Müasir istilik energetikasının inkişafının əsas istiqamətləri. Müasir Rusiya şəraitində istilik elektrik stansiyalarının inkişafı

İstilik elektrik stansiyalarının perspektivlərini qiymətləndirmək üçün, ilk növbədə, digər elektrik enerjisi mənbələri ilə müqayisədə onların üstünlüklərini və mənfi cəhətlərini başa düşmək lazımdır.

Faydalara aşağıdakılar daxildir.

• 1. Su elektrik stansiyalarından fərqli olaraq, istilik elektrik stansiyaları istifadə olunan yanacaq nəzərə alınmaqla nisbətən sərbəst yerləşdirilə bilər. Qaz və mazut nəqli nisbətən ucuz olduğundan (kömürlə müqayisədə) qazla işləyən istilik elektrik stansiyaları istənilən yerdə tikilə bilər. Toz halına salınmış kömür istilik elektrik stansiyalarının kömür hasilatı mənbələrinin yaxınlığında yerləşdirilməsi məqsədəuyğundur. Bu günə qədər "kömür" istilik enerjisi sənayesi inkişaf etmişdir və açıq şəkildə regional xarakter daşıyır.
• 2. Vahidin dəyəri quraşdırılmış güc(quraşdırılmış gücün 1 kVt dəyəri) və İES-lərin tikinti müddəti atom elektrik stansiyaları və su elektrik stansiyalarından xeyli azdır.
• 3. İES-lərdə elektrik enerjisinin istehsalı, su elektrik stansiyalarından fərqli olaraq, mövsümdən asılı deyil və yalnız yanacağın çatdırılması ilə müəyyən edilir.
• 4. İstilik elektrik stansiyaları üçün təsərrüfat torpaqlarının özgəninkiləşdirilməsi sahələri atom elektrik stansiyalarına nisbətən əhəmiyyətli dərəcədə kiçikdir və təbii ki, ətraf mühitə təsiri regional təsirlərdən uzaq ola bilən su elektrik stansiyaları ilə müqayisə oluna bilməz. Buna misal olaraq çaydakı su elektrik stansiyalarının kaskadlarını göstərmək olar. Volqa və Dnepr.
• 5. İES-lərdə demək olar ki, istənilən yanacaq, o cümlədən kül, su və qaya ilə ballastlaşdırılmış ən aşağı dərəcəli kömürlər yandırıla bilər.
• 6. Atom elektrik stansiyalarından fərqli olaraq, istilik elektrik stansiyalarının istismar müddəti bitdikdən sonra utilizasiyasında heç bir problem yoxdur. Bir qayda olaraq, istilik elektrik stansiyasının infrastrukturu onun üzərində quraşdırılmış əsas avadanlıqlardan (qazanlar və turbinlər), əsas hissəsini təşkil edən binalar, turbin zalı, su təchizatı və yanacaq təchizatı sistemləri və s.-dən əhəmiyyətli dərəcədə "sağ qalır". vəsait, uzun müddət xidmət edir. GOELRO planına uyğun olaraq 80 il ərzində tikilmiş İES-lərin əksəriyyəti hələ də işləyir və yeni, daha təkmil turbinlər və qazanlar quraşdırıldıqdan sonra fəaliyyətini davam etdirəcək.

Bu üstünlüklərlə yanaşı, TPP bir sıra çatışmazlıqlara malikdir.

• 1. İstilik elektrik stansiyaları ekoloji cəhətdən ən “çirkli” elektrik enerjisi mənbələridir, xüsusən də yüksək küllü turş yanacaqla işləyənlər. Düzdür, atmosferə daimi emissiyaları olmayan, lakin daimi radioaktiv çirklənmə təhlükəsi yaradan və işlənmiş nüvə yanacağının saxlanması və emalı, habelə AES-in özünün utilizasiyası ilə bağlı problemləri olan atom elektrik stansiyalarının istismar müddəti başa çatdıqdan sonra və ya su elektrik stansiyaları, iqtisadi torpaqların nəhəng sahələrini su basaraq və dəyişən regional iqlim, ekoloji cəhətdən daha "təmiz" olur, yalnız əhəmiyyətli dərəcədə şərtilik ilə mümkündür.
• 2. Ənənəvi istilik elektrik stansiyaları nisbətən aşağı səmərəliliyə malikdir (nüvə elektrik stansiyalarından daha yaxşı, lakin CCGT-dən çox pis).
• 3. SES-lərdən fərqli olaraq, İES-lər gündəlik elektrik yükü cədvəlinin dəyişən hissəsini əhatə etməkdə çətinliklə iştirak edir.
• 4. İstilik elektrik stansiyaları yanacaq təchizatından əhəmiyyətli dərəcədə asılıdır, tez-tez idxal olunur.

Bütün bu çatışmazlıqlara baxmayaraq, istilik elektrik stansiyaları dünyanın əksər ölkələrində elektrik enerjisinin əsas istehsalçısıdır və ən azı növbəti 50 il ərzində belə qalacaq.

Güclü kondensasiya edən istilik elektrik stansiyalarının tikintisi perspektivləri istifadə olunan qalıq yanacaq növü ilə sıx bağlıdır. Maye yanacağın (mazut, mazut) enerji daşıyıcısı kimi böyük üstünlüklərinə baxmayaraq (yüksək kalorililiyi, daşınma asanlığı), onun istilik elektrik stansiyalarında istifadəsi təkcə ehtiyatların məhdudluğuna görə deyil, həm də böyük olması səbəbindən getdikcə azalacaq. neft-kimya sənayesi üçün xammal kimi dəyər. Rusiya üçün maye yanacağın (neftin) ixrac dəyəri də böyük əhəmiyyət kəsb edir. Odur ki, İES-lərdə maye yanacaq (mazut) ya qaz-neft İES-lərində ehtiyat yanacaq kimi, ya da dayanıqlı yanmağı təmin edən toz kömür İES-lərində köməkçi yanacaq kimi istifadə olunacaq. kömür tozu müəyyən şərtlər altında qazanda.

İstifadəsi təbii qaz kondensasiyalı buxar turbinli istilik elektrik stansiyalarında bu məntiqsizdir: bunun üçün yüksək temperaturlu qaz turbinlərinə əsaslanan utilizasiya tipli kombinə edilmiş dövrəli qurğulardan istifadə edilməlidir.

Beləliklə, həm Rusiyada, həm də xaricdə klassik buxar turbinli istilik elektrik stansiyalarından istifadənin uzaq perspektivi ilk növbədə kömürün, xüsusən də aşağı dərəcəli kömürün istifadəsi ilə bağlıdır. Bu, təbii ki, tədricən PTU ilə əvəzlənəcək qaz-neft istilik elektrik stansiyalarının fəaliyyətinin dayandırılması demək deyil.

Digər sənayelər kimi elektrik enerjisi sənayesinin də öz problemləri və inkişaf perspektivləri var.

Hazırda Rusiyanın elektrik sənayesi böhran içindədir. "Enerji böhranı" anlayışı ehtiyaclar arasında uyğunsuzluq nəticəsində yaranan gərginlik vəziyyəti kimi müəyyən edilə bilər. müasir cəmiyyət enerjidə və enerji ehtiyatlarının ehtiyatlarında, o cümlədən onların istehlakının qeyri-rasional strukturuna görə.

Rusiyada hazırda ayırd etmək olar 10 qrupən aktual problemlər:

• 1). Mövcudluq böyük pay fiziki və mənəvi cəhətdən köhnəlmiş avadanlıq. Fiziki cəhətdən köhnəlmiş aktivlərin payının artması qəzaların artmasına, tez-tez təmirə və elektrik təchizatının etibarlılığının azalmasına səbəb olur ki, bu da istehsal güclərinin həddindən artıq istifadəsi və kifayət qədər ehtiyatların olmaması ilə daha da ağırlaşır. Bu gün avadanlıqların aşınması elektrik enerjisi sənayesində ən vacib problemlərdən biridir. Aktiv Rusiya elektrik stansiyaları o çox böyükdür. Fiziki və mənəvi cəhətdən köhnəlmiş avadanlıqların böyük bir hissəsinin olması elektrik stansiyalarının təhlükəsizliyinin təmin edilməsi ilə bağlı vəziyyəti çətinləşdirir. Təxminən beşdə biri istehsal aktivləri elektrik enerjisi sənayesində dizayn müddətinə yaxın və ya keçmişdir və yenidən qurulması və ya dəyişdirilməsi tələb olunur. Avadanlıq yolverilməz dərəcədə yavaş sürətlə və açıq şəkildə qeyri-kafi həcmdə yenilənir (cədvəl).
• 2). Energetika sənayesinin əsas problemi həm də ondan ibarətdir ki, qara və əlvan metallurgiya ilə yanaşı, energetika sənayesinə güclü mənfi təsir göstərir. mühit. Bütün sənaye emissiyalarının 25%-ni enerji şirkətləri təşkil edir.

2000-ci ildə atmosferə zərərli maddələrin tullantıları 3,9 ton, o cümlədən istilik elektrik stansiyalarının emissiyaları - 3,5 milyon ton təşkil etmişdir. Kükürd dioksidi ümumi emissiyaların 40% -ə qədərini, bərk maddələr - 30%, azot oksidləri - 24% təşkil edir. Yəni, TPP-lər turşu qalıqlarının əmələ gəlməsinin əsas səbəbidir.

Ən böyük çirkləndiricilər Raftinskaya QRES-dir (Asbest, Sverdlovsk vilayəti) - 360 min ton, Novoçerkassk (Novoçerkassk, Rostov vilayəti) - 122 min ton, Troitskaya (Troitsk-5, Çelyabinsk vilayəti) - 103 min ton, Verxnetagilskaya (Sverdlovsk vilayəti) - 72 min ton.

Enerji sənayesi həm də aqreqatların soyudulması və istilik daşıyıcısı kimi istifadə olunan şirin və dəniz suyunun ən böyük istehlakçısıdır. Rusiya sənayesində istifadə olunan şirin suyun ümumi həcminin 77%-i sənayenin payına düşür.

Sənaye müəssisələri tərəfindən yerüstü su obyektlərinə axıdılan tullantı sularının həcmi 2000-ci ildə 26,8 milyard kubmetr təşkil etmişdir. m (1999-cu illə müqayisədə 5,3% çox). Suyun çirklənməsinin ən böyük mənbələri istilik elektrik stansiyalarıdır, dövlət rayon elektrik stansiyaları isə havanı çirkləndirən əsas mənbələrdir. Bu, CHES-2 (Vladivostok) - 258 milyon kubmetrdir. m, Bezymyanskaya CHPP (Samara bölgəsi) - 92 milyon kubmetr. m, CHPP-1 (Yaroslavl) - 65 milyon kubmetr. m, CHPP-10 (Anqarsk, İrkutsk vilayəti) - 54 milyon kubmetr. m, CHPP-15 və Pervomaiskaya CHPP (Sankt-Peterburq) - cəmi 81 milyon kubmetr. m.

