți semnificative a echipamentelor și implementarea de unități CCGT binare pe acestea, să fie posibilă atingerea unor valori de eficiență apropiate de optime cu o creștere semnificativă a puterea centralelor electrice.

Cantitatea de abur care poate fi generată în cazanul de căldură reziduală instalat în spatele GTP-180 este aproape de debitul unui evacuare al turbinei cu abur K-300. În funcție de numărul de eșapament reținut în timpul acelor rearmari, este posibil să utilizați 1,2 sau 3 GTE-180. Pentru a evita suprasarcina de evacuare la temperaturi ambientale scăzute, se recomandă utilizarea unei scheme cu trei circuite a secțiunii de abur cu reîncălzire a aburului, în care puterea mai mare a unității CCGT este obținută la un debit mai mic de abur în condensator.

Menținând toate cele trei ieșiri, un CCGT cu o capacitate de aproximativ 800 MW este plasat într-o celulă de două unități de putere învecinate: o turbină cu abur rămâne, iar cealaltă este demontată.

Costul unitar al acelor reechipare în ciclul CCGT va fi de 1,5 ori și de mai multe ori mai ieftin decât construcția nouă.

Soluții similare sunt recomandabile pentru cei reechipați GRES pe gaz și combustibil cu unități de putere de 150 și 200 MW. GTE-110 mai puțin puternic poate fi utilizat pe scară largă pe ele.

Din motive economice, în primul rând, centralele de cogenerare au nevoie de reechipare tehnică. Pentru ei, cele mai atractive unități binare CCGT de acest tip, ca la CHPP de Nord-Vest din Sankt Petersburg, permițând creșterea dramatică a producției de energie electrică pentru consumul termic și modificarea raportului dintre sarcina electrică și termică în limite largi, în timp ce menținerea unui factor general ridicat de utilizare a combustibilului. Modulul realizat la CCE Severo-Zapadnaya: GTU - cazan de căldură reziduală care generează 240 t / h de abur, poate fi utilizat direct pentru alimentarea turbinelor PT-60, PT-80 și T-100.

Cu o încărcare completă a eșapamentului lor, debitul masic de abur prin primele trepte ale acestor turbine va fi semnificativ mai mic decât cel nominal și va fi posibil să-l treacă la presiuni reduse caracteristice CCGT-450. Acest lucru, precum și o scădere a temperaturii aburului viu la mai puțin de 500-510 ° C, va elimina problema epuizării resursei acestor turbine. Deși aceasta va fi însoțită de o scădere a capacității turbinelor cu abur, capacitatea totală a unității va fi mai mult decât dublată, iar eficiența ei de generare a energiei va fi, indiferent de mod (furnizare de căldură), semnificativ mai mare decât cea a celor mai bune. unități de putere în condensare.

O astfel de schimbare a indicatorilor afectează radical eficiența centralelor de cogenerare. Costurile totale de generare a energiei electrice și termice vor scădea, iar competitivitatea centralelor de cogenerare pe piețele ambelor tipuri de produse - după cum reiese din calculele financiare și economice - va crește.

La centralele electrice, în bilanțul de combustibil al cărora există o pondere mare de păcură sau cărbune, dar există și gaze naturale, în cantitate suficientă pentru a alimenta o unitate cu turbină cu gaz, pot fi recomandabile suprastructuri de turbină cu gaz mai puțin eficiente termodinamic.

Pentru industria internă de energie termică, cea mai importantă sarcină economică este dezvoltarea și utilizarea pe scară largă a unităților cu turbine cu gaz cu parametrii și indicatorii care au fost deja atinși în lume. Cea mai importantă sarcină științifică este de a asigura proiectarea, fabricarea și funcționarea cu succes a acestor turbine cu gaz.

Desigur, există încă multe oportunități pentru dezvoltarea ulterioară a unităților GTU și CCGT și o creștere a performanței acestora. CCP cu o eficiență de 60% au fost proiectate în străinătate și sarcina este de a o crește în viitorul previzibil la 61,5-62%. În acest scop, în loc de aer ciclic, aburul este utilizat ca răcitor în unitatea cu turbină cu gaz și se realizează o integrare mai strânsă a turbinei cu gaz și a ciclurilor de abur.

Oportunități și mai mari sunt deschise prin crearea de instalații „hibride” în care o turbină cu gaz (sau CCGT) este construită deasupra unei celule de combustibil.

Pilele de combustibil de înaltă temperatură (FC), oxid solid sau pe bază de carbonați topiți, care funcționează la temperaturi de 850 și 650 ° C, servesc ca surse de căldură pentru turbina cu gaz și ciclul de abur. Proiecte specifice cu o capacitate de circa 20 MW - în principal în Statele Unite - au eficiențe calculate de 70%.

Aceste unități sunt proiectate să funcționeze cu gaz natural cu un reformator intern. Este posibil, desigur, să le rulăm pe gaz de sinteză sau pe hidrogen pur obținut din gazeificarea cărbunelui și să creăm complexe în care prelucrarea cărbunelui este integrată în ciclul tehnologic.

Programele existente stabilesc sarcina creșterii în viitor a capacității centralelor hibride la 300 MW și mai mult, iar eficiența acestora - până la 75% la gaze naturale și 60% la cărbune.

Al doilea cel mai important combustibil pentru industria energetică este cărbunele. În Rusia, cele mai productive zăcăminte de cărbune - Kuznetsk și Kansko-Achinsk - sunt situate în sudul Siberiei centrale. Cărbunii acestor zăcăminte au un conținut scăzut de sulf. Costul extragerii lor este mic. Cu toate acestea, aria de aplicare a acestora este în prezent limitată din cauza costului ridicat al transportului feroviar. În partea europeană a Rusiei, în Urali și Orientul Îndepărtat, costurile de transport depășesc de 1,5-2,5 ori costul extracției cărbunelui de Kuznetsk, iar cărbunelui Kansk-Achinsk - de 5,5-7,0 ori.

În partea europeană a Rusiei, cărbunele este extras prin metoda minelor. Practic, aceștia sunt cărbuni din Pechora, antraciți din Donbasul de Sud (inginerii energetici își fac ecranele - shtyb) și cărbuni bruni din regiunea Moscovei. Toate sunt bogate în cenușă și sulfuroase. Datorită condițiilor naturale (geologice sau climatice), costul producției lor este ridicat, iar competitivitatea atunci când sunt utilizate în centrale electrice este dificil de asigurat, mai ales odată cu înăsprirea inevitabilă a cerințelor de mediu și dezvoltarea unei piețe a cărbunelui cu abur în Rusia.

