Введение………………………………………………………………………
1 Анализ проблемы и постановка задачи ДП……………………………….
1.1 Состояние и перспективы топливной базы ТЭС………………...
1.2 Внутрицикловая газификация угля в России…………………….
2 Патентный обзор…………………………………………………………...
2.1 Задание……………………………………………………………..
2.2 Регламент патентного поиска…………………………………….
2.3 Патентная документация………………………………………….
2.4 Научно – техническая, коньюктурная, нормативная
докумен¬та¬ция и материалы государственной регистрации…...
2.5 Тенденция развития объекта исследования……………………..
2.6 Заключение к патентному поиску …………………………….....
3 Выбор и обоснование способа газификации……………………………..
3.1 Способы газификации…………………………………………….
3.1.1 Газификация в стационарном малоподвижном слое….. 3.1.2 Газификация в пылевидном потоке……………………..
3.1.3 Газификация в кипящем слое…………………………....
3.2 Прогрессивные способы газификации…………………………..
3.2.1 Процесс Хай – газ………………………………………...
3.2.2 Метод газификации Баттель – Карбаид…………………
3.2.3 Процесс СО2 – акцептор………………………………....
3.2.4 Процесс Бай – газ…………………………………………
3.2.5 ЭИИН………………………………………………………
3.2.6 Частичная газификация угля…………………………….
3.3 Газификаторы третьего поколения……………………………....
3.4 Выбор процесса газификации…………………………………….
4 Расчет процесса газификации твердого топлива…………………………
4.1 Расчет теоретического состава топлива для газификации………
4.2 Выход газа получаемого при газификации…………………….
4.3 Расход пара и степень его разложения…………………………….
4.4 Влагосодержание газа………………………………………………
4.5 Расход кисло-рода……………………………………………………
4.6 Материальный и тепловой балансы процесса газификации……..
4.7 Коэффициент полезного действия…………………………………
5 Расчет тепловой схемы группы 80-130 АТЭЦ-1………………………….
5.1 Расчётные параметры тепловой схемы…………………………...
5.2 Расчет регенеративной системы подогрева………………………
5.3 Расчет технико-экономических характеристик турбоустановки…
6 Расчет комбинированной установки……………………………….………
6.1 Расчёт газотурбинной части………………………………………..
6.2 Паротурбинная часть комбинированной установки………………
6.3 Зависимость тепловой нагрузки всей установки от мощности газотурбин¬ной части…………………………………………………………………
6.4 Расчёт количества газов необходимых для работы комбиниро-ванной уста¬новки……………………………………………………………………
6.5 Расчет технико-экономических показателей модернизированной установки………………………………………………………………………………
7 Экологичность и безопасность проекта…………………………………...
7.1 Идентификация вредных и опасных производственных факторов действующих на персонал турбинного и котельного цехов …………...................
7.2 Мероприятия по охране труда обеспечивающие безопасную работу персонала турбинного котельного це-хов……………………………………
7.3 Мероприятия по охране окружающей сре-ды……………………..
7.4 Чрезвычайные ситуации и методы защиты от них………………
8 Технико-экономическая оценка дипломного проекта…………………...
Заключение……………………………………………………………………
Список использованных источников………………………………………..

Купить

Анализ тенденций развития и совершенствования ТЭС показывает, что к 2010 году вновь строящиеся тепловые электростанции будут преимущественно использовать низкосортное твёрдое топливо с применением двух технологий: сжигания углей в кипящем слое под давлением и внутрицикловой газификации углей. В связи с этим перед теплоэнергетикой встают следующие задачи:
- существенное расширение диапазона и масштабов использования на ТЭС твёрдых топлив, по запасам которых Россия занимает первое место в мире. По мере исчерпания в ближайшие 40-50 лет запасов нефти и газа, в том числе и в нашей стране, твердое топливо станет основным энергетическим ресурсом и квалифицированно им распорядиться станет важнейшей задачей экономики страны;
- возможность значительно повысить КПД ТЭС путем использования современной тепловой схемы парогазовой установки (ПГУ), работающей на очищенном генераторном газе;
- получение экологически чистого энергетического топлива – газа, снижение которого позволяет радикально защитить атмосферу от вредных выбросов и летучей золы.
Целью моего дипломного проекта является проектирование ТЭС с внутрицикловой газификацией угля.