Enerji sektorunda da çoxlu miqdarda zəhərli tullantılar (şlak, kül) əmələ gəlir. 2000-ci ildə zəhərli tullantıların həcmi 8,2 milyon ton təşkil etmişdir.

Havanın və suyun çirklənməsi ilə yanaşı, enerji müəssisələri torpaqları çirkləndirir, su elektrik stansiyaları çayların, çayların və daşqınların ekosistemlərinin rejiminə güclü təsir göstərir.

• 3). Sərt tarif siyasəti. Elektrik enerjisi sənayesində enerjidən qənaətlə istifadə edilməsi və onun tarifləri ilə bağlı suallar qaldırılıb. İstehsal olunan elektrik enerjisinə qənaət etmək zərurətindən danışmaq olar. Həqiqətən də hazırda ölkə istehsal vahidinə ABŞ-dan 3 dəfə çox enerji sərf edir. Bu sahə olmalıdır böyük iş. Öz növbəsində enerji tarifləri daha sürətlə artır. Rusiyada qüvvədə olan tariflər və onların nisbəti dünya və Avropa təcrübəsinə uyğun gəlmir. Mövcud tarif siyasəti bir sıra AO-enerqoslarının qeyri-rentabel fəaliyyətinə və aşağı rentabelliyinə səbəb olub.
• 4). Artıq bir sıra rayonlarda elektrik enerjisinin verilməsində çətinlik yaşanır. Mərkəzi rayonla yanaşı, Mərkəzi Qara Yer, Volqa-Vyatka və Şimal-Qərb iqtisadi rayonlarında da elektrik enerjisi çatışmazlığı müşahidə olunur. Məsələn, Mərkəzi İqtisadi Rayonda 1995-ci ildə böyük məbləğ elektrik enerjisi - ölkə üzrə göstəricilərin 19%-ni (154,7 mlrd. kVt), lakin hamısı rayon daxilində istehlak olunur.
• 5). Güc artımı azalır. Bu, aşağı keyfiyyətli yanacaq, avadanlıqların köhnəlməsi, aqreqatların təhlükəsizliyinin yaxşılaşdırılması istiqamətində görülən işlər və bir sıra digər səbəblərlə bağlıdır. SES-in gücündən tam istifadə olunmaması çaylarda suyun az olması ilə əlaqədardır. Hazırda Rusiya elektrik stansiyalarının güclərinin 16%-i artıq öz resursunu işləyib hazırlayıb. Bunların 65 faizi su elektrik stansiyaları, 35 faizi isə istilik elektrik stansiyalarının payına düşür. Yeni güclərin istismara verilməsi ildə 6-7 milyon kilovatsaata (1976-1985) nisbətən ildə 0,6-1,5 milyon kilovatsaata (1990-2000-ci illər) qədər azalmışdır.
• 6). Nəticədə ictimaiyyətin müxalifəti və yerli hakimiyyət orqanları Ekoloji təhlükəsizliyi olduqca aşağı olduğuna görə səlahiyyətli orqanlar elektrik enerjisi obyektlərini yerləşdirməli. Xüsusilə sonra Çernobıl faciəsiümumi layihə gücü 109 milyon kVt olan 39 sahədə bir çox tədqiqat işləri, AES-lərin tikintisi və genişləndirilməsi dayandırılmışdır.
• 7). Həm elektrik enerjisi istehlakçıları, həm də enerji şirkətləri tərəfindən yanacaq, avadanlıq və s. üçün ödənişlərin aparılmaması;
• 8). İnvestisiya çatışmazlığı həm davam edən tarif siyasəti, həm də sənayenin maliyyə “şəffaflığı” ilə bağlıdır. Qərbin ən böyük strateji investorları investisiyaların qaytarılmasını təmin etmək üçün yalnız tarifləri artırmaq şərti ilə Rusiyanın elektrik enerjisi sənayesinə sərmayə qoymağa hazırdırlar.
• 9). Bəzi bölgələrin, xüsusən Primoryenin elektrik təchizatında fasilələr;
• 10). Aşağı əmsal faydalı istifadə enerji resursları. Bu, hər il enerji resurslarının 57%-nin itirilməsi deməkdir. İtkilərin çoxu elektrik stansiyalarında, yanacaqdan birbaşa istifadə edən mühərriklərdə, eləcə də elektrik stansiyalarında baş verir texnoloji proseslər burada yanacaq xammal kimi xidmət edir. Yanacağın daşınması zamanı enerji resurslarında da böyük itkilər baş verir.

O ki qaldı inkişaf perspektivləri Rusiyada elektrik sənayesi, o zaman bütün problemlərinə baxmayaraq, elektrik enerjisi sənayesinin kifayət qədər perspektivləri var.

Məsələn, istilik elektrik stansiyalarının istismarı çoxlu miqdarda bərpa olunmayan resursların çıxarılmasını tələb edir, kifayət qədər aşağı səmərəliliyə malikdir və ətraf mühitin çirklənməsinə səbəb olur. Rusiyada istilik elektrik stansiyaları mazut, qaz və kömürlə işləyir. Lakin indiki mərhələdə yanacaq balansının strukturunda qazın payı yüksək olan regional enerji şirkətləri daha səmərəli və ekoloji cəhətdən təmiz yanacaq kimi cəlbedicidir. Xüsusilə qeyd etmək olar ki, qazla işləyən elektrik stansiyaları 40% az qaz buraxır karbon qazı. Bundan əlavə, yanacaqdoldurma məntəqələri mazut və kömürlə işləyən stansiyalarla müqayisədə quraşdırılmış gücün istifadə əmsalı daha yüksəkdir, daha dayanıqlı istilik təchizatına malikdir və yanacağın saxlanması üçün xərc çəkmir. Yanacaqdoldurma məntəqələri nisbətən yaxınlarda istifadəyə verildiyi üçün kömür və neftlə işləyənlərdən daha yaxşı vəziyyətdədir. Eləcə də qazın qiyməti dövlət tərəfindən tənzimlənir. Beləliklə, qazla işləyən istilik elektrik stansiyalarının tikintisi daha perspektivli olur. Həmçinin İES-lərdə toz təmizləyən avadanlıqların mümkün olan ən yüksək səmərəliliyi ilə istifadə edilməsi və nəticədə yaranan küldən tikinti materiallarının istehsalında xammal kimi istifadə edilməsi perspektivlidir.

Su elektrik stansiyasının tikintisi isə öz növbəsində külli miqdarda münbit torpaqların su altında qalmasını tələb edir və ya yer qabığına su təzyiqi nəticəsində su elektrik stansiyası zəlzələyə səbəb ola bilər. Bundan əlavə, çaylarda balıq ehtiyatları azalır. Əsasən dağlıq ərazilərdə avtomatik rejimdə işləyən, ciddi kapital qoyuluşları tələb etməyən nisbətən kiçik su elektrik stansiyalarının tikintisi, eləcə də münbit torpaqların boşaldılması üçün su anbarlarının sahilə çəkilməsi perspektivlidir.

Nüvə energetikasına gəlincə, atom elektrik stansiyasının tikintisi müəyyən riskə malikdir, ona görə ki, nüvə bloklarının istismarı çətinləşdikdə və ya fors-major şəraitdə nəticələrin miqyasını proqnozlaşdırmaq çətindir. Həmçinin bərk radioaktiv tullantıların utilizasiyası problemi həllini tapmayıb, mühafizə sistemi də mükəmməl deyil. Nüvə energetika sənayesi termonüvə elektrik stansiyalarının inkişafında ən böyük perspektivlərə malikdir. Bu, demək olar ki, əbədi enerji mənbəyidir, ətraf mühitə demək olar ki, zərərsizdir. Yaxın gələcəkdə nüvə enerjisi sənayesinin inkişafı əsas götürüləcək təhlükəsiz əməliyyat mövcud güclər, birinci nəsil blokların tədricən ən qabaqcıl Rusiya reaktorları ilə dəyişdirilməsi ilə. Gücün gözlənilən ən böyük artımı artıq başlanmış stansiyaların tikintisinin başa çatması hesabına baş verəcək.

Ölkədə nüvə enerjisinin gələcək mövcudluğu ilə bağlı 2 əks konsepsiya var.

• 1. Prezident və Hökumət tərəfindən dəstəklənən rəsmi. Atom elektrik stansiyalarının müsbət xüsusiyyətlərinə əsaslanaraq, Rusiya elektroenergetika sənayesinin geniş inkişafı üçün proqram təklif edirlər.
• 2. Akademik Yablokovun rəhbərlik etdiyi ekoloji. Bu konsepsiyanın tərəfdarları yeni tikinti imkanlarını tamamilə rədd edirlər nüvə elektrik stansiyaları həm ekoloji, həm də iqtisadi səbəblərə görə.

Ara anlayışlar da var. Məsələn, bir sıra ekspertlər hesab edir ki, AES-lərin çatışmazlıqlarını əsas götürərək AES-lərin tikintisinə moratorium tətbiq etmək lazımdır. Digərləri nüvə enerjisinin inkişafının dayandırılmasının Rusiyanın nüvə enerjisində elmi, texniki və sənaye potensialını tamamilə itirməsinə səbəb ola biləcəyini irəli sürürlər.

Ənənəvi enerjinin ətraf mühitə bütün mənfi təsirlərinə əsaslanaraq, qeyri-ənənəvi enerjidən istifadə imkanlarının öyrənilməsinə böyük diqqət yetirilir. alternativ mənbələr enerji. Praktik istifadə artıq enmə və axınların enerjisini və Yerin daxili istiliyini almışlar. Külək elektrik stansiyaları Uzaq Şimalın yaşayış yerlərində mövcuddur. Biokütlədən enerji mənbəyi kimi istifadə imkanlarının öyrənilməsi istiqamətində işlər aparılır. Gələcəkdə günəş enerjisi çox böyük rol oynayacaq.