În prezent, TPP-urile folosesc cărbuni care diferă foarte mult ca calitate: peste 25% din consumul lor total are un conținut de cenușă de peste 40%; 18,8% - putere calorică sub 3000 kcal/kg; 6,8 milioane de tone de cărbune - conținut de sulf peste 3,0%. Cantitatea totală de balast în cărbune este de 55 de milioane de tone pe an, inclusiv roca - 27,9 milioane de tone și umiditate - 27,1 milioane de tone. Ca urmare, este foarte importantă îmbunătățirea calității cărbunelui cu abur.

Perspectiva utilizării cărbunelui în industria rusă de energie electrică va fi determinată de politica de stat a prețurilor la gaze naturale și cărbune. În ultimii ani, a existat o situație absurdă când gazul în multe regiuni ale Rusiei este mai ieftin decât cărbunele. Se poate presupune că prețurile la gaze vor crește mai repede și vor deveni mai mari decât prețurile cărbunelui în câțiva ani.

Pentru a extinde utilizarea cărbunilor Kuznetsk și Kansk-Achinsk, este recomandabil să se creeze condiții preferențiale pentru transportul feroviar al acestora și să se dezvolte metode alternative de transport a cărbunelui: pe apă, prin conducte, în stare îmbogățită etc.

Din motive strategice, în partea europeană a Rusiei este necesar să se mențină producția unei anumite cantități de cărbune termic de cea mai bună calitate și în cele mai productive mine, chiar dacă acest lucru necesită subvenții de stat.

Utilizarea cărbunelui în centralele electrice în unitățile convenționale de alimentare cu abur este viabilă comercial astăzi și va fi eficientă în viitorul apropiat. turbine cu gaz industria energetică rusia cărbune

În Rusia, cărbunele este ars la centralele electrice în condensare echipate cu unități de putere de 150, 200, 300, 500 și 800 MW și la centralele termice cu cazane cu o capacitate de până la 1000 t/h.

În ciuda calității scăzute a cărbunilor și a instabilității caracteristicilor acestora în timpul livrării, indicatori tehnici, economici și operaționali înalți au fost atinși pe blocurile de cărbune autohtone la scurt timp după dezvoltarea lor.

Cazanele mari folosesc arderea prafului de cărbune, în principal cu îndepărtarea cenușii solide. Subarderea mecanică nu depășește, de regulă, 1-1,5% la arderea cărbunelui și 0,5% - cărbune brun. Crește la q4<4% при использовании низко реакционных тощих углей и антрацитового штыба в котлах с жидким шлакоудалением. Расчетные значения КПД брутто пылеугольных котлов составляют 90-92,5%. При длительной эксплуатации они на 1-2% ниже из-за увеличенных присосов воздуха в газовый тракт, загрязнения и шлакования поверхностей нагрева, ухудшения качества угля. Имеются реальные возможности значительного улучшения КПД котлов.

În ultimii ani, blocurile de cărbune au funcționat într-un mod alternativ cu descărcare profundă sau opriri peste noapte. O eficiență ridicată, apropiată de nominală, rămâne asupra lor la descărcare până la N3JI = 0,4 - = - 0,5 NH0M.

Situația este mai gravă în ceea ce privește protecția mediului. La TPP-urile rusești pe cărbune nu există sisteme de operare pentru desulfurarea gazelor de ardere, nu există sisteme catalitice pentru eliminarea NOX a acestora. Precipitatoarele electrostatice instalate pentru colectarea cenușii nu sunt suficient de eficiente; Pe cazanele cu o capacitate de până la 640 t / h, sunt utilizate pe scară largă diverse cicloane și aparate umede și mai puțin eficiente.

Între timp, pentru viitorul ingineriei energiei termice, armonizarea acesteia cu mediul este de o importanță capitală. Cel mai dificil de realizat atunci când se folosește cărbunele drept combustibil, care conține o parte minerală incombustibilă și compuși organici de sulf, azot și alte elemente care formează substanțe dăunătoare naturii, oamenilor sau structurilor după arderea cărbunelui.

La nivel local și regional, principalii poluanți atmosferici ale căror emisii sunt reglementate sunt oxizii gazoși de sulf și azot și particulele (cenusa). Limitarea lor necesită o atenție și costuri speciale.

Într-un fel sau altul, emisiile de compuși organici volatili (cele mai severe poluanți, în special benzopiren), metale grele (de exemplu, mercur, vanadiu, nichel) și ape uzate poluate în corpurile de apă sunt de asemenea controlate.

La raționalizarea emisiilor de la termocentrale, statul le limitează la un nivel care să nu provoace modificări ireversibile ale mediului sau sănătății umane care pot afecta negativ condițiile de viață ale generațiilor actuale și viitoare. Determinarea acestui nivel este asociată cu multe incertitudini și depinde în mare măsură de posibilitățile tehnice și economice, deoarece Cerințele nerezonabil de stricte pot duce la creșterea costurilor și la înrăutățirea situației economice a țării.

Odată cu dezvoltarea tehnologiei și întărirea economiei, posibilitățile de reducere a emisiilor din TPP-uri se extind. Prin urmare, este legitim să vorbim (și să ne străduim!) La impactul minim imaginabil din punct de vedere tehnic și economic al TPP-urilor asupra mediului și să mergem la acest lucru cu costuri crescute, totuși, cele la care competitivitatea TPP-urilor este încă asigurată. Ceva similar se face acum în multe țări dezvoltate.

Să revenim, însă, la centralele tradiționale pe cărbune.

Desigur, ar trebui folosite în primul rând filtre electrice și textile, relativ ieftine și eficiente, pentru desprăfuirea radicală a gazelor de ardere emise în atmosferă. Dificultățile cu precipitatoarele electrostatice tipice pentru sectorul energetic rus pot fi eliminate prin optimizarea dimensiunilor și designului acestora, îmbunătățirea sistemelor de alimentare folosind dispozitive de preionizare și alimentare alternativă, intermitentă sau în impulsuri și automatizarea controlului funcționării filtrului. În multe cazuri, este recomandabil să se reducă temperatura gazelor care intră în precipitatorul electrostatic.