1.1 Состояние и перспективы топливной базы ТЭС

Формирование основ энергетической политики России целенаправленно ведется с 1992 г. В мае 1995 г. Указом Президента России утверждены «Основные направления энергетической политики Российской Федерации на период до 2010 года», а в октябре того же года постановлением Правительства одобрены основные положения «Энергетической стратегии России».
Однако в реальных условиях 90-х годов Энергетическая стратегия не стала тем основным документом, на котором были бы основаны все практические действия в энергетической сфере и государственных органов власти, и хозяйствующих субъектов, хотя она и определила общие ориентиры при формировании задач и решений по управлению и реформированию ТЭК.
Более того, многие положения этой стратегии выполнить так и неудалось.
В результате чего: экономические, финансовые и объемные показатели функ-ционирования всех отраслей ТЭК оказались хуже прогнозируемых оценок, что органически взаимосвязано с кризисным состоянием экономики и финансов государства в целом;
не были обеспечены необходимые приросты запасов нефти и газа, кото-рые с 1994 г. не компенсируют их добычу;
не создан благоприятный инвестиционный климат (объем годовых инве-стиций в ТЭК за годы реформ снизился более чем в 3 раза);
не осуществлено снижение энергоемкости экономики страны, которая практически стабилизировалась на уровне, превышающем дореформенный на 20%;
перекосы и диспропорции в ценовой и налоговой политике государства привели к подрыву условий самофинансирования хозяйственной и инвестиции



