Курс: СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ Тема 3 Состояние, проблемы и перспективы развития технологий использования топлива для целей теплоэнергетики. Лекция 5, 6 Состояние, проблемы и перспективы развития технологий использования топлива для целей теплоэнергетики. Лектор. Хазиахметов Расим Магсумович. г. Москва 27 ноября 2012 г.
План лекции Лекция 5. Проблемы и перспективы использования: • твердого топлива; • жидкого топлива; • газообразного топлива. Лекция 6. Проблемы развития и совершенствования схем и конструкций теплоэнергетических установок: • Паротурбинные циклы; • Газотурбинные циклы; • Парогазовые циклы;
Проблемы угольной генерации и рекомендации по обеспечению развития Необходимо решение существующих проблем: - опережающий рост цен на газ на фоне стабилизации роста цен на уголь; - гарантированное обеспечение ТЭС России проектным угольным топливом; - улучшение координации грузоперевозок, конкуренция операторов и снижение вагонной составляющей стоимости ж/д перевозки угля на ТЭС; - Высокий уровень экологического воздействия. Реализация пилотных проектов современных «чистых» угольных технологий в рамках частно-государственного партнерства с последующим их тиражированием на ТЭС России. Разработка эффективной стратегии развития угольной генерации России на базе современных «чистых» угольных технологий и энерготехнологических комплексов как составной части Государственной программы развития электроэнергетики России с учетом возможного наращивания потенциала совместного взаимодействия со странами СНГ и Прибалтики в сфере ТЭК. 3
Минимизация экологического воздействия угольной энергетики Угольная генерация: - доля в производстве энергии – 20%; - доля в суммарном объеме выбросов отрасли – 70%. В золоотвалах накоплено 1, 5 млрд. т ЗШО. В Германии и Дании в производстве ПРИМЕР ЗШО стройматериалов используется до 100% годового • Золошлаковые отвалы многих угольных ТЭС выхода ЗШО. В Германии в настоящее время переполнены, а дополнительный землеотвод запрещено иметь золошлакоотвалы. невозможен или проблематичен. В США, Великобритании, Польше, Китае • Ежегодно утилизируется и используется используется 50 -70% годового выхода ЗШО. не более 8% (2, 1 млн. т) выхода ЗШО. Изменение в законодательстве Индии привело к • Если тенденция сохранится, то к 2020 г. объём повышению объемов утилизации золы с 30% от накопленных ЗШО превысит 1, 75 млрд. т, а ряд ТЭС годового выхода до 53%, что составляет около 70 придется остановить и вывести из энергобаланса. млн. т/год. Низкий уровень утилизации ЗШО – барьер на пути функционирования и развития угольной генерации в России! Создается Национальная Ассоциация производителей и потребителей ЗШМ. Функционирует Рабочая группа по расширению использования ЗШО при Комитете по 4 энергетике ГД РФ. Подготовлен законопроект по стимулированию утилизации ЗШО.
Российское энергомашиностроение для угольной генерации Паровые турбины - ОАО «Силовые машины» (Ленинградский металлический и Калужский турбинный заводы) - ЗАО «Уральский турбинный завод» (Ренова) - ЗАО «Невский завод» Паровые котлы - ОАО «ТКЗ Красный котельщик» (ЭМАльянс) - ОАО «МЗ ЗИО-Подольск» (РЭМКО) - ЗАО «Энергомаш» ! Имеет место существенное технологическое Имеет отставание отечественной продукции энергомашиностроения от зарубежных аналогов. ПРИЧИНЫ: - выбытие и старение производственных мощностей, критический износ основных фондов; - отсутствие производства высокотехнологичных комплектующих; - отсутствие производства целого ряда важнейших видов энергооборудования на территории РФ; - низкая эффективность действующих производств; - несоответствие устаревшей нормативно-технической базы современным требованиям и стандартам качества продукции; - низкая рентабельность и недостаток финансирования развития производства. Производственный потенциал заводовизготовителей энергооборудования может обеспечить перспективную потребность угольной энергетики , но данное оборудование не соответствует мировому уровню эффективности, экологичности и надежности ! «Стратегия развития энергомашиностроения РФ на 2010 -2020 гг. и на перспективу до 2030 г. » • Поддержка отечественных производителей, ориентированных на передовые технологии и инновации. • Расширение практики трансфера технологий – создание совместных предприятий с компаниями – мировыми лидерами. • Разработка современных технических требований к продукции энергомашиностроения. 5 • Поддержка НИОКР.