Pentru a reduce emisiile de oxizi de azot în atmosferă, se folosesc în primul rând măsurile tehnologice. Ele constau în influențarea procesului de ardere prin modificarea proiectării și modurilor de funcționare a arzătoarelor și a dispozitivelor de ardere și în crearea condițiilor în care formarea oxizilor de azot este mică sau imposibilă.

În cazanele care funcționează pe cărbuni Kansk-Achinsk pentru a reduce formarea de oxizi de azot, este recomandabil să se folosească principiul dovedit al arderii la temperatură scăzută. Cu trei etape de alimentare cu combustibil, raportul de aer în exces în zona de ardere activă va fi 1,0-1,05. Un exces de oxidant în această zonă în prezența unui transfer intens de masă în volum va asigura o rată scăzută de zgură. Pentru ca retragerea unei părți a aerului din zona de ardere activă să nu crească temperatura gazelor în volumul său, pistoletului este furnizată o cantitate de înlocuire a gazelor de recirculare. Cu o astfel de organizare a arderii, este posibil să se reducă concentrația de oxizi de azot la 200-250 mg / m3 la sarcina nominală a unității de alimentare.

Pentru a reduce emisiile de oxizi de azot, SibVTI dezvoltă un sistem de încălzire a prafului de cărbune înainte de ardere, care va reduce emisiile de NOX la mai puțin de 200 mg/m3.

Când se utilizează cărbune Kuznetsk pe unități de 300-500 MW, arzătoarele cu toxicitate scăzută și arderea în etape a combustibilului ar trebui utilizate pentru a reduce formarea de NOX. Combinația acestor măsuri poate genera emisii de NOX<350 мг/м3.

Este deosebit de dificil să se reducă formarea de NOX în timpul arderii combustibilului cu reactivitate scăzută (ASh și Kuznetskiy lean) în cazanele cu îndepărtarea cenușii de fund lichid. În prezent, astfel de cazane au concentrații de NOX de 1200-1500 mg/m3. Dacă la centralele electrice este disponibil gaz natural, este recomandabil să se organizeze o ardere în trei etape cu reducerea NOX în partea superioară a cuptorului (proces de rebenning). În acest caz, arzătoarele principale sunt acționate cu un raport de exces de aer de agor = 1,0-1,1, iar gazul natural este furnizat cuptorului împreună cu un agent de uscare pentru a crea o zonă de reducere. Această schemă de ardere poate furniza concentrații de NOX de până la 500-700 mg/m3.

Pentru îndepărtarea oxizilor de azot din gazele de ardere se folosesc metode chimice. Două tehnologii de curățare a azotului sunt utilizate industrial: reducerea selectivă non-catalitică (SNCR) și reducerea catalitică selectivă (SCR) a oxizilor de azot.

Cu o eficiență mai mare a tehnologiei SCR, costurile de capital specifice în aceasta sunt cu un ordin de mărime mai mari decât în ​​SNCR. Dimpotrivă, consumul de agent reducător, cel mai adesea amoniac, cu tehnologia SCR este de 2-3 ori mai mic datorită selectivității mai mari a utilizării amoniacului în comparație cu SNCR.

Tehnologia SNKV, testată pe un cazan cu o capacitate de 420 t/h a CET Togliatti, poate fi utilizată în reechiparea tehnică a centralelor pe cărbune cu cazane care funcționează cu îndepărtarea zgurii lichide. Acest lucru le va oferi un nivel de emisie de NOX de 300-350 mg/m3. În zonele stresate ecologic, tehnologia SCR poate fi utilizată pentru a obține emisii de NOX de aproximativ 200 mg/m3. În toate cazurile, utilizarea epurării cu azot ar trebui să fie precedată de măsuri tehnologice pentru a reduce formarea de NOX.

Cu ajutorul tehnologiilor stăpânite în prezent, este posibilă o purificare acceptabilă din punct de vedere economic a produselor de ardere a combustibilului sulfuros cu captarea a 95-97% SO2. În acest caz, calcarul natural este de obicei folosit ca absorbant; gipsul comercial este un produs secundar al curățării.

În țara noastră, la Dorogobuzhskaya SDPP, a fost dezvoltată și operată industrial o instalație cu o capacitate de 500-103 nm3/h, care implementează tehnologia de desulfurare a amoniac-sulfat, în care sorbentul este amoniac, iar produsul secundar este comercial. sulfat de amoniu, care este un îngrășământ valoros.

Conform standardelor actuale rusești, este necesară legarea a 90-95% SO2 atunci când se utilizează combustibil cu un conținut redus de sulf S> 0,15% kg / MJ. La arderea combustibilului cu sulf scăzut și mediu S< 0,05% кг/МДж целесообразно использовать менее капиталоемкие технологии.

Următoarele sunt considerate în prezent drept principalele direcții pentru creșterea în continuare a eficienței TPP-urilor pe cărbune:

creșterea parametrilor de abur în comparație cu 24 MPa, 540/540 ° С, cu îmbunătățirea simultană a echipamentelor și sistemelor centralelor electrice cu abur;

dezvoltarea și îmbunătățirea unităților promițătoare CCGT pe cărbune;

îmbunătățirea și dezvoltarea de noi sisteme de curățare a gazelor arse.

Îmbunătățirea cuprinzătoare a schemelor și echipamentelor a făcut posibilă creșterea eficienței unităților electrice pe cărbune supercritic de la aproximativ 40 la 43-43,5% fără modificarea parametrilor aburului. Creșterea parametrilor de la 24 MPa 545/540 ° C la 29 MPa, 600/620 ° C crește eficiența în proiecte reale pe cărbune la aproximativ 47%. Creșterea costului centralelor electrice cu unități mari (600-800 MW) datorită utilizării materialelor mai scumpe (de exemplu, tuburi de supraîncălzire austenitice) la parametri mai mari este relativ mică. Este de 2,5% cu o creștere a eficienței de la 43 la 45% și de la 5,5 la 47%. Cu toate acestea, chiar și această creștere a prețului se plătește la prețuri foarte mari ale cărbunelui.

Lucrările privind parametrii super-critici ai aburului, care au început la mijlocul secolului trecut în SUA și URSS, au fost comercializate în ultimii ani în Japonia și țările vest-europene cu prețuri ridicate la energie.

