Розробка способу газифікації твердого палива з метою використання отриманого синтез-газу в теплоенергетиці.
Автор: Пашинський Андрій Анатолійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Теплоенергетика
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2021-2022 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Пашинський А.А., Кравець Т.Ю. (керівник). Розробка способу газифікації твердого палива з метою використання отриманого синтез-газу в теплоенергетиці. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2021. Розширена анотація. Теплові електростанції на органічному паливі займають провідне місце в енергетиці України та світовій енергетиці. Причому тенденції розвитку світової енергетики показують, що в ХХІ столітті основна частина електроенергії буде вироблена за рахунок органічного палива, причому частка вугілля у виробництві електроенергії буде зростати внаслідок поступового вичерпування запасів нафти та природного синтез-газу. Тому проблема підвищення енергетичної та економічної ефективності теплоенергетичних установок на твердому органічному паливі достатньо актуальна. У вирішенні цієї проблеми основними аспектами являються вдосконалення традиційних енергетичних технологій та освоєння принципово нових методів. Для України, де вугілля є основним енергоносієм місцевого походження та відсутні великі природні запаси нафти та газу, проблема ефективного використання вугілля є дуже важливою та актуальною. Гостроту цього питання збільшує також погіршення екологічної ситуації, загальна висока забрудненість повітряного та водного басейнів. Виведення частини пиловугільних блоків у змінний режим добових навантажень диктує необхідність розробки нових енергетичних технологій. Ці технології повинні забезпечувати наступні вимоги: бути зорієнтованими на місцеве вугілля рядового постачання; проявляти мінімальний вплив на довкілля; забезпечити підвищення економічності процесу виробництва електричної та теплової енергії; давати можливість експлуатувати устаткування при змінних навантаженнях з високою ефективністю. Вищевказаним вимогам у значній мірі відповідають технології газифікації вугілля із використанням отриманого синтез-газу для отримання електричної енергії на парогазових ТЕС. Об’єкт дослідження - процеси газифікації твердого палива (вугілля). Предмет дослідження - ефективність процесів газифікації вугілля для використання отриманого синтез-газу в теплоенергетиці. Мета дослідження – визначення найбільш оптимального методу газифікації вугілля для подальшого використання отриманого синтез-газу в теплоенергетичних установках. У розділі 1 подається короткий теоретичний матеріал по фізико-хімічних процесах термічного розкладу та газифікації твердого палива, розглядається сучасна загальноприйнята класифікація методів отримання синтетичного газоподібного палива з вугілля. У розділі 2 приведені особливості парогазових установок з внутрішньоцикловою газифікацією, їх відмінності від ПГУ на природному газоподібному паливі, розглядається термодинамічний цикл ПГУ з ВЦГВ. У розділі 3 приводиться короткий опис найбільш розповсюджених у світовій практиці методів газифікації вугілля, придатних для використання на парогазових ТЕС. Показані технологічні параметри цих методів, на прикладі вже існуючих чи запроектованих ПГУ з ВЦГВ. Проведено аналіз переваг та недоліків цих методів. Розділ 4 присвячений питанням очищення отриманого при процесі газифікації вугілля синтез-газу від побічних продуктів процесу: леткої золи, оксидів сірки та азоту тощо. Розділ 5 Присвячений порівняльним розрахункам показників теплової економічності парогазових ТЕС із різними методами газифікації вугілля згідно поданих вихідних даних. На основі цього розрахунку робиться висновок, в якому визначається найбільш оптимальний з технологічної точки зору метод газифікації. В розділі автоматизації розроблено функціональну схему автоматизованого регулювання газогенератора стаціонарного киплячого шару. Виконано підбір приладів та засобів для її здійснення. В економічній частині роботи виконано порівняльний розрахунок обраних варіантів будівництва ПГУ з ВЦГВ. Розраховано капітальні затрати на будівництво та собівартість електроенергії, яка виробляється на таких ТЕС. Ключові слова – парогазова установка, паливо, вугілля, методи газифікації, калорійність, зольність, синтез-газ, економічність.