Диссертация (1143428), страница 2
Текст из файла (страница 2)
№ 7Назаровской ГРЭС на низкотемпературный вихревой метод................................. 2674.4.1 Описание котельной установки до технического перевооружения ............... 2674.4.2 Проблемы, требующие решения при техническом перевооружениикотельной установки и его этапы.............................................................................. 2704.4.3 Модельные исследования процесса горения в НТВ-топке котла П-49Назаровской ГРЭС.
Численный анализ внутритопочных процессов генерациии преобразования вредных веществ ......................................................................... 2754.4.4 Испытания котлоагрегата П-49 ст. № 7 с НТВ-топкой. Результатывнедрения НТВ-метода на Назаровской ГРЭС ....................................................... 2824.5 Выводы по главе 4 ............................................................................................... 286Заключение ............................................................................................................... 288Список использованных источников .......................................................................
290Приложения .............................................................................................................. 3335ВведениеДостижениецелевыхдолгосрочныхориентировсоциальноэкономического развития России и развития энергетического сектора страныпродолжает базироваться на основных положениях содержащегося в концепции “Энергетической стратегии России” сценария инновационного развитияэкономики.Согласно “Энергетической стратегии России на период до 2030 года”(утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 13 ноября 2009 г. N 1715-р) [1] предусматривается существенное изменение структуры топливопотребления ТЭС за счет роста расхода угля. Основой электроэнергетики на всю рассматриваемую перспективу останутся тепловые электростанции, удельный вес которых в структуре установленной мощности отрасли сохранится на уровне 60…70 %.
Выработка электроэнергии на тепловых электростанциях к 2030 г. возрастет в 1,6 раза по сравнению с 2008 г.Структура расходуемого топлива на ТЭС к 2030 г. будет изменяться всторону уменьшения доли газа (с 70 до 60...62 %) и, соответственно, увеличения доли угля (с 26 до 34...36 %). Суммарная мощность угледобывающихпредприятий к 2030 году должна быть увеличена до 410…445 млн т, ввидучего, как условие реализации прогнозов роста потребления угля электростанциями, предусматривается развитие экологически чистых технологийсжигания (технологий "чистого угля"). Сценарии развития теплоэнергетики,связанные с возможностью радикального изменения условий топливообеспечения тепловых электростанций в европейских районах страны, ужесточением экологических требований, преодолением тенденции превышения темповнарастания объемов оборудования электростанций, выработавших свой парковый ресурс, над темпами вывода его из работы и обновления, требуют скорейшего внедрения достижений научно-технического прогресса (НТП), и новых технологий в электроэнергетике.В структуре разведанных запасов углей Российской Федерации преобладают бурые 51,2 %, на долю каменных углей приходится 45,4 %, антрацитов 3,4 %.
Объем добычи бурых углей будет определяться темпами развития Канско-Ачинского бассейна, а также отдельными перспективными месторождениями: Мугунским и Харанорским в Читинской области, Ерковецким на Дальнем Востоке, Лучегорским и Павловским в Приморском крае. Влюбом варианте развития доля бурых углей составит не менее одной трети отдобычи угля по стране.6Ожидается, что в результате опережающего роста цен на природный гази стабилизации цен на уголь в соответствии с темпами инфляции, соотношение цен газ/энергетический уголь (в пересчете на тонну условного топлива),которое составляет 1,4/1 к настоящему времени, может выйти на уровень(1,6…2)/1 в последующие годы.Основной задачей “Экологической программы” в области теплоэнергетики является определение путей и условий, при которых надежное энергообеспечение существующих и планируемых нагрузок потребителей не приведет к увеличению техногенного влияния на окружающую среду. Принятая“Энергетическая стратегия России” ориентирована на повышение эффективности энергопроизводства и проведение политики энергосбережения.
Дальнейшее наращивание производства электроэнергии должно сопровождатьсяне только экономическим, но и экологическим обоснованием целесообразности привлечения различных источников энергии, расширением использования местных топливно-энергетических ресурсов, формированием энергетического рынка для создания конкурентной среды в сфере производства и потребления энергоресурсов.При реализации “Энергетической стратегии России” предусматриваетсяпоэтапное перевооружение отраслей топливно-энергетического комплекса иобновление оборудования: в угольной отрасли – на 30 %, в электроэнергетике– на 30 %. Кроме того, предусматривается сокращение вредных выбросов ватмосферу и уменьшение загрязнения окружающей среды, сохранение ирасширение экспортного потенциала топливно-энергетического комплекса(что возможно осуществить путем увеличения импорта природного газа засчет замещения его внутри страны твердым топливом).Основными направлениями технической политики в области теплоэнергетики являются:1) в части рекомендуемых к применению технологий и оборудования модернизация ТЭС с максимальным использованием резервов повышенияэкономичности действующего оборудования; техперевооружение и реконструкция действующих мощностей с внедрением новой техники и современных передовых технологий;2) в части повышения экономичности котельной установки снижениетемпературы уходящих газов; газоплотное исполнение ограждений топочной камеры; применение технологий бесшлаковочного сжигания твердоготоплива;3) в части совершенствования вспомогательного оборудования приме-7нение частотного регулирования пылеприготовительного оборудования;4) в части экологической безопасности котельных установок при планируемом увеличении доли угля в топливном балансе страны предполагаетсясущественное обострение экологических проблем.