În Danemarca și Japonia, au fost construite unități de putere cu o capacitate de 380-1050 MW cu o presiune a aburului viu de 24-30 MPa și supraîncălzire până la 580-610 ° C și funcționează cu succes pe cărbune. Printre acestea există blocuri cu reîncălzire dublă până la 580 ° С. Eficienta celor mai bune unitati japoneze este la nivelul de 45-46%, cele daneze, care functioneaza pe apa rece circulanta cu vid profund, sunt cu 2-3% mai mari.

În Germania au fost construite unități de putere cu lignit cu o capacitate de 800-1000 MW cu parametri de abur de până la 27 MPa, 580/600 ° C și o eficiență de până la 45%.

Lucrările la o unitate de putere cu parametrii de abur super critici (30 MPa, 600/600°C), organizate în țara noastră, au confirmat realitatea creării unei astfel de unități cu o capacitate de 300-525 MW cu o eficiență de aproximativ 46% în anii următori.

O creștere a randamentului se realizează nu numai prin creșterea parametrilor aburului (aportul acestora este de aproximativ 5%), ci și, într-o măsură mai mare, datorită creșterii randamentului turbinei (4,5%) și cazanului (2,5%) și îmbunătăţirea echipamentului staţiei cu scăderea pierderilor caracteristice muncii sale.

Restul disponibil în țara noastră s-a concentrat pe temperatura aburului de 650 ° C și utilizarea pe scară largă a oțelurilor austenitice. Un cazan experimental mic, cu astfel de parametri și o presiune a aburului de 30,0 MPa, funcționează din 1949 la CHP experimental VTI de peste 200 de mii de ore, este în stare de funcționare și poate fi folosit în scopuri de cercetare și teste pe termen lung. Unitate de putere SKR-100 la Kashirskaya SDPP cu un cazan de 720 t / h și o turbină de 30 MPa / 650 ° C

a lucrat în 1969 peste 30 de mii de ore.După încetarea funcționării din motive care nu țin de echipamentul său, a fost pusă sub control. În 1955, K. Rakov de la VTI a elaborat posibilitățile de a crea un cazan cu parametrii de abur de 30 MPa / 700 ° C.

Utilizarea oțelurilor austenitice cu coeficienți mari de dilatare liniară și conductivitate termică scăzută pentru fabricarea pieselor masive neîncălzite: linii de abur, rotoare și carcase și fitinguri de turbine provoacă dificultăți evidente în cazul sarcinilor ciclice inevitabile pentru echipamentele de putere. Având în vedere acest lucru, aliajele pe bază de nichel care pot funcționa la temperaturi semnificativ mai ridicate pot fi mai practice în practică.

Așadar, în SUA, unde, după o lungă pauză, s-au reluat lucrările care vizează introducerea unor parametri super critici ai aburului, se concentrează în principal pe dezvoltarea și testarea materialelor necesare pentru aceasta.

Pentru piesele care funcționează la cele mai mari presiuni și temperaturi: tuburi de supraîncălzire, colectoare, linii principale de abur, au fost selectate mai multe aliaje pe bază de nichel. Pentru traseul de reîncălzire, unde presiunile sunt semnificativ mai mici, sunt luate în considerare și oțelurile austenitice, iar pentru temperaturi sub 650 ° C - oțeluri feritice promițătoare.

În cursul anului 2003, se preconizează identificarea aliajelor îmbunătățite, a proceselor de fabricație și a metodelor de acoperire care să asigure funcționarea cazanelor electrice la temperaturi de abur de până la 760 ° C, ținând cont de curățările caracteristice, schimbările de temperatură și posibila coroziune în mediul cărbunelui real. produse de ardere.

De asemenea, este planificată să se ajusteze standardele de calcul ASME pentru materiale și procese noi și să se ia în considerare proiectarea și funcționarea echipamentelor la temperaturi de abur de până la 870 ° C și presiuni de până la 35 MPa.

În țările Uniunii Europene, pe baza finanțării prin cooperare, se dezvoltă o unitate energetică îmbunătățită pe cărbune, cu o temperatură maximă a aburului de peste 700 ° C, cu participarea unui grup mare de companii de energie și constructii de mașini. Parametrii aburului viu sunt acceptați pentru acesta

37,5 MPa / 700 ° C și un ciclu cu dublă reîncălzire până la 720 ° C la presiuni de 12 și 2,35 MPa. La o presiune în condensator de 1,5-2,1 kPa, eficiența unei astfel de unități ar trebui să fie peste 50% și poate ajunge la 53-54%. Și aici materialele sunt critice. Sunt proiectate pentru a oferi rezistență pe termen lung timp de 100 de mii de ore, egală cu 100 MPa la temperaturi:

aliaje pe bază de nichel pentru tuburile ultimelor fascicule de supraîncălzitoare, colectoare de evacuare, conducte de abur, carcase și rotoare de turbină - 750 ° C;

oțeluri austenitice pentru supraîncălzitoare - 700 ° C;

oțeluri feritic-martensitice pentru țevi și colectoare de cazane - 650 ° С.

Se elaborează noi modele de cazane și turbine, tehnologii de fabricație (de exemplu, sudare) și noi amenajări apropiate pentru a reduce necesitatea celor mai scumpe materiale și costul unitar al unităților, fără a reduce fiabilitatea și indicatorii de performanță tipici moderni. unități de alimentare cu abur.

Implementarea unității este programată după 2010, iar scopul final în alți 20 de ani este atingerea unui randament net de până la 55% la temperaturi aburului de până la 800 ° C.

În ciuda succeselor deja obținute și a perspectivelor existente pentru îmbunătățirea în continuare a unităților de alimentare cu abur, beneficiile termodinamice ale centralelor combinate sunt atât de mari încât se acordă multă atenție dezvoltării unităților CCGT pe cărbune.

Deoarece arderea combustibilului care conține cenușă în unitatea de turbină cu gaz este dificilă din cauza formării depunerilor în traseul de curgere a turbinelor și a coroziunii părților acestora, lucrările privind utilizarea cărbunelui în unitatea turbinei cu gaz se desfășoară în principal. in doua directii:

gazificarea sub presiune, purificarea gazului combustibil și arderea acestuia într-o unitate cu turbină cu gaz; unitatea de gazeificare este integrată cu unitatea CCGT, al cărei ciclu și schemă sunt aceleași ca pentru gazele naturale;

arderea directă a cărbunelui sub presiune într-un generator de abur cu pat fluidizat de înaltă presiune, purificarea și extinderea produselor de ardere într-o turbină cu gaz.