Yerli elektrik enerjisi sənayesinin inkişafı təcrübəsi aşağıdakıları inkişaf etdirdi müəssisələrin yerləşdirilməsi və fəaliyyət prinsiplərini bu sənaye:

• 1. nisbətən ucuz yanacaq və enerji resurslarından istifadə etməklə elektrik enerjisi istehsalının iri regional elektrik stansiyalarında cəmləşməsi;
• 2. yaşayış məntəqələrinin, ilk növbədə şəhərlərin isitilməsi üçün elektrik və istilik enerjisi istehsalının birləşdirilməsi;
• 3. elektrik energetikası, nəqliyyat və su təchizatında problemlərin kompleks həlli nəzərə alınmaqla hidroresursların geniş inkişafı;
• 4. inkişaf ehtiyacı atom Enerjisi, xüsusilə yanacaq-energetika balansının gərgin olduğu ərazilərdə, atom elektrik stansiyalarından istifadənin təhlükəsizliyini nəzərə alaraq;
• 5. ölkənin vahid yüksək gərginlikli şəbəkəsini təşkil edən enerji sistemlərinin yaradılması.

Hazırda Rusiyaya kifayət qədər çevik və bu sənayenin bütün xüsusiyyətlərini, o cümlədən yerləşmə xüsusiyyətlərini təmin edən yeni enerji siyasəti lazımdır. kimi Rusiya energetikasının inkişafının əsas vəzifələri aşağıdakıları ayırd etmək olar:

l İstehsalın enerji intensivliyinin azaldılması.

ь Rusiyanın Vahid Enerji Sisteminin bütövlüyünün və inkişafının qorunması, onun Avrasiya qitəsindəki digər enerji birlikləri ilə inteqrasiyası;

ü Elektrik stansiyalarının güc əmsalının artırılması, istismar səmərəliliyinin artırılması və təmin edilməsi davamlı inkişaf müasir texnologiyalara əsaslanan elektrik enerjisi sənayesi;

ü Bazar münasibətlərinə tam keçid, enerji qiymətlərinin azad edilməsi, dünya qiymətlərinə tam keçid.

l Elektrik stansiyaları parkının operativ şəkildə yenilənməsi.

ь Elektrik stansiyalarının ekoloji parametrlərinin dünya standartları səviyyəsinə çatdırılması, ətraf mühitə zərərli təsirin azaldılması

Bu vəzifələr əsasında Rusiya Federasiyası Hökuməti tərəfindən təsdiq edilmiş "2020-ci ilə qədər elektrik enerjisi obyektlərinin yerləşdirilməsinin ümumi sxemi" yaradılmışdır. (diaqram 2)

Prioritetlər Ümumi sxem elektrik enerjisi sənayesi sahəsində uzunmüddətli dövlət siyasətinin müəyyən edilmiş əsas istiqamətləri çərçivəsində:

l elektrik enerjisi sənayesinin inkişafını sürətləndirmək, ölkə istehlakçılarını elektrik və istilik enerjisi ilə etibarlı şəkildə təmin etmək üçün burada generasiya güclərinin və elektrik şəbəkəsi obyektlərinin iqtisadi cəhətdən əsaslandırılmış strukturunun yaradılması;

ь atom, hidravlik, o cümlədən kömürdən istifadə edən istilik elektrik stansiyalarının inkişafı potensialından maksimum istifadə etməklə və qaz sənayesinin yanacaq balansını azaltmaqla elektrik enerjisi sənayesinin yanacaq balansının optimallaşdırılması;

ь elektrik stansiyalarının inkişafından daha sürətlə inkişaf edən və enerji şirkətlərinin və istehlakçıların elektrik enerjisi və güc bazarının fəaliyyətində tam iştirakını təmin edən şəbəkə infrastrukturunun yaradılması, qarşılıqlı elektrik enerjisi tədarükünün etibarlılığına zəmanət verən qarşılıqlı əlaqənin gücləndirilməsi. və Rusiyanın regionları arasında tutum, eləcə də elektrik enerjisinin ixracı imkanı;

h minimuma endirmə vahid xərcləri bərk və qaz yanacaqlarında işləyən müasir yüksək qənaətcil avadanlığın tətbiqi yolu ilə elektrik və istilik enerjisinin istehsalı üçün yanacaq;

ь yanacaq-enerji ehtiyatlarından səmərəli istifadə etməklə elektrik stansiyalarının ətraf mühitə texnogen təsirinin azaldılması, optimallaşdırılması istehsal strukturu sənaye, köhnəlmiş avadanlıqların texnoloji cəhətdən yenidən təchiz edilməsi və istismardan çıxarılması, elektrik stansiyalarında ətraf mühitin mühafizəsi tədbirlərinin həcminin artırılması, bərpa olunan enerji mənbələrinin inkişafı və istifadəsi proqramlarının həyata keçirilməsi.

Monitorinqin nəticələrinə görə hökumətə Rusiya Federasiyası Baş sxemin icrasına dair illik tərəqqi hesabatı təqdim edilir. Bir neçə ildən sonra bunun nə dərəcədə effektiv olduğu və onun müddəalarının Rusiya enerji sektorunun inkişafı üçün bütün perspektivlərdən istifadə etmək üçün nə dərəcədə həyata keçirildiyi görünəcək.

Gələcəkdə Rusiya böyük investisiyalar tələb edən və ekoloji gərginlik yaradan yeni böyük istilik və hidravlik stansiyaların tikintisindən imtina etməlidir. Ucqar şimal və şərq rayonlarında kiçik və orta gücə malik İES-lərin və kiçik atom elektrik stansiyalarının tikintisi planlaşdırılır. Uzaq Şərqdə orta və kiçik su elektrik stansiyaları kaskadının tikintisi hesabına hidroenergetikanın inkişafı nəzərdə tutulur. Qazla yeni istilik elektrik stansiyaları tikiləcək və yalnız Kansk-Açinsk hövzəsində ucuz, açıq üsulla kömür hasilatı hesabına güclü kondensasiya elektrik stansiyalarının tikilməsi planlaşdırılır. Geotermal enerjidən istifadə perspektivləri var. Termal sulardan geniş istifadə üçün ən perspektivli ərazilər Qərbi və Şərqi Sibir, eləcə də Kamçatka, Çukotka, Saxalindir. Gələcəkdə termal sulardan istifadənin miqyası durmadan artacaqdır. Günəş enerjisi, külək, gelgit və s. kimi tükənməz enerji mənbələrinin təsərrüfat dövriyyəsinə cəlb edilməsi istiqamətində tədqiqatlar aparılır ki, bu da ölkədə enerji ehtiyatlarına, xüsusilə mineral yanacağa qənaət etməyə imkan verəcək.

Bilik bazasında yaxşı işinizi göndərin sadədir. Aşağıdakı formadan istifadə edin

Tədris və işlərində bilik bazasından istifadə edən tələbələr, aspirantlar, gənc alimlər Sizə çox minnətdar olacaqlar.

haqqında yerləşdirilib http://www. yaxşı. az/

1. İstilik energetikasının inkişaf perspektivləri

Bəşəriyyət enerji ehtiyacının təxminən 80%-ni qalıq yanacaqlarla təmin edir: neft, kömür, təbii qaz. Onların elektrik enerjisi sənayesinin balansında payı bir qədər aşağıdır - təxminən 65% (39% - kömür, 16% - təbii qaz, 9% - maye yanacaq).

Beynəlxalq Enerji Agentliyinin proqnozlarına görə, 2020-ci ilədək ilkin enerji daşıyıcılarının istehlakının 35% artması ilə qalıq yanacaqların payı 90%-dən çox olacaq.

Bu gün neftə və təbii qaza tələbat 50-70 il təmin edilir. Lakin hasilatın davamlı artmasına baxmayaraq, bu dövrlər son 20-30 ildə azalmayıb, əksinə, yeni yataqların kəşfi, istehsal texnologiyalarının təkmilləşdirilməsi nəticəsində artır. Kömürə gəlincə, onun çıxarıla bilən ehtiyatları 200 ildən çox davam edəcək.

Beləliklə, qalıq yanacaq çatışmazlığından söhbət gedə bilməz. Məsələ insanların yaşayış yerlərini qeyd-şərtsiz qoruyub saxlamaqla onların həyat səviyyəsini yaxşılaşdırmaq üçün onlardan ən rasional istifadə etməkdir. Bu, tamamilə elektrik enerjisi sənayesinə aiddir.

Ölkəmizdə istilik elektrik stansiyalarının əsas yanacağı təbii qazdır. Yaxın gələcəkdə onun payı azalacaq, lakin elektrik stansiyaları tərəfindən mütləq istehlak təxminən sabit və kifayət qədər böyük qalacaq. Bir çox səbəblərə görə - həmişə ağlabatan deyil - kifayət qədər səmərəli istifadə edilmir.

Təbii qaz istehlakçıları ənənəvi buxar turbinli istilik elektrik stansiyaları və istilik elektrik stansiyalarıdır, əsasən buxar təzyiqi 13 və 24 MPa (onların kondensasiya rejimində səmərəliliyi 36-41%), həm də əhəmiyyətli dərəcədə aşağı parametrlərə və yüksək istehsal xərcləri.

Qaz turbinli və kombinə edilmiş dövriyyə texnologiyalarından istifadə etməklə qazdan istifadənin səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə artırmaq mümkündür.

Qaz turbininin maksimal vahid gücü bu günə qədər 300 MVt-a çatmışdır, avtonom işdə səmərəlilik 36-38%, yüksək təzyiq əmsallarına malik təyyarə mühərrikləri əsasında yaradılmış çoxvallı qaz turbinlərində isə 40% təşkil edir. və ya daha çox, ilkin qaz temperaturu 1300-1500 ° C, sıxılma nisbəti - 20-30.

Etibarlılıq, istilik səmərəliliyi, aşağı vahid dəyəri və praktiki müvəffəqiyyəti təmin etmək əməliyyat xərcləri Bu gün güc qaz turbinləri, işlənmiş qazların istiliyindən istifadə edən kombinə edilmiş qurğuların xüsusi işi və səmərəliliyi baxımından optimala yaxın təzyiq artım templəri ilə maksimum əldə edilə bilən qaz temperaturu (daim artır) üçün ən sadə dövrə uyğun olaraq dizayn edilmişdir. turbində. Kompressor və turbin eyni şaftda yerləşir. Turbo-maşınlar daxili yanma kamerası olan kompakt bir vahid təşkil edir: həlqəvi və ya blok-halqavari. Yüksək temperatur və təzyiq zonası kiçik bir məkanda lokallaşdırılır, onları qəbul edən detalların sayı azdır və bu detalların özləri diqqətlə işlənir. Bu prinsiplər dizaynın illərlə təkamülünün nəticəsidir.