Особенно актуальнымиэти проблемы стали после принятия законов “Об охране атмосферного воздуха” (1999 г.), “Об охране окружающей среды” (2002 г.), “Национальногоплан действий России по окружающей среде”, ГОСТ Р 50831-95 “Установкикотельные. Тепломеханическое оборудование. Общие технические требования”, в которых впервые в практику природоохранной деятельности в законодательном порядке введены понятие “Экологическая нагрузка на природную среду”, экологические и технические нормативы.Одна из основных проблем, препятствующих широкому применениюугля в российской энергетике в настоящее время, обеспечение допустимыхконцентраций вредных веществ в выбрасываемых газах, т.к. по содержаниювредных компонентов (зола и сера) отечественные угли хуже, чем используемые в США и странах Западной Европы.
Поэтому повышение использования угля в России требует применения современных, экологически безопасных технологий сжигания.При разработке современных энергетических установок одинаково важны повышение их экономичности и снижение вредных выбросов. Для снижения выбросов в атмосферу оксидов азота котельных агрегатов рекомендовано использовать прежде всего технологические мероприятия. Они заключаются в воздействии на процесс горения путем изменения конструкции ирежимов работы топочных устройств, горелок, а так же создании условий,при которых образование токсичных компонентов дымовых газов котлов будет минимально;5) при новом строительстве ТЭС рекомендовано применение того жеоборудования, что и при техническом перевооружении и реконструкции.Согласно “Генеральной схеме размещения объектов электроэнергетикидо 2030 года” в структуре производства тепловых электростанций будетустойчиво расти доля электростанций, использующих уголь.
Особенно сильно данная тенденция будет проявляться на конденсационных электростанциях, использующих уголь, доля которых в общем производстве электроэнергии в стране в 2006 году составляла менее 10 % (в то время, как в США 56 %, в Германии 31 % [2]), а к 2020 году даже при базовом варианте будетувеличена до 21,5 процента. Доля электростанций, использующих газ, будетпри этом неуклонно сокращаться, а практически весь прогнозируемый рост8мощности конденсационных электростанций в период до 2020 года ориентирован на использование угля.В целях снижения вредных выбросов электростанций в атмосферу в Генеральной схеме предусмотрено, что на вновь вводимом энергетическомоборудовании объемы мероприятий по охране окружающей среды должныобеспечивать ограничение в соответствии с нормативами удельных выбросовоксидов серы, оксидов азота и твердых частиц (летучая зола).
На существующих тепловых электростанциях предусматривается проведение мероприятий по реконструкции и модернизации устаревших и неэффективных золоуловителей и внедрение технологических методов подавления оксидовазота в процессе сжигания топлива.В настоящее время суммарная мощность устаревшего оборудования наэлектростанциях России составляет 82,1 млн кВт, или 39 % установленноймощности всех электростанций, в том числе на тепловых электростанциях 57,4 млн кВт, или 40 % их установленной мощности. К 2020 году уже 57 %мощностей действующих тепловых электростанций отработают свойресурс.
К этому периоду с учетом работ по техническому перевооружениюпредполагается вывести из эксплуатации устаревшее оборудованиена 51,7 млн кВт установленной мощности, в том числе 47,7 млн кВт на тепловых электростанциях.Таким образом, модернизация российской энергетики на основе современных технологий сжигания, повышение доли твердого топлива в энергетическом балансе страны с одновременным снижением экологической нагрузкипри его использовании весьма важная и актуальная задача.Другой важной задачей, стоящей перед отечественной энергетикой, является модернизация и замена морально устаревшего и физически изношенного оборудования ТЭС, экологические показатели которого находятся нанеудовлетворительном уровне.
Техническое перевооружение ТЭС экономически выгодно проводить (по возможности) с сохранением существующихэлементов установки и обязательным повышением экологических показателей оборудования на базе новых методов и прогрессивных конструктивныхрешений. При решении этих задач наибольшие трудности возникают в котельной установке ТЭС, особенно при сжигании твердых топлив.В настоящее время для выработки электроэнергии и тепла твердое топливо в основном сжигается в пылеугольных котлах, имеющих ряд недостатков: сувеличением единичной мощности котла неоправданно растут габариты (так,по данным [3] котельный агрегат традиционной конструкции для блока9800 МВт имеет высоту 106 м), увеличивается металлоемкость и затраты наизготовление и монтаж, возрастают выбросы вредных веществ в атмосферу,возникают проблемы шлакования поверхностей нагрева, взрывоопасностисистем пылеприготовления.
Организация факельного сжигания требует относительно тонкого размола топлива, что определяет наличие дорогой, сложнойв эксплуатации и взрывоопасной системы пылеприготовления, но одновременно позволяет с высокой эффективностью сжигать широкую гамму топливв установках большой мощности. Получению таких результатов способствовали обширные исследования топочных процессов (Г.Ф.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