Implementarea proceselor de gazificare și purificare a gazelor artificiale din cenușă de cărbune și compuși de sulf la presiuni ridicate face posibilă creșterea intensității acestora, reducerea dimensiunii și costul echipamentului. Căldura îndepărtată în timpul gazificării este utilizată în cadrul ciclului CCGT, iar aburul și apa utilizate în timpul gazificării, și uneori aer, sunt, de asemenea, preluați din acesta. Pierderile rezultate din gazificarea cărbunelui și curățarea gazului generatorului reduc eficiența unității CCGT. Cu toate acestea, cu un design rațional, poate fi destul de mare.

Cele mai dezvoltate și aplicate tehnologii de gazeificare a cărbunelui în pat vrac, în pat fluidizat și în flux. Oxigenul este folosit ca agent oxidant, mai rar aerul. Utilizarea tehnologiilor dezvoltate industrial pentru purificarea gazului de sinteză din compușii sulfului necesită răcirea gazului la 40 ° C, care este însoțită de pierderi suplimentare de presiune și de performanță. Costul sistemelor de răcire și purificare a gazelor este de 15-20% din costul total al TPP-urilor. În prezent, tehnologiile de curățare a gazelor la temperatură înaltă (până la 540-600 ° C) sunt dezvoltate în mod activ, care vor reduce costurile sistemelor și vor simplifica funcționarea acestora, precum și pierderile asociate cu curățarea. Indiferent de tehnologia de gazificare, 98-99% din energia cărbunelui este transferată în gaz combustibil.

În 1987-91. În URSS, în cadrul programului de stat „Energie prietenoasă cu mediul”, VTI și CKTI, împreună cu institutele de proiectare, au elaborat în detaliu mai multe unități CCGT cu gazificarea cărbunelui.

Capacitatea unitară a unităților (netă) a fost de 250-650 MW. Toate cele trei tehnologii de gazeificare menționate mai sus au fost luate în considerare în raport cu cărbunii cei mai obișnuiți: Berezovsky maro, piatra Kuznetsk și Ash, care sunt foarte diferite ca compoziție și proprietăți. S-au obținut o eficiență de la 39 la 45% și o performanță de mediu foarte bună. În general, aceste proiecte erau în concordanță cu nivelul mondial de atunci. În străinătate, unități similare CCGT au fost deja implementate pe modele demonstrative cu o capacitate unitară de 250-300 MW, iar proiectele interne au fost întrerupte în urmă cu 10 ani.

Cu toate acestea, tehnologiile de gazeificare sunt de interes pentru țara noastră. În VTI, în special, acestea continuă

lucrari experimentale la instalatia de gazeificare folosind metoda „vatra” (cu pat vrac si indepartare zgura lichida) si studii de optimizare a circuitelor CCGT.

Având în vedere conținutul moderat de sulf din cei mai promițători cărbuni autohtoni și progresul realizat în indicatorii economici și de mediu ai centralelor tradiționale pe cărbune pulverizat cu care aceste unități CCGT vor trebui să concureze, principalele motive ale dezvoltării lor sunt posibilitatea de a obține un nivel termic mai ridicat. eficienta si mai putine dificultati in eliminarea CO2 din ciclu.in cazul in care este necesar (vezi mai jos). Ținând cont de complexitatea unității CCGT cu gazeificare și de costul ridicat al dezvoltării și dezvoltării acestora, este recomandabil să luăm eficiența unității CCGT la nivelul de 52-55%, costul unitar de 1-1,05 din costul de blocul de cărbune, emisiile de SO2 și NOX.< 20 мг/м3 и частиц не более 10 мг/м3. Для достижения их необходимо дальнейшее развитие элементов и систем ПГУ.

Reducerea temperaturii gazului combustibil la ieșirea gazeificatorului la 900-1000 ° C, curățarea acestuia de compuși și particule de sulf și direcționarea acestuia în camera de ardere a GTU la o temperatură ridicată (de exemplu, 500-540 ° C la care conductele și fitingurile pot fi realizate din oțeluri ieftine), folosind aer mai degrabă decât explozie de oxigen, reducând pierderile de presiune și căldură în conducta gaz-aer a sistemului de gazeificare și folosind circuite de schimb de căldură închise în interiorul acestuia, este posibil să se reducă pierderea de performanță asociată gazificării de la 16-20 la 10-12% și reduce semnificativ consumul de energie prin nevoi proprii.

Proiectele derulate în străinătate indică, de asemenea, o scădere semnificativă a costului unitar al TPP-urilor cu CCGT cu gazeificare a cărbunelui cu creșterea productivității și a capacității unitare a echipamentelor, precum și cu o creștere a dezvoltării tehnologice.

O altă posibilitate este o unitate CCGT cu ardere a cărbunelui într-un pat fluidizat sub presiune. Aerul necesar este furnizat patului de un compresor cu turbină cu gaz cu o presiune de 1-1,5 MPa, produsele de ardere, după curățarea de cenușă și antrenare, se extind în turbina cu gaz și efectuează lucrări utile. Căldura degajată în pat și căldura gazelor de eșapament din turbină sunt utilizate în ciclul aburului.

Efectuarea procesului sub presiune menținând toate avantajele caracteristice arderii cărbunelui în pat fluidizat poate crește semnificativ capacitatea unitară a generatoarelor de abur și reduce dimensiunile acestora cu o ardere mai completă a cărbunelui și a legăturii sulfului.

Avantajele unei unități CCGT cu KSD sunt arderea completă (cu o eficiență > 99%) a diferitelor tipuri de cărbune, coeficienți mari de transfer de căldură și suprafețe de încălzire mici, temperaturi de ardere scăzute (până la 850 ° C) și, ca rezultat, emisii mici de NOX (sub 200 mg/m3), fără zgură, posibilitatea de a adăuga un sorbant (calcar, dolomit) în strat și de a lega 90-95% din sulful conținut de cărbune.

Eficiența ridicată (40-42% în modul de condensare) se realizează într-o unitate CCGT cu KSD la putere moderată (aprox. 100 MW el.) și parametrii de abur subcritici.