Gücü 25-30 MVt-dan az olan qaz turbinlərinin əksəriyyəti üfüqi parçalanmaların olmaması və korpusların və rotorların yığılması ilə xarakterizə olunan təyyarə və ya dəniz qaz turbin mühərrikləri (GTE) növünə əsaslanır və ya bunlara əsaslanır. şaquli bölünmələrdən istifadə edərək, yuvarlanan rulmanların geniş yayılması, kiçik çəki və ölçülər. Yerin tətbiqi və elektrik stansiyalarında istismar üçün tələb olunan xidmət müddəti və hazırlıq göstəriciləri məqbul qiymətlərlə hava gəmilərinin strukturlarında təmin edilir.

Gücü 50 MVt-dan çox olan GTP, xüsusi olaraq elektrik stansiyaları üçün nəzərdə tutulmuşdur və orta sıxılma əmsalları və işlənmiş qazların kifayət qədər yüksək temperaturu ilə tək şaft kimi hazırlanmışdır ki, bu da onların istiliyindən istifadəni asanlaşdırır. Ölçü və dəyəri azaltmaq və səmərəliliyi artırmaq üçün 50-80 MVt gücündə GTP-lər sürət qutusu vasitəsilə idarə olunan elektrik generatoru ilə yüksək sürətli hazırlanır. Tipik olaraq, bu cür qaz turbinləri aerodinamik və struktur baxımından 3600 və 3000 rpm sürətlə elektrik generatorlarının birbaşa idarə edilməsi üçün hazırlanmış daha güclü qurğulara bənzəyir. Belə simulyasiya etibarlılığı artırır və inkişaf və inkişaf xərclərini azaldır.

Dövr havası GTU-da əsas soyuducudur. Hava soyutma sistemləri məqbul qiymətə tələb olunan xüsusiyyətləri təmin edən texnologiyalardan istifadə edərək nozzle və rotor bıçaqlarında həyata keçirilir. Turbinlərin soyudulması üçün buxarın və ya suyun istifadəsi eyni dövr parametrlərinə malik qaz turbinlərinin və buxar turbinlərinin işini yaxşılaşdıra və ya hava ilə müqayisədə qazların ilkin temperaturunun daha da yüksəlməsini təmin edə bilər. Bu soyuducularla soyutma sistemlərinin istifadəsinin texniki əsasları hava ilə olduğu qədər ətraflı işlənməsə də, onların həyata keçirilməsi praktiki məsələyə çevrilir.

GTP təbii qazın "az zəhərli" yanmasını mənimsəmişdir. Böyük (a = 2-2.1) hava həddindən artıq və vahid və nisbətən aşağı (1500-1550 ° C) alov temperaturu ilə əvvəllər hazırlanmış homojen qaz qarışığı üzərində işləyən yanma kameralarında ən təsirli olur. Yanmanın belə təşkili ilə NOX əmələ gəlməsi 20-50 mq/m3 ilə məhdudlaşdırıla bilər. normal şərait(standart olaraq onlar 15% oksigen ehtiva edən yanma məhsullarına aiddir) yüksək yanma səmərəliliyində (CO)<50 мг/м3). Проблема заключается в сохранении устойчивости горения и близких к оптимальным условий горения при изменениях режимов. С разной эффективностью это достигается ступенчатой подачей топлива (включением/отключением тех или иных горелок или зон горения), регулированием расхода поступающего на горение воздуха и дежурным диффузионным факелом небольшой мощности.

Maye yanacaqlarda "az zəhərli" yanmanın oxşar texnologiyasını təkrarlamaq daha çətindir. Bununla belə, burada da müəyyən uğurlar var.

Stasionar qaz turbinlərinin inkişafı üçün uzun xidmət müddətini, etibarlılığını və hissələrinin orta qiymətini təmin edən materialların və formalaşdırma texnologiyalarının seçilməsi böyük əhəmiyyət kəsb edir.

Oksidləşməyə və ya korroziyaya səbəb ola bilən komponentləri olan yüksək temperaturlu qazlarla yuyulan, yüksək mexaniki və istilik yüklərinə məruz qalan turbin və yanma kamerasının hissələri nikel əsaslı kompleks ərintilərdən hazırlanır. Bıçaqlar intensiv şəkildə soyudulur və digər texnologiyalarla mümkün olmayan materiallardan istifadə etməyə və hissələrin formalarını əldə etməyə imkan verən dəqiq tökmə üsulundan istifadə edərək mürəkkəb daxili yollarla hazırlanır. Son illərdə, istiqamətli və tək kristallaşma ilə bıçaqların tökülməsi getdikcə daha çox istifadə olunur ki, bu da onların mexaniki xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırmağa imkan verir.

Ən isti hissələrin səthləri korroziyanın qarşısını alan və əsas metalın temperaturunu aşağı salan örtüklərlə qorunur.

Hətta güclü qaz turbinlərinin və onların köməkçi avadanlığının sadəliyi və kiçik ölçüləri onları normal istismar üçün sınaqdan keçirilmiş və sazlanmış köməkçi avadanlıqlar, boru kəmərləri və kabel birləşmələri ilə zavod istehsalı olan iri aqreqatlarda təchiz etməyə texniki cəhətdən imkan verir. Çöldə quraşdırıldıqda, hər bir qurğunun elementi avadanlığı pis hava şəraitindən qoruyan və səs emissiyalarını azaldan bir korpusdur (gövdə). Bloklar düz təməllərə quraşdırılır və dock edilir. Dərinin altındakı boşluq havalandırılır.

Rusiyanın elektrik enerjisi sənayesi birmənalı olmasa da, vahid gücü 2,5 ilə 100 MVt arasında olan qaz turbinlərinin istismarında uzun illər təcrübəyə malikdir. Yakutskın sərt iqlim şəraitində, qeyri-bərabər yüklə təcrid olunmuş enerji sistemində 25 ildən artıq fəaliyyət göstərən qaz turbinli CHP zavodu yaxşı nümunədir.

Hal-hazırda Rusiya elektrik stansiyalarında parametrləri və göstəriciləri baxımından xaricilərdən nəzərəçarpacaq dərəcədə aşağı olan qaz turbinləri işləyir. Müasir enerji qaz turbinlərinin yaradılması üçün aviasiya texnologiyası əsasında energetika və təyyarə mühərrikləri müəssisələrinin səylərini birləşdirmək məqsədəuyğundur.

110 MVt gücündə enerji qaz turbini artıq istehsal olunub və sınaqdan keçirilir, müdafiə müəssisələri Mash-proekt (Nikolayev, Ukrayna) və Saturn (Rıbinsk Motors) tərəfindən istehsal olunur.

Ölkədə təyyarə və ya dəniz mühərrikləri əsasında müxtəlif standart ölçülərdə orta gücə malik qaz turbinləri yaradılmışdır. Maşinproektin bir neçə GTD-16 və GTD-25, Perm Aviadvigatelinin GTU-12 və GTU-16P, AL-31ST Saturn və NK-36 Dvigateli NK əsas kompressor stansiyaları üçün 15-25 min saat işləmə müddəti ilə işləyir. qaz kəmərləri. Uzun illərdir ki, orada Trud (indiki Dvigateli NK) və Mashproekt tərəfindən idarə olunan yüzlərlə əvvəlki qaz turbinləri istismar olunur. Daha güclü PT-15-lər üçün əsas olan 12 MVt gücündə Mashproekt GTU-nun elektrik stansiyalarında zəngin və ümumiyyətlə müsbət iş təcrübəsi var.

Yüksək gücə malik müasir enerjili qaz turbinlərində turbindəki işlənmiş qazların temperaturu 550-640 °C-dir. Onların istiliyi istilik təchizatı üçün istifadə edilə bilər və ya buxar dövriyyəsində istifadə edilə bilər, birləşmiş buxar-qaz qurğusunun səmərəliliyinin hazırda əldə edilən 55-58% -ə qədər artması ilə. Qaz turbin və buxar turbin dövrlərinin müxtəlif kombinasiyaları mümkündür və praktiki olaraq istifadə olunur. Onların arasında qaz turbininin yanma kamerasında bütün istiliyin verilməsi, qaz turbininin arxasındakı tullantı istilik qazanında yüksək parametrli buxar istehsalı və buxar turbinində istifadəsi ilə binar olanlar üstünlük təşkil edir.

Sankt-Peterburqun Şimal-Qərb İES-də 2 ilə yaxındır ki, ölkəmizdə ilk binar tipli DYP fəaliyyət göstərir. Onun gücü 450 MVt-dır. CCGT-yə Siemens tərəfindən hazırlanmış, LMZ ilə Interturbo birgə müəssisəsi tərəfindən təchiz edilmiş iki V94.2 qaz turbini, 2 tullantı istilik qazanı və bir buxar turbin daxildir. CCGT üçün blok avtomatlaşdırılmış prosesə nəzarət sisteminin təchizatı Qərb firmalarının konsorsiumu tərəfindən həyata keçirilmişdir. Bütün digər əsas və köməkçi avadanlıqlar yerli müəssisələr tərəfindən təmin edilib.

1 sentyabr 2002-ci il tarixinə CCGT orta səmərəliliyi 48-49% olan idarəetmə diapazonunda (300-450 MVt) işləyərkən kondensasiya rejimində 7200 saat işləmişdir; onun təxmini səmərəliliyi 51% təşkil edir.

Yerli GTE-110 ilə oxşar CCGT-də, hətta bir qədər yüksək səmərəlilik əldə etmək mümkündür.

Eyni cədvəldən göründüyü kimi daha yüksək effektivlik, hazırda dizayn edilmiş GTE-180-dən istifadəni təmin edəcəkdir.

Hazırda layihələndirilmiş qaz turbinlərindən istifadə etməklə təkcə yeni tikintidə deyil, həm də mövcud istilik elektrik stansiyalarının texniki cəhətdən yenidən təchiz edilməsində əhəmiyyətli dərəcədə yüksək göstəricilərə nail olmaq mümkündür. İnfrastrukturun və avadanlığın əhəmiyyətli bir hissəsinin qorunub saxlanılması ilə texniki yenidən təchizat və onlarda ikili CCGT qurğularının tətbiqi ilə əhəmiyyətli dərəcədə artımla optimal səmərəlilik dəyərlərinə nail olmaq vacibdir. elektrik stansiyalarının gücü.

GTE-180-nin arxasında quraşdırılmış tullantı istilik qazanında yarana bilən buxarın miqdarı K-300 buxar turbininin bir egzozunun tutumuna yaxındır. Həmin yenidən təchizat zamanı saxlanılan işlənmiş qazların sayından asılı olaraq 1,2 və ya 3 GTE-180-dən istifadə etmək mümkündür. Aşağı xarici temperaturda egzoz həddindən artıq yüklənməsinin qarşısını almaq üçün buxarın yenidən qızdırılması ilə buxar bölməsinin üç dövrəli sxemindən istifadə etmək məsləhət görülür, burada kondensatora daha az buxar axını ilə böyük bir CCGT gücü əldə edilir.

