-
Тепловая схема с газификацией угля: принцип работы, тепловая схема, основные особенности, достоинства и недостатки. Показатели тепловой экономичности пгу с газификацией по физическому методу.
Особенности:«+»
если
нет
природного
газа;
«-»
меньше
калорийность
«газа»
-огромные
собственные
нужды;
грязное
топливо
Т.е ЭТО ОБЫЧНАЯ
ПГУ, но работает на синтетическом газе в КС.
Газификация – термохимич. пр-с взаимодействия горючего материала с окислителем при условиях частичного окисления горючего материала. (α<1). При переработке твердого топлива в итоге получается синтетический газ. Он хуже по составу, но лучше, чем ничего
Упрощенная схема парогазовой электростанции с вцгу. А — секция газификации угля и получения синтетического газа; б секция гту; в — секция паросиловой установки;
1 — подача измельченного угля; 2
газогенератор; 3 — удаление шлака; 4 — газоохладитель газогенератора; 5 — питательная вода; 6 — пар; 7 — газоочистка; 8 - элементарная сера; 9 — пыль; 10 - очищенный синтетический газ;
11 — установка расщепления воздуха; 12 — 02; 13 — N2; 14 — воздух; 15 — выходные газы в дымовую трубу
Принцип работы ПГУ: Пылеугольные ПГУ с внутрицикловой газификацией угля (ВЦГУ) позволяют полностью заменить природный газ в КС энергетических ГТУ синтетическим газом, полученным в процессе газификациии. Работу ПГУ с ВЦГУ можно рассматривать как технологию ступенчатого сжигания углей с удалением вредных составляющих на промежуточных стадиях. Принцип газификации:
Предварительно подготовленный уголь подается в газогенератор, где осуществляется его газификация с использованием парокислородного дутья. Для этой цели сжатый воздух компрессора ГТУ разделяется на кислород и азот в специальной установке. Продукты газификации угля после многоступенчатой очистки и удаления серы, прежде чем в виде синтетического газа поступают для сжигания в камеру сгорания ГТУ в КУ генерируют пар для паротурбинной установки ПГУ. В пароводяном контуре используется также теплота газов газогенератора для генерации пара.
Основное преимущество - может удалить загрязнители из угля прежде, чем уголь будет сожжен, таким образом, вредоносные вещества не попадают в воздух. Газификация угля - чистая угольная технология, которая осуществляется последовательно. 1й шаг измельчение и просушка, 2й - размельченный уголь помещается в бойлер, где он нагревается воздухом и паром. Это тепло вызывает хим. реакции, которые выпускают соединения газов, которые могут затем исп. в качестве топлива. Твердые отходы и пепел, остаются в бойлере, откуда они затем удаляются.
Основные особенности:
Процесс в реакторах-газификаторах (газогенераторах), где при контакте измельченного угля и окислителя в конечном итоге образуется газообразный продукт газификации (синтетический газ). Различные технические решения: газификация в неподвижном слое угля (а) и в кипящем слое угля (б), газификация летучего потока угольной пыли (в) и с использованием теплоты реакции через теплообменник (жидкий металл) (г). Использование газообразных топлив с теплотой сгорания ниже, чем у природного газа, существенно повлияет на показатели эксплуатации ГТУ. Снижение Qг потребует увеличения расхода топлива, а добавление этой массы, не подлежащей сжатию в компрессоре, увеличит внутреннюю мощность ГТ и электрическую нагрузку установки. Необходимо учитывать: увеличение массового расхода газов в ГТ ГТУ приводит к увеличению степени повышения давления воздуха в компрессоре, что может вызвать явление помпажа; повышение внутренней мощности ГТ может привести к превышению предельных крутящих моментов и в ряде случаев к необходимости использовать более мощный генератор ГТУ. Со снижением теплоты сгорания топлива возрастает потребность в воздухе для его сжигания. В ГТУ с высокой начальной t газов может оказаться невозможным сжигать топливный (синтетический) газ с очень низкой Qг.
+: Возможность полезного использования низкокачественных бурых углей, стоимость транспортировки которых до конечного потребителя выше, чем их рыночная стоимость; Производство серы, азота, чистого аргона и сжиженных углеводородов (СУГ), которые являются самост/ товарными продуктами; Низкий уровень выбросов (близкий к нулю); Экологически чистая технология; Безопасные для окр/ среды побочные продукты; получениt альтернативного топлива; Меньше воды,чем в пылеугольных
-:
1) ~7%
вырабатываемой на ПГУ ээ расходуется
дополнительно на
системы
газификации,
очистки
синтетического
газа
и
др.