Datorita dimensiunii reduse a cazanului si a absentei desulfurarii, suprafata ocupata de unitatea CCGT cu KSD este mica. Posibilă livrare completă a echipamentelor lor și construcție modulară cu o reducere a costurilor și a termenilor.

Pentru Rusia, CCGT-urile cu KSD promit, în primul rând, reechiparea tehnică a CHPP-urilor pe cărbune în zone restrânse, unde este dificil de localizat echipamentul de mediu necesar. Înlocuirea cazanelor vechi cu HSG cu GTU va îmbunătăți, de asemenea, semnificativ eficiența acestor CHPP și va crește capacitatea lor electrică cu 20%.

La VTI, pe baza echipamentelor casnice, au fost elaborate mai multe dimensiuni standard ale CCGT cu KSD.

În condiții economice favorabile, astfel de unități CCGT ar putea fi implementate în țara noastră în scurt timp.

Tehnologia CCGT cu KSD este mai simplă și mai familiară inginerilor energetici decât instalațiile de gazeificare, care sunt producții chimice complexe. Sunt posibile diferite combinații ale ambelor tehnologii. Scopul lor este de a simplifica sistemele de gazificare și purificare a gazelor și de a reduce pierderile lor caracteristice pe de o parte și de a crește temperatura gazelor în fața turbinei și puterea turbinei cu gaz în schemele cu KSD pe cealaltă parte.

O anumită reținere a publicului și reflectarea sentimentelor experților și guvernelor în evaluarea perspectivelor pentru o utilizare largă și pe termen lung a cărbunelui este asociată cu creșterea emisiilor de CO2 în atmosferă și temerile că aceste emisii ar putea provoca schimbări climatice globale, care vor avea consecințe catastrofale.

Discuția asupra solidității acestor temeri (nu sunt împărtășite de mulți specialiști competenți) nu face obiectul acestui articol.

Cu toate acestea, chiar dacă se dovedesc a fi corecte, în 40-60 de ani, când este necesar, sau chiar mai devreme, este destul de realist să se creeze TPP-uri competitive (sau întreprinderi de tehnologie energetică) care funcționează pe cărbune cu emisii de CO2 neglijabile în atmosferă. .

Deja astăzi, o reducere semnificativă a emisiilor de CO2 în atmosferă de la TPP-uri, în special cele pe cărbune, este posibilă prin generarea combinată de electricitate și căldură și creșterea eficienței TPP-urilor.

Folosind procesele și echipamentele deja stăpânite, este posibilă proiectarea unei unități CCGT cu gazificarea cărbunelui, conversia СО + Н2О în Н2О și СО2 și îndepărtarea СО2 din gazul de sinteză.

Proiectul a folosit un Siemens GTU U94.3A cu o temperatură inițială a gazului conform standardului ISO 1190 ° C, un gazeificator PRENFLO (în linie, pe praf uscat de cărbune Pittsburgh nr. 8 și explozie de oxigen), un reactor cu schimbare și îndepărtare de gaze acide: H2S, COS și CO2 în sistemul Rectisol al companiei Lurgi.

Avantajele sistemului sunt dimensiunea redusă a echipamentului pentru efectuarea proceselor de îndepărtare a CO2 la presiune mare (2 MPa), presiune parțială mare și concentrație de CO2. Eliminarea a aproximativ 90% din CO2 este luată din motive economice.

O scădere a eficienței unității CCGT inițiale la eliminarea CO2 are loc datorită pierderii exergiei în timpul conversiei exoterme a CO (cu 2,5-5%), pierderilor suplimentare de energie în timpul separării CO2 (cu 1%) și datorită o scădere a consumului de produse de ardere prin turbina cu gaz și cazan.utilizator după separarea СО2 (cu 1%).

Includerea dispozitivelor pentru conversia CO și eliminarea CO2 din ciclu în circuit crește costul unitar al unui CCGT cu GF cu 20%. Lichefiarea CO2 va adăuga încă 20%. Costul energiei electrice va crește cu 20, respectiv 50%.

După cum sa menționat mai sus, studiile interne și străine indică posibilitatea unei creșteri semnificative în continuare - până la 50-53% - a eficienței unităților CCGT cu gazificarea cărbunelui și, în consecință, modificări ale acestora cu eliminarea CO2.

EPRI în SUA promovează crearea de complexe electrice pe cărbune care sunt competitive cu centralele termice care utilizează gaze naturale. Este recomandabil să le construiți în etape pentru a reduce investițiile inițiale de capital și a le recupera mai rapid, respectând în același timp cerințele actuale de mediu.

Prima etapă: o unitate CCGT promițătoare și ecologică cu GF.

A doua etapă: introducerea unui sistem de eliminare și transport a CO2.

A treia etapă: organizarea producției de hidrogen sau combustibil curat pentru transport.

Sunt propuneri mult mai radicale. În examinează, de exemplu, o centrală electrică pe cărbune cu emisii „zero”. Ciclul său tehnologic este următorul. Prima etapă este gazeificarea unei suspensii de cărbune-apă cu adăugarea de hidrogen și obținerea de CH4 și H2O. Cenușa de cărbune este îndepărtată din gazeificator, iar amestecul de abur-gaz este purificat.

În a doua etapă, carbonul, care a trecut în stare gazoasă, sub formă de CO2 este legat de oxidul de calciu într-un reformator, unde este furnizată și apă purificată. Hidrogenul format în acesta este utilizat în procesul de hidrogazificare și este furnizat, după purificare fină, unei celule de combustie cu oxid solid pentru a genera electricitate.

În a treia etapă, CaCO3 format în reformator este calcinat utilizând căldura eliberată în celula de combustie și formarea de CaO și CO2 concentrat adecvat pentru prelucrare ulterioară.

Al patrulea pas este transformarea energiei chimice a hidrogenului în electricitate și căldură, care este returnată ciclului.

CO2 este eliminat din ciclu și mineralizat în procesul de carbonizare a unor astfel de minerale, cum ar fi, de exemplu, silicatul de magneziu, care este omniprezent în natură, în cantități cu ordine de mărime mai mari decât rezervele de cărbune. Produsele finite ale carbonatării pot fi aruncate în minele epuizate.

Eficiența conversiei cărbunelui în energie electrică într-un astfel de sistem va fi de aproximativ 70%. La un cost total de eliminare a CO2 de 15-20 USD pe tonă, ar crește costul energiei electrice cu aproximativ 0,01 USD / kWh.