Hər üç emissiyanı saxlayarkən, təxminən 800 MVt gücündə olan CCGT iki qonşu enerji blokunun hücrəsində yerləşir: bir buxar turbini qalır, digəri isə sökülür.

CCGT dövrünə uyğun olaraq həmin yenidən avadanlığın vahid dəyəri yeni tikinti ilə müqayisədə 1,5 və ya daha çox dəfə ucuz olacaq.

Oxşar həllər 150 və 200 MVt güc aqreqatları olan qazla işləyən elektrik stansiyalarının yenidən təchiz edilməsi üçün məqsədəuyğundur. Onlar daha az güclü GTE-110-dan geniş istifadə edilə bilər.

İqtisadi səbəblərə görə, ilk növbədə, istilik elektrik stansiyalarının texniki cəhətdən yenidən təchiz edilməsinə ehtiyac var. Onlar üçün ən cəlbedicisi Sankt-Peterburqun Şimal-Qərb İES-də tipli binar CCGT-lərdir ki, bu da istilik istehlakı üzrə elektrik enerjisi istehsalını kəskin şəkildə artırmağa və geniş diapazonda elektrik və istilik yükləri arasındakı nisbəti dəyişdirməyə imkan verir, ümumi yüksək yanacaq istifadə əmsalını qoruyarkən. Modul Severo-Zapadnaya İES-də işlənib: GTU - 240 t/saat buxar istehsal edən tullantı istilik qazanı, PT-60, PT-80 və T-100 turbinlərini qidalandırmaq üçün birbaşa istifadə edilə bilər.

Onların egzozları tam yükləndikdə, bu turbinlərin ilk pillələrində buxarın kütləvi axını nominaldan xeyli aşağı olacaq və onu CCGT-450 üçün xarakterik olan azaldılmış təzyiqlərdə ötürmək mümkün olacaq. Bu, canlı buxarın temperaturunu 500-510 ° C-dən aşağı salmaqla yanaşı, bu turbinlərin resursunun tükənməsi məsələsini aradan qaldıracaq. Bu, buxar turbinlərinin gücünün azalması ilə müşayiət olunsa da, aqreqatın ümumi gücü 2 dəfədən çox artacaq və rejimdən (istilik təchizatı) asılı olmayaraq, onun enerji istehsalı baxımından səmərəliliyi əhəmiyyətli dərəcədə yüksək olacaqdır. , ən yaxşı kondensasiya güc aqreqatlarından daha çox.

Göstəricilərin belə dəyişməsi CHP-nin səmərəliliyinə köklü şəkildə təsir edir. Elektrik və istilik enerjisinin istehsalı üçün ümumi məsrəflər azalacaq, hər iki məhsul növü bazarında İES-lərin rəqabət qabiliyyəti - maliyyə-iqtisadi hesablamalarla sübut olunduğu kimi - artacaq.

Yanacaq balansında böyük bir nisbətdə mazut və ya kömür olan, lakin qaz turbinini qidalandırmaq üçün kifayət qədər miqdarda təbii qaz olan elektrik stansiyalarında termodinamik cəhətdən daha az səmərəli qaz turbinlərinin üst quruluşları uyğun ola bilər.

Yerli istilik energetikası üçün ən mühüm iqtisadi vəzifə dünyada artıq əldə edilmiş parametr və göstəricilərə malik qaz-turbin qurğularının inkişafı və geniş tətbiq edilməsidir. Ən mühüm elmi vəzifə bu qaz turbinlərinin layihələndirilməsi, istehsalı və uğurlu istismarını təmin etməkdir.

Təbii ki, qaz turbinlərinin və kombinə edilmiş dövrəli qurğuların daha da inkişaf etdirilməsi və onların fəaliyyətinin yaxşılaşdırılması üçün hələ çoxlu imkanlar mövcuddur. Effektivliyi 60% olan CCGT qurğuları xaricdə layihələndirilib və qarşıda duran vəzifə onu yaxın gələcəkdə 61,5-62%-ə çatdırmaqdır. Bunun üçün qaz turbinində havanın dövriyyəsi əvəzinə, soyuducu kimi su buxarından istifadə edilir və qaz turbininin və buxar dövrlərinin daha sıx inteqrasiyası həyata keçirilir.

Qaz turbinlərinin (və ya CCGT-lərin) yanacaq elementinin üstündə qurulduğu "hibrid" qurğuların yaradılması ilə daha böyük imkanlar açılır.

850 və 650 °C temperaturda işləyən bərk oksid və ya ərinmiş karbonatlara əsaslanan yüksək temperaturlu yanacaq elementləri (FC), qaz turbinləri və buxar dövrü üçün istilik mənbəyi kimi xidmət edir. Gücü təxminən 20 MVt olan xüsusi layihələrdə - əsasən ABŞ-da - 70% hesablanmış səmərəlilik əldə edilmişdir.

Bu qurğular daxili islahatlarla təbii qazla işləmək üçün nəzərdə tutulub. Təbii ki, onların sintez qazı və ya kömürün qazlaşdırılmasından alınan təmiz hidrogenlə işləməsi və kömür emalının texnoloji dövrəyə inteqrasiya olunduğu komplekslərin yaradılması mümkündür.

Mövcud proqramlarda gələcəkdə hibrid stansiyaların gücünün 300 MVt və daha çox, onların səmərəliliyinin isə təbii qaz üzrə 75%-ə, kömür üzrə 60%-ə çatdırılması vəzifəsi qoyulub.

Enerji üçün ikinci ən vacib yanacaq kömürdür. Rusiyada ən məhsuldar kömür yataqları - Kuznetsk və Kansko-Achinsk - mərkəzi Sibirin cənubunda yerləşir. Bu yataqların kömürləri aşağı kükürdlüdür. Onların çıxarılmasının dəyəri aşağıdır. Bununla birlikdə, dəmir yolu nəqliyyatının yüksək qiyməti səbəbindən onların tətbiq sahəsi hazırda məhduddur. Rusiyanın Avropa hissəsində, Uralsda və Uzaq Şərqdə nəqliyyat xərcləri Kuznetsk kömürünün çıxarılması xərclərini 1,5-2,5 dəfə, Kansk-Açinskdə isə 5,5-7,0 dəfə üstələyir.

Rusiyanın Avropa hissəsində kömür mədən üsulu ilə çıxarılır. Əsasən, bunlar Peçoradan daş kömürlər, Cənubi Donbasdan olan antrasitlər (energetiklər süzgəcdən keçirlər - cərimələr) və Moskva vilayətindən qəhvəyi kömürlərdir. Onların hamısı yüksək küllü və kükürdlüdür. Təbii şərait (geoloji və ya iqlim) səbəbindən onların istehsalının dəyəri yüksəkdir və elektrik stansiyalarında istifadə edildikdə rəqabət qabiliyyətini təmin etmək çətindir, xüsusən ekoloji tələblərin qaçılmaz sərtləşməsi və Rusiyada istilik kömürləri bazarının inkişafı ilə. .

Hal-hazırda, istilik elektrik stansiyaları keyfiyyətcə çox fərqlənən kömürlərdən istifadə edir: onların ümumi istehlakının 25% -dən çoxunun kül tərkibi 40% -dən yuxarıdır; 18,8% - kalorifik dəyəri 3000 kkal/kq-dan aşağı; 6,8 milyon ton kömür - kükürdün miqdarı 3,0%-dən çoxdur. Kömürdə balastın ümumi miqdarı ildə 55 milyon ton, o cümlədən süxurlarda - 27,9 milyon ton və nəmlik - 27,1 milyon tondur.Nəticədə istilik kömürlərinin keyfiyyətinin yaxşılaşdırılması çox vacibdir.

Rusiyanın elektrik enerjisi sənayesində kömürdən istifadə perspektivi təbii qazın və kömürün qiymətlərinin dövlət siyasəti ilə müəyyən ediləcək. Son illərdə Rusiyanın bir çox regionlarında qazın kömürdən daha ucuz olduğu absurd vəziyyət yaranıb. Güman etmək olar ki, bir neçə ildən sonra qazın qiyməti daha sürətlə artacaq və kömür qiymətlərindən baha olacaq.

Kuznetsk və Kansk-Achinsk kömürlərinin istifadəsini genişləndirmək üçün onların dəmir yolu ilə daşınması üçün əlverişli şərait yaratmaq və kömür nəqlinin alternativ üsullarını inkişaf etdirmək məqsədəuyğundur: su, boru kəmərləri, zənginləşdirilmiş vəziyyətdə və s.

Strateji səbəblərə görə, Rusiyanın Avropa hissəsində, dövlət subsidiyaları tələb olunsa belə, ən keyfiyyətli və ən məhsuldar mədənlərdə müəyyən miqdarda istilik kömürünün çıxarılmasını saxlamaq lazımdır.

Ənənəvi buxar enerji aqreqatlarında elektrik stansiyalarında kömürdən istifadə bu gün kommersiya baxımından əlverişlidir və yaxın gələcək üçün əlverişli olacaqdır. qaz turbin elektrik enerjisi sənayesi rusiya kömür

Rusiyada kömür 150, 200, 300, 500 və 800 MVt güc aqreqatları ilə təchiz edilmiş kondensasiya elektrik stansiyalarında və 1000 t/saata qədər gücü olan qazanları olan istilik elektrik stansiyalarında yandırılır.

Kömürlərin keyfiyyətinin aşağı olmasına və tədarük zamanı xarakteristikalarının qeyri-sabitliyinə baxmayaraq, yerli kömür bloklarında onların işlənməsindən qısa müddət sonra yüksək texniki, iqtisadi və istismar göstəriciləri əldə edilmişdir.

Böyük qazanlar kömür tozunun məşəldə yandırılmasından istifadə edir, əsasən bərk küldən təmizlənir. Mexanik yanma, bir qayda olaraq, daş kömür yandırarkən 1-1,5% və qəhvəyi kömür 0,5% -dən çox deyil. Q4-ə qədər artır<4% при использовании низко реакционных тощих углей и антрацитового штыба в котлах с жидким шлакоудалением. Расчетные значения КПД брутто пылеугольных котлов составляют 90-92,5%. При длительной эксплуатации они на 1-2% ниже из-за увеличенных присосов воздуха в газовый тракт, загрязнения и шлакования поверхностей нагрева, ухудшения качества угля. Имеются реальные возможности значительного улучшения КПД котлов.

Son illərdə kömür blokları dərin boşaltma və ya bir gecədə dayanma ilə dəyişən rejimdə işləyir. N3JI=0,4-=-0,5 NH0M-ə qədər yükləndikdə onlar üzrə yüksək, nominal səmərəlilik saxlanılır.