Пилотные проекты современных «чистых» технологий сжигания угля на ТЭС в Генеральной схеме 2030 Наименование технологии Место внедрения 1. Угольный блок Nэл. =500 -660 МВт на суперкритические параметры пара Демидовская ГРЭС (УГМК) 2. Модернизация угольного блока СКД Nэл. =330 МВт с переводом на суперсверхкритические параметры пара Каширская ГРЭС 3. Современные технологии газоочистки по улавливанию SO 2, NOx, золовых частиц для действующих угольных блоков Nэл. =200 -800 МВт (снижение NOx<200 мг/м 3, SO 2<200 мг/м 3, зол. част. < 10 -30 мг/м 3) Рефтинская ГРЭС, Троицкая ГРЭС, Новочеркасская ГРЭС, Черепетская ГРЭС, Каширская ГРЭС, Верхне-Тагильская ГРЭС 4. Угольный блок с ЦКС Nэл. =330 МВт на СКД параметры пара Новочеркасская ГРЭС 5. Опытно-промышленная ПГУ с газификацией углей Nэл. =20 МВт для выработки электроэнергии и тепла Закамская ТЭЦ 6. Опытная энергетическая установка Nэл. =50 МВт с улавливанием СО 2 из цикла и его последующим захоронением На одной из ТЭС Поволжья, вблизи расположения нефтепромыслов 6 В 2012 -2020 гг. будут реализованы первые демонстрационные (пилотные) проекты современных технологий сжигания угля на ТЭС.
Особенности технологий газификации угля.
Компоновочная схема ТЭС с внутрицикловой газификацией угля
Схема Н- Coal компании Axens
Технологии утилизации СО 2
ТЭС с суперсвехкритическими параметрами пара.
ТЭС Нордилленд Дания
Технология связывания СО 2 после сгорания топлива (компания Ватенфал)
Новые конструкционные стали для ССКП оборудования в энергетике.
Максимальные температуры применения жаропрочных хромистых сталей мартенситного класса по критерию длительной прочности 100 000 часов
Компоновка КУ с башенным котлом ССКП Пп-1980 -25 -585/585 КТ. Троицкая ГРЭС, блок 660 МВт
Принципиальная схема парогазовой установки
ПГУ ТЭЦ
Изменение технологии топливоснабжения газовых ТЭС.
Демонстрационные проекты для ТЭС на природном газе В 2011 -2015 необходимо реализовать демонстрационные (пилотные) проекты : ■ Разработка и освоение отечественных ГТУ мощностью 65— 270— 350 МВт и ПГУ на их основе с КПД 60% мощностью дл 1000 МВт. Срок освоения – 2015 год ■ Разработка и освоение модульных одновальных ПГУ-ТЭЦ мощностью 40— 100— 170 МВт и удельной выработкой на тепловом потреблении 1200— 1500 к. Втч/Гкал с коэффициентом использования топлива 85— 86%. Срок освоения – 2015 год ■ Разработка и освоение тепловых насосов и типовых технических решений по использованию возобновляемых источников низкопотенциального тепла с коэффициентом преобразования 4— 5 в системах теплоснабжения. Срок освоения – 2012— 2014 гг. Демонстрационные проекты предусмотрены в Генеральной схеме размещения объектов электроэнергетики на период до 2030 г. 20
ЕОНЕОН - Инвест. Поекты ПГУ-400 ШАТУРСКОЙ ГРЭС Вводимая мощность: 393, 4 МВт Дата подписания ЕРС-Контракта: 31. 07. 2007 г. EPC-Подрядчик: Консорциум в лице General Electric International Inc. (США)/Gama Power Systems (Турция) Технология: одновальная ПГУ Основное оборудование: энергетическая парогазовая установка STAG 109 FA (газотурбинная установка PG 9351 FA, паровая турбина типа D 10, генератор 390 Н) производства General Electric Company (США) с котлом-утилизатором горизонтального типа 3 -х контуров давления производства CMI (США + Бельгия) Топливо: природный газ Срок строительства: 31 месяц (II квартал 2008 г. - IV квартал 2010 г. ).
Калининградская ТЭЦ-2
ЕОНЕОН - Инвест. Поекты ДВЕ ПГУ-400 СУРГУТСКОЙ ГРЭС-2 Вводимая мощность: 793, 8 МВт Дата подписания ЕРС-Контракта: 26. 10. 2007 г. EPC-Подрядчик: Консорциум в лице General Electric International Inc. (США)/Gama Power Systems (Турция) Технология: одновальная ПГУ Основное оборудование: энергетическая парогазовая установка STAG 109 FA (газотурбинная установка PG 9351 FA, паровая турбина типа D 10, генератор 390 Н) производства General Electric Company (США) с котлом-утилизатором горизонтального типа 3 -х контуров давления производства CMI (США + Бельгия) Топливо: природный газ Срок строительства: III квартал 2008 г. - III квартал 2011 г.
Скачать презентацию Курс СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ Тема
Лекция 5 6.pptx