Tehnologiile luate în considerare sunt încă o chestiune de viitor îndepărtat.

Astăzi, cea mai importantă măsură pentru asigurarea dezvoltării durabile este conservarea energiei viabilă din punct de vedere economic. În domeniul producției, este asociată cu o creștere a eficienței conversiei energiei (în cazul nostru, la centralele termice) și utilizarea tehnologiilor sinergice, i.e. producția combinată a mai multor tipuri de produse într-o singură instalație, ceva de genul tehnologiei energetice, populară la noi în urmă cu 40-50 de ani. Desigur, acum se realizează pe o altă bază tehnică.

Primul exemplu de astfel de instalații a fost CCGT cu gazificarea reziduurilor petroliere, care sunt deja utilizate în termeni comerciali. Combustibilul pentru ei este deșeurile rafinăriilor de petrol (de exemplu, cocs sau asfalt), iar produsele sunt energie electrică, abur de proces și căldură, sulf comercial și hidrogen utilizate la rafinărie.

Termoficarea cu generare combinată de energie electrică și căldură, care este larg răspândită în țara noastră, este în esență o tehnologie sinergetică economisitoare de energie și merită, în această calitate, mult mai multă atenție decât i se acordă în prezent.

În condițiile actuale de „piață” din țară, costurile de generare a energiei electrice și termice la CET-urile cu turbine cu abur echipate cu echipamente învechite și neîncărcate optim sunt în multe cazuri excesiv de mari și nu le asigură competitivitatea.

Această dispoziție nu ar trebui în niciun caz să fie folosită pentru a revizui ideea fundamentală a cogenerării de electricitate și căldură. Bineînțeles, problema nu se rezolvă prin redistribuirea costurilor între energie electrică și căldură, ale căror principii s-au discutat inutil la noi de mulți ani. Dar economia centralelor de cogenerare și a sistemelor de alimentare cu căldură în ansamblu poate fi îmbunătățită semnificativ prin îmbunătățirea tehnologiilor (unități CCGT binare pe gaz, unități CCGT pe cărbune, conducte de căldură preizolate, automatizări etc.), modificări organizaționale și structurale și măsuri de reglementare guvernamentală. Sunt necesare mai ales într-o țară la fel de rece și cu o perioadă lungă de încălzire ca a noastră.

Este interesant să comparăm diverse tehnologii de căldură și energie între ele. Experiența rusă, atât digitală (preț), cât și metodologică, nu oferă temeiuri pentru astfel de comparații, iar încercările făcute în această direcție nu sunt suficient de convingătoare. Într-un fel sau altul, trebuie să atragi surse străine.

Calculele multor organizații, efectuate fără coordonarea datelor inițiale, atât în ​​țara noastră, cât și în străinătate, arată că fără o modificare radicală a raportului prețurilor dintre gazele naturale și cărbunele, care s-a dezvoltat acum în străinătate (gazul per unitate de căldură este de aproximativ de două ori mai scump decât cărbunele), unitățile CCGT moderne rămân competitive.avantaje față de unitățile electrice pe cărbune. Pentru ca acest lucru să se schimbe, raportul dintre aceste prețuri trebuie să crească la ~ 4.

O prognoză interesantă pentru dezvoltarea tehnologiei a fost făcută în. Arată, de exemplu, că utilizarea unităților de alimentare cu abur cu păcură este prognozată până în 2025, iar unităților de alimentare cu gaz - până în 2035; utilizarea CCGT cu gazificarea cărbunelui - din 2025 și a pilelor de combustie pe gaz - din 2035; Unitățile CCGT alimentate cu gaze naturale vor fi utilizate după 2100, eliberarea de CO2 va începe după 2025, iar la unitățile CCGT cu gazificare a cărbunelui după 2055.

Cu toate incertitudinile unor astfel de prognoze, ei atrag atenția asupra esenței problemelor energetice pe termen lung și a posibilelor modalități de a le rezolva.

Odată cu dezvoltarea științei și tehnologiei, care are loc în epoca noastră, procesele care au loc în centralele termice sunt din ce în ce mai intense și mai complicate. Abordarea optimizării lor se schimbă. Se desfășoară nu în funcție de tehnică, a fost mai devreme, ci în funcție de criterii economice care reflectă cerințele pieței, care se schimbă și necesită o flexibilitate sporită a instalațiilor de căldură și energie, capacitatea acestora de a se adapta la condițiile în schimbare. Proiectarea centralelor electrice pentru 30 de ani de funcționare aproape neschimbată este acum imposibilă.

Liberalizarea și introducerea relațiilor de piață în industria energiei electrice au provocat schimbări serioase în tehnologiile termice și energetice, structura proprietății și metodele de finanțare a construcțiilor energetice în ultimii ani. Au apărut centrale electrice comerciale, care funcționează pe o piață liberă a energiei electrice. Abordările privind selecția și proiectarea unor astfel de centrale electrice sunt foarte diferite de cele tradiționale. Adesea, TPP-urile comerciale echipate cu unități CCGT puternice nu sunt prevăzute cu contracte care garantează furnizarea neîntreruptă de combustibil gazos pe tot parcursul anului și trebuie să încheie contracte de negarantare cu mai mulți furnizori de gaze sau să fie susținute cu combustibil lichid mai scump, cu o creștere a costul unitar al TPP-urilor cu 4-5%.

Deoarece 65% din costurile ciclului de viață ale TPP-urilor de bază și semi-vârf sunt legate de costul combustibilului, creșterea eficienței acestora este cea mai importantă sarcină. Relevanța sa astăzi a crescut chiar, ținând cont de necesitatea reducerii emisiilor specifice în atmosferă.

În condițiile pieței, au crescut cerințele privind fiabilitatea și disponibilitatea TPP-urilor, care sunt acum evaluate din punct de vedere comercial: pregătirea este necesară atunci când funcționarea TPP-urilor este solicitată, iar prețul indisponibilității în momente diferite este semnificativ diferit.

Respectarea cerințelor de mediu și sprijinul din partea autorităților locale și a publicului sunt esențiale.

În general, este recomandabil să creșteți puterea în perioadele de sarcină de vârf, chiar dacă acest lucru este realizat cu prețul unei oarecare degradări a eficienței.