Ətraf mühitin mühafizəsi ilə bağlı vəziyyət daha pisdir. Rusiyanın kömürlə işləyən istilik elektrik stansiyalarında tüstü qazlarının kükürddən təmizlənməsi sistemləri, onların NOX-dən təmizlənməsi üçün katalitik sistemlər mövcud deyil. Kül toplamaq üçün quraşdırılmış elektrostatik çöküntülər kifayət qədər səmərəli deyil; 640 t/saata qədər gücü olan qazanlarda müxtəlif daha az səmərəli siklonlar və yaş aparatlar geniş istifadə olunur.

Bu arada, istilik enerjisinin gələcəyi üçün onun ətraf mühitlə uyğunlaşdırılması böyük əhəmiyyət kəsb edir. Yanmaz mineral hissəsi və kükürdün, azotun və digər elementlərin üzvi birləşmələrini ehtiva edən kömürdən yanacaq kimi istifadə edərkən buna nail olmaq ən çətindir.

Yerli və regional səviyyədə emissiyaları tənzimlənən əsas hava çirkləndiriciləri kükürdün və azotun qaz oksidləri və hissəciklərdir (kül). Onların məhdudlaşdırılması xüsusi diqqət və xərc tələb edir.

Bu və ya digər şəkildə uçucu üzvi birləşmələrin (ən ağır çirkləndiricilər, xüsusən benzopiren), ağır metalların (məsələn, civə, vanadium, nikel) və çirklənmiş tullantıların su obyektlərinə atılmasına da nəzarət edilir.

İstilik elektrik stansiyalarından emissiyaların normalaşdırılması zamanı dövlət onları ətraf mühitdə və ya insan sağlamlığında indiki və gələcək nəsillərin həyat şəraitinə mənfi təsir göstərə biləcək dönməz dəyişikliklərə səbəb olmayan səviyyəyə qədər məhdudlaşdırır. Bu səviyyənin tərifi bir çox qeyri-müəyyənliklərlə əlaqələndirilir və böyük dərəcədə texniki və iqtisadi imkanlardan asılıdır, çünki əsassız sərt tələblər xərclərin artmasına və ölkənin iqtisadi vəziyyətinin pisləşməsinə səbəb ola bilər.

Texnologiyanın inkişafı və iqtisadiyyatın güclənməsi ilə istilik elektrik stansiyalarından emissiyaların azaldılması imkanları genişlənir. Buna görə də, İES-lərin ətraf mühitə texniki və iqtisadi cəhətdən mümkün olan minimum təsirindən danışmaq (və səy göstərmək!) və bununla belə, İES-lərin rəqabətqabiliyyətliliyinin hələ də təmin olunması üçün artan xərclərə getmək qanunidir. İndi bir çox inkişaf etmiş ölkələrdə oxşar bir şey edilir.

Bununla belə, gəlin ənənəvi kömür istilik elektrik stansiyalarına qayıdaq.

Təbii ki, ilk növbədə atmosferə atılan tüstü qazlarının tozsuzlaşdırılması üçün nisbətən ucuz, mənimsənilmiş və səmərəli elektrik və parça filtrlərdən istifadə edilməlidir. Rusiya energetika sənayesi üçün xarakterik olan elektrostatik süzgəclərlə bağlı çətinliklər onların ölçüsünü və dizaynını optimallaşdırmaqla, ilkin ionlaşma və AC-dən istifadə edərək enerji sistemlərini təkmilləşdirməklə, aralıq və ya impulslu enerji təchizatını, filtr işinə nəzarəti avtomatlaşdırmaqla aradan qaldırıla bilər. Bir çox hallarda elektrostatik çöküntüyə daxil olan qazların temperaturunu azaltmaq məqsədəuyğundur.

Azot oksidlərinin atmosferə atılmasını azaltmaq üçün ilk növbədə texnoloji tədbirlərdən istifadə olunur. Onlar ocaqların və soba cihazlarının konstruksiyasını və iş rejimlərini dəyişdirərək, azot oksidlərinin əmələ gəlməsinin kiçik və ya qeyri-mümkün olduğu şərait yaratmaqla yanma prosesinə təsir göstərməkdən ibarətdir.

Kansk-Achinsk kömüründə işləyən qazanlarda azot oksidlərinin əmələ gəlməsini azaltmaq üçün aşağı temperaturda yanmanın sübut edilmiş prinsipindən istifadə etmək məqsədəuyğundur. Yanacaq təchizatının üç mərhələsi ilə aktiv yanma zonasında artıq havanın əmsalı 1,0-1,05 olacaqdır. Bu zonada oksidləşdirici maddənin həddindən artıq olması, həcmdə intensiv kütlə köçürməsinin olması halında, aşağı şlaklaşma sürətini təmin edəcəkdir. Havanın bir hissəsinin aktiv yanma zonasından çıxarılması onun həcmindəki qazların temperaturunu artırmaması üçün məşələ əvəzedici miqdarda təkrar dövriyyə qazları verilir. Yanmanın belə bir təşkili ilə enerji blokunun nominal yükündə azot oksidlərinin konsentrasiyasını 200-250 mq/m3-ə qədər azaltmaq mümkündür.

Azot oksidi emissiyalarını azaltmaq üçün SibVTI NOx emissiyalarını 200 mq/m3-dən aşağı səviyyəyə endirəcək kömür tozunun yanmadan əvvəl yanma sistemini inkişaf etdirir.

300-500 MVt gücündə aqreqatlarda Kuznetsk kömüründən istifadə edildikdə, NOX əmələ gəlməsini azaltmaq üçün aşağı zəhərli ocaqlar və yanacağın mərhələli yanması istifadə edilməlidir. Bu fəaliyyətlərin birləşməsi NOX emissiyalarını təmin edə bilər<350 мг/м3.

Maye külün çıxarılması ilə qazanlarda aşağı reaktiv yanacağın (kül və Kuznetsk arıq) yanması zamanı NOX əmələ gəlməsini azaltmaq xüsusilə çətindir. Hazırda belə qazanlarda NOX konsentrasiyası 1200-1500 mq/m3 təşkil edir. Elektrik stansiyalarında təbii qaz varsa, sobanın yuxarı hissəsində NOX azaldılması ilə üç mərhələli yanma təşkil etmək məqsədəuyğundur (yenidən yanma prosesi). Bu zaman əsas ocaqlar artıq hava əmsalı agor = 1,0-1,1 ilə işlədilir və azalma zonası yaratmaq üçün quruducu ilə birlikdə təbii qaz sobaya verilir. Belə yanma sxemi 500-700 mq/m3-ə qədər NOX konsentrasiyasını təmin edə bilər.

Baca qazlarını azot oksidlərindən təmizləmək üçün kimyəvi üsullardan istifadə olunur. Sənayedə istifadə olunan iki azot emalı texnologiyası var: seçici qeyri-katalitik reduksiya (SNCR) və azot oksidlərinin seçici katalitik reduksiyası (SCR).

SCR texnologiyasının daha yüksək səmərəliliyi ilə, ondakı xüsusi kapital xərcləri SNCR-dən daha yüksəkdir. Əksinə, SNCR ilə müqayisədə ammiakdan istifadənin daha yüksək seçiciliyinə görə SCR texnologiyasında azaldıcı agentin, ən çox ammiakın istehlakı 2-3 dəfə azdır.

Togliatti İES-də 420 t/saat gücündə qazanda sınaqdan keçirilmiş SNCR texnologiyası kömürlə işləyən elektrik stansiyalarının maye külün təmizlənməsi ilə işləyən qazanlarla texniki yenidən təchiz edilməsində istifadə edilə bilər. Bu, onları NOX emissiyalarının səviyyəsini = 300-350 mq/m3 ilə təmin edəcəkdir. Ekoloji cəhətdən gərgin olan ərazilərdə SCR texnologiyası 200 mq/m3 ətrafında NOX emissiyalarına nail olmaq üçün istifadə edilə bilər. Bütün hallarda azot təmizləyicilərinin istifadəsindən əvvəl NOX əmələ gəlməsini azaltmaq üçün texnoloji tədbirlər həyata keçirilməlidir.

Hazırda mənimsənilmiş texnologiyaların köməyi ilə 95-97% SO2 tutmaqla turş yanacağın yanma məhsullarının iqtisadi cəhətdən məqbul təmizlənməsi mümkündür. Bu vəziyyətdə təbii əhəngdaşı adətən sorbent kimi istifadə olunur, kommersiya gipsi təmizlənmənin əlavə məhsuludur.

Ölkəmizdə Doroqobuzhskaya QRES-də ammiakın sorbent olduğu ammonyak-sulfat kükürdsüzləşdirmə texnologiyasını və kommersiya ammonium sulfatını tətbiq edən 500-103 nm3/saat gücündə bir qurğu hazırlanmış və kommersiya məqsədli istismara verilmişdir. qiymətli gübrə, yan məhsuldur.

Rusiyada qüvvədə olan standartlara əsasən, azaldılmış kükürd miqdarı S > 0,15% kq/MJ olan yanacaqdan istifadə edərkən 90-95% SO2-nin bağlanması zəruridir. Aşağı və orta kükürdlü yanacaqları yandırarkən S< 0,05% кг/МДж целесообразно использовать менее капиталоемкие технологии.

Hazırda kömürlə işləyən istilik elektrik stansiyalarının səmərəliliyinin daha da artırılması üçün aşağıdakılar əsas istiqamətlər hesab olunur:

mənimsənilmiş 24 MPa ilə müqayisədə buxar parametrlərinin artması, buxar elektrik stansiyalarının avadanlıq və sistemlərinin eyni vaxtda təkmilləşdirilməsi ilə 540/540 °С;

perspektivli kömürlə işləyən CCGT-lərin inkişafı və təkmilləşdirilməsi;

yeni tüstü qazlarının təmizlənməsi sistemlərinin təkmilləşdirilməsi və inkişafı.

Sxemlərin və avadanlıqların hərtərəfli təkmilləşdirilməsi buxar parametrlərini dəyişdirmədən superkritik kömürlə işləyən enerji bloklarının səmərəliliyini təxminən 40-dan 43-43,5% -ə qədər artırmağa imkan verdi. Parametrlərin 24 MPa, 545/540 °C-dən 29 MPa, 600/620 °C-ə artırılması kömür üzərində real layihələrdə səmərəliliyi təxminən 47%-ə qədər artırır. Böyük (600-800 MVt) aqreqatlara malik elektrik stansiyalarının daha yüksək parametrlərdə (məsələn, superqızdırıcıların austenit boruları) daha bahalı materialların istifadəsi səbəbindən qiymət artımı nisbətən azdır. Səmərəliliyin 43-dən 45% -ə və 5,5 - 47% -ə qədər artması ilə 2,5% təşkil edir. Lakin belə qiymət artımı belə, çox yüksək kömür qiymətləri ilə öz bəhrəsini verir.