деятельности большинства структур ТЭК и деформациям структуры спроса энергоносителей;
не решена проблема неплатежа за поставляемые энергоносители и соот-ветственно платежи предприятий ТЭК в бюджеты всех уровней и государственные внебюджетные фонды;
не реализовано положение Энергетической стратегии о формировании целостной системы законодательно – правовых актов в сфере топлива и энергии в виде Энергетического кодекса Российской Федерации.
В условия реформ ТЭК явился своеобразным донором бюджета и многих отраслей, но в результате перед ним возникли серьезные экономические проблемы, которые в своей совокупности стали основной угрозой энергетической безопасности страны.
Цели, поставленные Энергетической стратегией по – прежнему еще не достигнуты. Однако здравствуйте, за последние 5 лет в стране сложились иные, чем были в начале 90-х годов, социально – экономические условия, поэтому потребуются и новые решения. Именно этим вызвана необходимость подготовки новой редакции «Энергетической стратегии России», отражающей все те изменения, которые произошли внутри страны и за ее пределами. /1/
Расчеты потребности страны в энергетических ресурсах в «Энергетиче-ской стратегии России – 2020» выполнены при разных вариантах энергосбережения и развития экономики. В целом, анализируя те параметры энергопотребления, которые положены в стратегии, надо подчеркнуть, что они будут достигнуты лишь в том случае, если в рассматриваемый период в стране произойдет реальная структурная перестройка экономики (вследствие опережающего развития мало энергоемких, высокотехнологических отраслей и производств) и удастся создать условия для реализации активной энергосберегающей политики.
При этом одним из важнейших факторов, определяющих общие размеры и структуру энергопотребления, являются перспективные уровни цен на топливо и энергию.
В предстоящий период согласно выполненным расчетам наиболее дина-мично будет расти потребление электроэнергии – на 40% в период до 2010 г. и к 2020 г, по сравнению с уровнем 1995 г. оно увеличится в 1,9 раза, но электроемкость ВВП при этом будет систематически снижаться.
В Энергетической стратегии прогнозируется умеренный рост централизованного теплоснабжения: к 2020 г. оно превысит уровень 1995 г. только на 8…9 %, это связано со структурными сдвигами в экономике, реализацией накопленного потенциала экономии тепла и с преимущественным развитием его индивидуальных источников.
Энергетической стратегией определяются следующие приоритетные на-правления использования основных энергоносителей:
природного газа на неотопительные цели (производство минеральных удобрений, сырья для газохимии и пр.), энергоснабжение коммунально-бытового сектора, включая теплоэлектроцентрали, и технологических процессов в металлургии, машиностроении и промышленности строительных материалов;
нефти на обеспечение потребностей в моторных топливах и сырье для нефтехимии;
угля на выработку электроэнергии и производство кокса, а также топливообеспечение рассредоточенных бытовых потребителей.
К приоритетным направлениям использования газа и нефти в период до 2010 – 2012 гг. отнесен также их экспорт как основной источник валютных поступления в страну.
Перспективные уровни добычи газа в России будут в основном опреде-лятся теми же факторами, что и нефти, однако большее значение будут иметь внутренние цены на газ. Уровни добычи газа к 2020 г. могут составить порядка 700 млрд.м/год. При неблагоприятных условиях (низкие мировые цены и сохранение действующих налоговых условий) эти показатели достигнуты не будут. Основным газодобывающим районам страны на всю рассматриваемую перспективу останется Надым – Пуртазовский район Западной Сибири, хотя его доля и снизится к 2020 г. примерно до 60…64% против 87% в настоящее время.
Предусматривается освоение ресурсов п-а Ямал. Другими крупными центрами газодобычи будут Штокмановское месторождение на шельфе Баренцева моря и Ковыктинское в Иркутской области. Динамика добычи газа в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке в значительной степени будет определяться эффективностью экспорта газа в страны Атлантическо-Тихоокеанского региона. При высоком спросе и льготных налогово-кредитных условиях добыча газа в этих регионах может увеличиться до 50…55 млрд.м.
В рассматриваемый период предстоит также создать научно - производственную базу для широкомасштабного подводно-подледного освоения перспективных ресурсов углеводородного сырья на шельфах арктических морей, включая технологии его добычи, переработки на месте в моторные топлива и транспортировка на внутренние и внешние рынки.
Угольная промышленность располагает достаточной сырьевой базой для полного удовлетворения потребностей России в первичных энергоресурсах. Однако в современных экономических условиях уголь значительно уступает газу и нефти по затратам и экологическим показателям го использования потребителями и фактически замыкает топливно-энергетический баланс. Отрасль должна иметь необходимые резервы по наращиванию объемов добычи угля до 500 млн.т/год к 2020 г.
В соответствии с оптимальной структурой топливно-энергетического баланса, принятого в «Энергетической стратегии России», востребованные объемы добычи угля по стране составят до 320 млн.т. в 2010 г. и до 400 млн.т. в 2020 г. Названные уровни в целом обеспечены его разведанными запасами, что не исключает необходимости определенных дополнительных геологоразведочных работ.
Принципиально важно, что в отличие от быстро дорожающих газа и нефти, цены на уголь к 2020 г. будут на 10…15% ниже, чем в 2010 г., в связи с освоением более эффективных его запасов, улучшением хозяйственной организации отрасли и, главное, научно-техническим прогрессом в его добыче, переработке и транспортировке. Тенденция удешевления угля сохранится и в последующее десятилетие, что служит важным аргументом для увеличения его роли в топливно-энергетическом балансе страны.
Основой электроэнергетики России на всю рассматриваемую перспективу останутся тепловые электростанции. Они обеспечат выработку около 70 % всей электроэнергии в стране (2000 г. – 67 %).
Необходимость радикального изменения условий топливообеспечения тепловых электростанций в европейских районах страны и ужесточения экологических требований обуславливают существенные изменения структуры мощности ТЭС по типам электростанций и видам используемого топлива в этих регионах. Однако острейший дефицит инвестиций и инерционный характер развития ТЭС препятствуют быстрой реализации требуемой перестройки структуры мощностей ТЭС и соответствующему изменению структуры топливного баланса электростанций. Поэтому в ближайшие годы (по крайней мере, до 2005 г.) придется вынужденно ориентироваться преимущественно на продление срока службы оборудования электростанций на основе замены базовых узлов паровых турбин и котлов. В последующие годы основным направлением должно стать техническое перевооружение и реконструкция существующих, а также соору-жение новых тепловых электростанций. При этом приоритет будет отдан экологически чистым угольным электростанциям, конкурентоспособным на большей части территории России, ежегодный объем технического перевооружения ТЭС должен составлять 4…6 млн.кВт.
Развитие мощностей на работающих и вновь вводимых тепловых электростанциях должно осуществляться благодаря использованию новых технологий. Особое внимание в Энергетической стратегии (ЭС) уделяется необходимости создания новых энергетических технологий и оборудования, а также систем управления, способствующих повышению надежности энергоснабжения и эффективности производства энергии. Переход от паротурбинных к парогазовым ТЭС на газе, а позже и на угле гарантирует постепенное повышение КПД установок до 54 и позже до 58 %, что позволит существенно снизить прирост потребности ТЭС в топливе. Для надежного обеспечения предусмотренных ЭС – 2020 объемов производства электроэнергии уже с 2002 – 2003 гг. следует начать увеличение суммарной установленной мощности электростанций России, при этом структура генерирующих мощностей останется достаточно устойчивой: доля мощности не топливных электростанций (ГЭС, АЭС) ну будет опускаться ниже существующего уровня (31 %). /2/
При вводе новых мощностей на ТЭЦ более существенную роль должны играть малые высокоэффективные парогазовые и газотурбинные установки, в том числе работающие на местных (мелких) месторождениях газа. С их развитием возрастает и доля независимости производителей электроэнергии и тепла, повысится конкуренция в этой сфере. /3/
Суммарное производство электроэнергии при рассматриваемых высоких темпах развития экономики по сравнению с уровнем 2000 г. возрастет в 1,34 раза к 2010 г. (до 1180 млрд.кВт*ч) и в 1,8 раза к 2020 г. (до 1620 млрд.кВт*ч).
Энергетической стратегией намечается дальнейшее развитие и совершенствование теплоснабжения страны, этот сектор является самым большим по объему потребляемых энергоресурсов - более 400 млн.т.у.т. в год или 45 % общего их потребления в стране. В системах централизованного теплоснабжения производится более 71 %, а децентрализованными источниками – около 29 % всего тепла. Тепловыми электростанциями отпускается более 34 % всего тепла, котельными – почти 50 %.
Суммарный рост теплопотребления в России в 2020 г. по сравнению с 1999 г. прогнозируется не менее чем в 1,3 раза (до 11100 млн.ГДж(2650 млн.Гкал)), а удельная теплоемкость экономики снизится более чем в 2,1 раза. При этом доля децентрализованного теплоснабжения вырастет с 28,6 в 1999 г. до 33 % в 2020 г.

Купить