Sunt luate în considerare în mod special măsurile de asigurare a fiabilității și pregătirii TPP-urilor. În acest scop, MTBF și timpul mediu până la recuperare sunt calculate în faza de proiectare și este evaluată eficiența comercială a posibilelor modalități de îmbunătățire a disponibilității. Se acordă multă atenție

îmbunătățirea și controlul calității furnizorilor de echipamente și componente, precum și în proiectarea și construcția centralelor termice, precum și aspectele tehnice și organizatorice ale întreținerii și reparațiilor.

În multe cazuri, opririle forțate ale unităților de alimentare sunt rezultatul defecțiunilor cu echipamentele auxiliare ale instalației. Având în vedere acest lucru, conceptul de întreținere a întregului TPP câștigă popularitate.

O altă dezvoltare semnificativă a fost proliferarea serviciilor de marcă. Contractele pentru acesta prevăd garanții ale antreprenorului pentru efectuarea reparațiilor curente, medii și majore într-un timp determinat; lucrarea este efectuată și supravegheată de personal calificat, dacă este necesar în fabrică; se atenuează problema pieselor de schimb etc. Toate acestea măresc semnificativ disponibilitatea hidrocentralelor și reduc riscurile proprietarilor acestora.

În urmă cu cincisprezece sau douăzeci de ani, industria energetică din țara noastră era la cel mai modern nivel, poate, cu excepția turbinelor cu gaz și a sistemelor de automatizare. Au fost dezvoltate în mod activ tehnologii și echipamente noi, care nu erau inferioare la nivel tehnic față de cele străine. Proiectele industriale s-au bazat pe cercetări din industrie și instituții academice și universități puternice.

În ultimii 10-12 ani, potențialul disponibil în industria energiei electrice și în construcția de mașini electrice a fost în mare parte pierdut. Dezvoltarea și construcția de noi centrale electrice și echipamente avansate practic au încetat. Rare excepții sunt dezvoltarea turbinelor cu gaz GTE-110 și GTE-180 și a sistemului automat de control al proceselor KVINT și Kosmotronic, care au devenit un pas semnificativ înainte, dar nu au eliminat decalajul existent.

Astăzi, având în vedere deteriorarea fizică și învechirea echipamentelor, industria energetică rusă are mare nevoie de reînnoire. Din păcate, în prezent nu există condiții economice pentru investiții active în energie. Dacă astfel de condiții vor apărea în următorii ani, organizațiile științifice și tehnice naționale vor putea - cu rare excepții - să dezvolte și să producă echipamente promițătoare necesare pentru industria energetică.

Desigur, dezvoltarea producției sale va fi asociată cu costuri mari pentru producători, iar utilizarea - înainte de acumularea de experiență - cu un risc cunoscut pentru proprietarii de centrale electrice.

Este necesar să se caute o sursă care să compenseze aceste costuri și riscuri, deoarece este clar că producția proprie de echipamente energetice unice corespunde intereselor naționale ale țării.

Industria construcțiilor de mașini electrice în sine poate face multe pentru ea însăși, dezvoltând exportul produselor sale, creând astfel acumulări pentru îmbunătățirea tehnică și îmbunătățirea calității. Acesta din urmă este esențial pentru stabilitatea și prosperitatea pe termen lung.

Documente similare

Principiul de funcționare al centralelor termice cu turbine cu abur, condensare și turbine cu gaz. Clasificarea cazanelor de abur: parametri și etichetare. Principalele caracteristici ale turbinelor cu reacție și cu mai multe trepte. Problemele de mediu ale centralelor termice.

lucrare de termen, adăugată 24.06.2009


Domenii de aplicare și indicatori de fiabilitate a turbinelor cu gaz de putere mică și medie. Principiul de funcționare a instalațiilor cu turbine cu gaz, proiectarea și descrierea acestora prin ciclul termodinamic Brayton / Joule. Tipuri și principalele avantaje ale centralelor cu turbine cu gaz.

rezumat, adăugat la 14.08.2012


Caracteristicile centralelor electrice de diferite tipuri. Constructii de centrale termice in condensatie, incalzire, nucleare, diesel, centrale hidro si eoliene, centrale cu turbine cu gaz. Reglarea tensiunii și compensarea rezervei de putere.

lucrare de termen, adăugată 10.10.2013


Importanța industriei energiei electrice în economia Federației Ruse, subiectul și direcțiile sale de dezvoltare, principalele probleme și perspective. Caracteristici generale ale celor mai mari centrale termice și nucleare, hidraulice, sistemul energetic unificat al țărilor CSI.

test, adaugat 03.01.2011


Compoziția, clasificarea cărbunilor. Produse de cenușă și zgură și compoziția acestora. Conținutul de elemente din materiale de cenușă și zgură din cărbuni cu abur Kuznetsk. Structura și structura cărbunilor. Unitatea structurală a unei macromolecule. Necesitate, metode de demineralizare profundă a cărbunelui termic.

rezumat, adăugat 02.05.2011


Originile dezvoltării ingineriei energiei termice. Transformarea energiei interne a combustibilului în energie mecanică. Apariția și dezvoltarea producției industriale la începutul secolului al XVII-lea. Motorul cu abur și principiul său de funcționare. Funcționarea motorului cu abur cu dublă acțiune.

rezumat, adăugat 21.06.2012


Caracterizarea unei centrale cu turbine cu abur ca echipament principal al centralelor termice si nucleare moderne. Ciclul său termodinamic, procesele care au loc în timpul muncii. Modalități de creștere a eficienței ciclului STU. Perspective pentru construcția de turbine cu abur în Rusia.

rezumat, adăugat 29.01.2012


Descrierea proceselor de generare a energiei electrice la centralele termocondensante, centralele cu turbine cu gaz si centralele de termoficare si combinate. Studiul structurii centralelor hidraulice si de acumulare. Energie geotermală și eoliană.

rezumat, adăugat 25.10.2013


Producția de energie electrică. Principalele tipuri de centrale electrice. Impactul centralelor termice și nucleare asupra mediului. Construirea de centrale hidroelectrice moderne. Demnitatea stațiilor de maree. Procentul dintre tipurile de centrale electrice.

prezentare adaugata 23.03.2015


Studiu numeric al funcționării eficiente energetic a unității de condensare a unei minicentrale termice în diferite condiții de schimb de căldură cu mediul. Luarea în considerare a dependenței generale a funcționării centralelor electrice de utilizarea diferitelor substanțe organice de lucru.