Keçən əsrin ortalarında ABŞ və SSRİ-də başlanmış super kritik buxar parametrləri üzərində iş son illərdə Yaponiyada və enerji qiymətləri yüksək olan Qərbi Avropa ölkələrində sənaye tətbiqini tapdı.

Danimarka və Yaponiyada 380-1050 MVt gücündə canlı buxar təzyiqi 24-30 MPa olan və 580-610 °C-ə qədər qızdırılan enerji blokları tikilmiş və kömürdə uğurla istismar edilmişdir. Onların arasında 580 °С-ə qədər ikiqat qızdırılan bloklar var. Ən yaxşı Yapon bloklarının səmərəliliyi 45-46% səviyyəsindədir, dərin vakuumlu soyuq dövranlı suda işləyən Danimarkalılar 2-3% daha yüksəkdir.

Almaniyada 800-1000 MVt gücündə qəhvəyi kömür enerji blokları 27 MPa-a qədər buxar parametrləri, 580/600 ° C və 45% -ə qədər səmərəlilik ilə tikilmişdir.

Ölkəmizdə təşkil edilmiş super kritik buxar parametrlərinə (30 MPa, 600/600 °C) malik enerji blokunda aparılan işlər təxminən 46% səmərəliliyi ilə 300-525 MVt gücündə belə bir qurğunun yaradılmasının reallığını təsdiqlədi. növbəti illərdə.

Səmərəliliyin artması təkcə buxar parametrlərinin artması (onların töhfəsi təxminən 5%) hesabına deyil, həm də daha çox dərəcədə - turbinin (4,5%) və qazanın (2,5) səmərəliliyinin artması hesabına əldə edilir. %) və onun işinə xas olan itkilərin azalması ilə stansiya avadanlıqlarının təkmilləşdirilməsi.

Ölkəmizdə mövcud olan geriləmə 650 ° C buxar temperaturu və austenitik çeliklərin geniş istifadəsinə yönəldilmişdir. Belə parametrlərə malik və buxar təzyiqi 30,0 MPa olan kiçik eksperimental qazan 1949-cu ildən VTİ eksperimental İES-də 200 min saatdan artıq işləyir, işlək vəziyyətdədir, tədqiqat məqsədləri və uzunmüddətli sınaqlar üçün istifadə oluna bilər. SKR-100 enerji bloku Kaşirskaya QRES-də 720 t/saat gücündə qazan və 30 MPa/650 °С üçün turbinli

1969-cu ildə 30 min saatdan çox işləmişdir.Avadanlıqları ilə bağlı olmayan səbəblərə görə istismara xitam verildikdən sonra o, nəfslənmişdir. 1955-ci ildə VTI-də K. Rakov buxar parametrləri 30 MPa/700 °C olan qazanın yaradılması imkanlarını işləyib hazırladı.

Kütləvi qızdırılmayan hissələrin istehsalı üçün yüksək xətti genişlənmə və aşağı istilik keçiriciliyi olan austenitik çeliklərin istifadəsi: buxar boru kəmərləri, rotorlar və turbin korpusları və fitinqlər enerji avadanlıqları üçün qaçılmaz tsiklik yüklər altında aşkar çətinliklərə səbəb olur. Bunu nəzərə alaraq, əhəmiyyətli dərəcədə yüksək temperaturda işləyə bilən nikel əsaslı ərintilər praktikada daha uyğun ola bilər.

Beləliklə, uzun fasilədən sonra super kritik buxar parametrlərinin tətbiqinə yönəlmiş işlərin bərpa olunduğu ABŞ-da, əsasən bunun üçün lazım olan materialların hazırlanması və sınaqdan keçirilməsinə diqqət yetirirlər.

Ən yüksək təzyiq və temperaturda işləyən hissələr üçün: qızdırıcı borular, başlıqlar, əsas buxar xətləri, bir neçə nikel əsaslı ərintilər seçilmişdir. Təzyiqlərin əhəmiyyətli dərəcədə aşağı olduğu təkrar isitmə yolu üçün ostenitik çeliklər də nəzərə alınır və 650 °C-dən aşağı temperaturlar üçün perspektivli ferritik çeliklər nəzərə alınır.

2003-cü il ərzində 760 ° C-ə qədər buxar temperaturunda güc qazanlarının işləməsini təmin edən təkmil ərintiləri, istehsal proseslərini və örtük üsullarını müəyyən etmək, xarakterik uyğunlaşmaları, temperatur dəyişikliklərini və real kömür yanma mühitində mümkün korroziyanı nəzərə alaraq planlaşdırılır. məhsullar.

Həmçinin yeni materiallar və proseslər üçün ASME hesablama standartlarının düzəldilməsi və 870 ° C-ə qədər buxar temperaturunda və 35 MPa-a qədər təzyiqdə avadanlığın dizaynını və istismarını nəzərdən keçirmək planlaşdırılır.

Avropa İttifaqı ölkələrində kooperativ maliyyələşdirmə əsasında enerji və maşınqayırma şirkətlərinin böyük bir qrupunun iştirakı ilə buxarın maksimal temperaturu 700 °C-dən yuxarı olan təkmil toz-kömür enerji bloku hazırlanır. Bunun üçün təzə buxarın parametrləri götürülür

37,5 MPa/700 °С və 12 və 2,35 MPa təzyiqlərdə 720 °С-ə qədər ikiqat isitmə dövrü. Kondensatorda 1,5-2,1 kPa təzyiqlə belə bir qurğunun səmərəliliyi 50% -dən yuxarı olmalıdır və 53-54% -ə çata bilər. Və burada materiallar kritikdir. Onlar temperaturda 100 MPa-ya bərabər olan 100 min saatdan çox uzunmüddətli gücü təmin etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur:

superqızdırıcıların, çıxış manifoldlarının, buxar boru kəmərlərinin, turbin qapaqlarının və rotorların son dəstələrinin boruları üçün nikel əsaslı ərintilər - 750 °C;

super qızdırıcılar üçün ostenitik çeliklər - 700 ° C;

qazan boruları və kollektorlar üçün ferritik-martensitik çeliklər - 650 °C.

Müasir buxar güc aqreqatlarının etibarlılığını və istismar xüsusiyyətlərini itirmədən ən bahalı materiallara ehtiyacı və vahidlərin dəyərini azaltmaq üçün yeni qazan və turbin dizaynları, istehsal üsulları (qaynaq kimi) və yeni möhkəm sxemlər hazırlanır.

Blokun həyata keçirilməsi 2010-cu ildən sonra planlaşdırılır və daha 20 il ərzində son məqsəd 800 °C-ə qədər buxar temperaturunda 55%-ə qədər xalis səmərəliliyə nail olmaqdır.

Artıq əldə edilmiş uğurlara və buxar enerji bloklarının daha da təkmilləşdirilməsi perspektivlərinə baxmayaraq, kombinə edilmiş qurğuların termodinamik faydaları o qədər böyükdür ki, kömürlə işləyən CCGT-nin inkişafına böyük diqqət yetirilir.

Qaz turbinlərində kül tərkibli yanacağın yanması turbinlərin axın yolunda çöküntülərin əmələ gəlməsi və onların hissələrinin korroziyaya uğraması səbəbindən çətin olduğundan, qaz turbinlərində kömürün istifadəsi üzrə işlər əsasən iki istiqamətdə aparılır:

təzyiq altında qazlaşdırma, yanar qazın təmizlənməsi və qaz turbinlərində yanması; qazlaşdırma qurğusu dövriyyəsi və sxemi təbii qazda olduğu kimi qalan CCGT ilə birləşdirilmişdir;

yüksək təzyiqli maye qatlı buxar generatorunda təzyiq altında kömürün birbaşa yanması, qaz turbinində yanma məhsullarının təmizlənməsi və genişləndirilməsi.

Süni qazın kömür külü və kükürd birləşmələrindən yüksək təzyiqlərdə qazlaşdırılması və təmizlənməsi proseslərinin həyata keçirilməsi onların intensivliyini artırmağa, avadanlıqların ölçülərini və maya dəyərini azaltmağa imkan verir. Qazlaşdırma zamanı çıxarılan istilik CCGT dövrəsində istifadə olunur və qazlaşdırmada istifadə olunan buxar və su, bəzən hava da ondan alınır. Kömürün qazlaşdırılması və generator qazının təmizlənməsi nəticəsində yaranan itkilər CCGT səmərəliliyini azaldır. Buna baxmayaraq, rasional dizaynla olduqca yüksək ola bilər.

Kütləvi yataqda, mayeləşdirilmiş yataqda və axınlarda kömürün qazlaşdırılması texnologiyaları ən inkişaf etmiş və praktiki olaraq tətbiq olunur. Oksigen oksidləşdirici agent kimi istifadə olunur, daha az hava. Sintez qazını kükürd birləşmələrindən təmizləmək üçün sənayedə hazırlanmış texnologiyaların istifadəsi qazın 40 °C-ə qədər soyudulmasını tələb edir ki, bu da əlavə təzyiq və performans itkiləri ilə müşayiət olunur. Qazın soyudulması və təmizlənməsi sistemlərinin dəyəri İES-lərin ümumi dəyərinin 15-20%-ni təşkil edir. İndi yüksək temperaturda (540-600 ° C-ə qədər) qaz təmizləmə texnologiyaları fəal şəkildə inkişaf etdirilir ki, bu da sistemlərin dəyərini azaldacaq və onların işini asanlaşdıracaq, həmçinin təmizləmə ilə bağlı itkiləri azaldır. Qazlaşdırma texnologiyasından asılı olmayaraq, kömür enerjisinin 98-99%-i yanar qaza çevrilir.

1987-91-ci illərdə. SSRİ-də "Təmiz Enerji" dövlət proqramı çərçivəsində VTI və CKTI, layihə institutları ilə birlikdə kömür qazlaşdırılması ilə bir neçə CCGT ətraflı işlənmişdir.

Blokların vahid gücü (xalis) 250-650 MVt idi. Yuxarıda göstərilən hər üç qazlaşdırma texnologiyası ən çox yayılmış kömürlərə münasibətdə nəzərdən keçirilmişdir: tərkibi və xüsusiyyətləri ilə çox fərqli olan Berezovski qəhvəyi, Kuznetsk daşı və AS. 39-45% səmərəlilik və çox yaxşı ətraf mühit göstəriciləri əldə edilmişdir. Ümumiyyətlə, bu layihələr o vaxtkı dünya səviyyəsinə kifayət qədər uyğun idi. Xaricdə analoji CCGT-lər 250-300 MVt vahid gücü olan nümayiş nümunələrində artıq həyata keçirilib və yerli layihələr 10 il əvvəl dayandırılıb.