Это
снижает
их
экономичность
по
сравнению
с
ПГУ на природном
газе;
2) Низкая
теплота
сгорания
синтетического
газа
заставляет
разработчиков
ГТ
увеличивать
его
расход,
совершенствовать
систему
распределения
топлива.
– используют новые
горелки
КС
с бОльшими отверстиями для подачи
синтетического
газа.;
3) Использовать
технологию
газификации
угля
для
того,
чтобы
предоставить
энергию
промышленному
предприятию
стоит
в
3
раза
дороже
чем
использование
природного
газа;
4)Угольная
газификация
менее
эффективна,
чем
непосредственное
сгорание
угля;
около
30-
40
%
энергии
теряется
во
время
процесса
преобразования
угля
в
газ.
Использование
катализаторов
позволяет
происходить
процессу
при
более
низкой
температуре,
которая
сделает процесс менее дорогим.
-
Схема с вытеснением регенерации, этапы расчета, основные особенности работы. Достоинства и недостатки. Привести схему тепловых потоков. Показатели тепловой экономичности ПГУ с вытеснением регенерации по физическому методу.
Основные особенности
работы: Идея
такой ПГУ состоит в том, что регенеративные
подогреватели отключаются от
паровой
турбины,
а для подогрева питательной воды
энергетического котла используется
тепло
уходящих
газов.
Сэкономленный
пар
отборов
служит
для
выработки
дополнительной
мощности
в
паровой
турбине.
При этом теплота конденсации сэкономленного
пара теряется конденсаторе, а
не
возвращается
питательной воде. Поэтому выигрыш в
экономичности возникает тогда, когда
эта
потеря
будет
меньше,
чем
экономия
топлива
за
счет
уменьшения
потери
теплоты
с
уходящими
газами
ГТУ.
ПГУ
с
вытеснением
регенерации
дает
наименьшую
экономию
топлива
(около
4
%),
однако
она
позволяет
надстроить
паротурбинный
энергоблок
с
минимальными
переделками.
Т.е
газы
из
ГТ
идет
не
в
ПК
или
КУ,
а
в
ГПК
или
ГВТО,
подогрев.
пв.
Достоинства: Выше
tпв,
меньше топлива в ПК сжигается, нет
недовыработки
электроэнергии;
Теплота уходящих газов ГТУ полностью
используется в газоводяных
подогревателях
(ГВЦ)
для
вытеснения
нагрузки
регенеративных
подогревателей
паротурбинной
установки.
Такая схема считается наиболее простой для реализации и может использоваться для создания маневренных (пиковых или полупиковых) установок. Возможное увеличение мощности против номинальной составляет 50% и более и достигается за счет вводимой мощности ГТУ и увеличения мощности паровой части при вытеснении тепловой нагрузки системы регенерации.
Наиболее высокая маневренность, при сравнительно небольших капиталожениях. При этом удельная экономия топлива на единицу вводимой мощности ГТУ может даже превосходить утилизационные схемы (в случае надстройки блоков сверхкритического давления, особенно теплофикационных). При установке пиковых ГТУ на действующих ТЭС повышается не только экономичность дополнительной (пиковой) мощности, но и ее величина. При этом эффективным может быть применение ГТУ с повышенной степенью сжатия (до уже освоенных 30–40) с высоким КПД по выработке электроэнергии (до 40–45 %) и пониженной температурой сбросных газов.
Я считаю, что плохо тем, что: 1)Мы всё равно сжигаем топливо в ПК, помимо сжигания топлива в КС. (да,мы его чуть-чуть экономим за счет уменьшения отбора из ПТ, но основную массу то всё равно приходится тратить большую); 2) Случись что(переменные режимы) в ГТ или вообще отключение, всё равно придется чем-то подогревать воду(отборы из ПТ на резервный ПВД,например) или тратить много топлива на подогрев воды в котле; 3) Большую теплоту уходящих газов ГТУ мы теряем (используем только на маленький подогрев воды); 4) Потери в холодном источнике
Можно еще ставить промежуточный т/о(ГВТО)
Схему тепловых потоков:
Схема тепловых потоков ПГУ с полузависимой схемой