Buna baxmayaraq, qazlaşdırma texnologiyaları ölkəmiz üçün maraq doğurur. Xüsusilə VTI davam edir

qazlaşdırma qurğusunda "ocaq" üsulu ilə eksperimental iş (toplu təbəqə və maye külün çıxarılması ilə) və CCGT sxemlərinin optimallaşdırılması tədqiqatları.

Ən perspektivli yerli kömürlərin orta kükürd tərkibini və bu CCGT-lərin rəqabət aparmalı olacağı ənənəvi toz kömür enerji bloklarının iqtisadi və ekoloji göstəricilərində əldə edilən irəliləyişləri nəzərə alaraq, onların inkişafının əsas səbəbləri daha yüksək istilik səmərəliliyinə nail olmaq imkanıdır. və CO2-nin dövriyyədən çıxarılmasında daha az çətinlik (aşağıya bax). Qazlaşdırma ilə CCGT-nin mürəkkəbliyini və onların inkişafı və işlənməsinin yüksək qiymətini nəzərə alaraq, CCGT-nin səmərəliliyini 52-55% səviyyəsində, kömür blokunun dəyərinin 1-1,05 xüsusi dəyəri, SO2 səviyyəsində qəbul etmək məsləhətdir. və NOX emissiyaları son məqsədlər kimi.< 20 мг/м3 и частиц не более 10 мг/м3. Для достижения их необходимо дальнейшее развитие элементов и систем ПГУ.

Qazlaşdırıcının çıxışında yanan qazın temperaturunu 900-1000 °C-ə endirməklə, onu kükürd birləşmələrindən və hissəciklərindən təmizləmək və yüksək temperaturda (məsələn, 500-540 °C) qaz turbininin yanma kamerasına yönəltməklə boru kəmərləri və fitinqlər ucuz poladdan hazırlana bilər), oksigen partlayışından daha çox havadan istifadə etməklə, qazlaşdırma sisteminin qaz-hava yolunda təzyiq və istilik itkilərini azaltmaqla və içərisində bağlanan istilik mübadilə sxemlərindən istifadə etməklə, qazlaşdırma ilə bağlı səmərəliliyin itirilməsi 16-20-dən 10-12% -ə qədər və öz ehtiyacları ilə enerji istehlakını əhəmiyyətli dərəcədə azaldır.

Xaricdə həyata keçirilən layihələr də kömürün qazlaşdırılması ilə CCGT ilə istilik elektrik stansiyalarının vahid dəyərinin əhəmiyyətli dərəcədə aşağı düşməsinə, məhsuldarlığın və avadanlığın vahid tutumunun artmasına, o cümlədən texnologiyanın inkişafının artmasına dəlalət edir.

Başqa bir ehtimal təzyiq altında mayeləşdirilmiş yataqda kömürün yanması ilə CCGT qurğusudur. Tələb olunan hava 1-1,5 MPa təzyiqli qaz turbinli kompressor vasitəsilə laya verilir, küldən təmizləndikdən və süzüldükdən sonra yanma məhsulları qaz turbinində genişlənir və faydalı iş verir. Buxar dövrəsində layda ayrılan istilik və turbində işlənmiş qazların istiliyindən istifadə olunur.

Təzyiq altında prosesin aparılması, mayeləşdirilmiş yataqda kömür yanmasına xas olan bütün üstünlükləri qoruyaraq, buxar generatorlarının vahid gücünü əhəmiyyətli dərəcədə artırmağa və kömür və kükürd bağlamasının daha tam yanması ilə ölçülərini azaltmağa imkan verir.

KSD ilə CCGT-nin üstünlükləri müxtəlif növ kömürün tam yanması (səmərəliliyi > 99%), yüksək istilik ötürmə əmsalları və kiçik istilik səthləri, aşağı (850 ° C-ə qədər) yanma temperaturu və nəticədə kiçik ( 200 mq/m3-dən az) NOX emissiyaları, şlaklanmanın olmaması, laya sorbentin (əhəngdaşı, dolomit) əlavə edilməsi və kömürün tərkibində olan kükürdün 90-95%-ni bağlamaq imkanı.

Orta gücdə (təxminən 100 MVel.) və subkritik buxar parametrlərində PCR ilə CCGT-də yüksək səmərəlilik (kondensasiya rejimində 40-42%) əldə edilir.

Qazanın kiçik ölçüləri və kükürddən təmizlənmənin olmaması səbəbindən KSD ilə CCGT-nin işğal etdiyi sahə kiçikdir. Avadanlıqların blok-tam çatdırılması və dəyərinin və şərtlərinin azalması ilə modul konstruksiya mümkündür.

Rusiya üçün KSD-li CCGT-lər, ilk növbədə, lazımi ekoloji avadanlıqları tapmaq çətin olan dar yerlərdə kömürlə işləyən İES-lərin texniki yenidən qurulması üçün perspektivlidir. Köhnə qazanların HPG ilə qaz turbinləri ilə əvəz edilməsi də bu İES-lərin səmərəliliyini xeyli yaxşılaşdıracaq və onların elektrik gücünü 20% artıracaq.

VTI-də yerli avadanlıq əsasında KSD ilə bir neçə standart ölçüdə CCGT hazırlanmışdır.

Əlverişli iqtisadi şəraitdə belə CCGT qurğuları qısa müddətdə ölkəmizdə satıla bilərdi.

KSD ilə CCGT texnologiyası mürəkkəb kimyəvi istehsal olan qazlaşdırma qurğularından daha sadə və energetiklər üçün daha tanışdır. Hər iki texnologiyanın müxtəlif birləşmələri mümkündür. Onların məqsədi bir tərəfdən qazlaşdırma və qaz təmizləmə sistemlərini sadələşdirmək və xarakterik itkilərini azaltmaq, digər tərəfdən isə KSD-li sxemlərdə turbin qarşısında qazın temperaturu və qaz turbininin gücünü artırmaqdır.

Kömürün geniş və uzunmüddətli istifadəsi perspektivlərini qiymətləndirməkdə ictimaiyyətin, ekspertlərin və hökumətlərin bəzi təmkinliliyi atmosferə artan CO2 emissiyaları və bu emissiyaların fəlakətli nəticələrə səbəb olacaq qlobal iqlim dəyişikliyinə səbəb ola biləcəyi qorxusu ilə əlaqələndirilir. .

Bu qorxuların etibarlılığının müzakirəsi (bir çox səlahiyyətli ekspertlər tərəfindən paylaşılmır) məqalənin mövzusu deyil.

Bununla belə, onlar doğru çıxsalar da, 40-60 ildən sonra, lazım olduqda, hətta ondan da tez, cüzi CO2 emissiyaları ilə kömürlə işləyən rəqabətqabiliyyətli istilik elektrik stansiyalarının (və ya enerji texnologiyası müəssisələrinin) yaradılması olduqca realdır. atmosfer.

Artıq bu gün istilik elektrik stansiyalarından, xüsusən də kömürlə işləyən stansiyalardan atmosferə CO2 emissiyalarının əhəmiyyətli dərəcədə azalması elektrik və istilik enerjisinin birgə istehsalı və istilik elektrik stansiyalarının səmərəliliyinin artırılması ilə mümkündür.

Artıq mənimsənilmiş proseslər və avadanlıqlardan istifadə edərək, kömürün qazlaşdırılması, CO + H2O-nun H2O və CO2-yə çevrilməsi və CO2-nin sintez qazından çıxarılması ilə CCGT dizayn etmək mümkündür.

Layihədə ilkin qaz temperaturu ISO1190 °C standartına uyğun olaraq Siemens şirkətindən GTU U94.3A, PRENFLO qazlaşdırıcısı (xəttdə, Pittsburq №8 kömür və oksigen partlayışından quru toz üzərində), növbəli reaktor və qazın çıxarılması üçün istifadə edilmişdir. turşu qazları: Lurgidən Rectizol sistemində H2S, COS və CO2.

Sistemin üstünlükləri yüksək (2 MPa) təzyiqdə, yüksək qismən təzyiqdə və CO2 konsentrasiyasında CO2-nin çıxarılması proseslərini həyata keçirərkən avadanlığın kiçik ölçüsüdür. CO2-nin təxminən 90%-nin çıxarılması iqtisadi səbəblərə görə qəbul edilir.

CO2-nin çıxarılması zamanı orijinal CCGT-nin səmərəliliyinin azalması CO2-nin ekzotermik çevrilməsi zamanı ekserji itkiləri (2,5-5%), CO2-nin ayrılması zamanı əlavə enerji itkiləri (1%) və azalma nəticəsində baş verir. CO2 ayrıldıqdan sonra qaz turbinindən və qazandan istifadə edən yanma məhsullarının istehlakı (1%).

CO-nun çevrilməsi və CO2 dövründən çıxarılması üçün cihazların dövrəsinə daxil edilməsi GF ilə CCGT-nin vahid dəyərini 20% artırır. CO2-nin mayeləşdirilməsi daha 20% əlavə edəcək. Elektrik enerjisinin dəyəri müvafiq olaraq 20 və 50% artacaq.

Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, yerli və xarici tədqiqatlar kömürün qazlaşdırılması ilə CCGT-nin səmərəliliyinin daha da əhəmiyyətli dərəcədə - 50-53% -ə qədər artmasının mümkünlüyünü və nəticədə CO2-nin çıxarılması ilə onların modifikasiyasını göstərir.

ABŞ-da EPRI təbii qazla işləyən istilik elektrik stansiyaları ilə rəqabətədavamlı olan kömürlə işləyən enerji komplekslərinin yaradılmasını təşviq edir. İlkin kapital qoyuluşlarını azaltmaq və daha tez qaytarmaq, eyni zamanda, mövcud ekoloji tələbləri yerinə yetirmək üçün onların mərhələli şəkildə qurulması məqsədəuyğundur.

Birinci mərhələ: GF ilə ekoloji cəhətdən təmiz CCGT vəd edir.

İkinci mərhələ: CO2-nin çıxarılması və daşınması sisteminin həyata keçirilməsi.

Üçüncü mərhələ: hidrogen və ya təmiz nəqliyyat yanacağının istehsalının təşkili.

Daha radikal təkliflər var. B, məsələn, "sıfır" emissiya ilə kömürlə işləyən istilik elektrik stansiyasını nəzərdən keçirir. Onun texnoloji dövrü aşağıdakı kimidir. İlk addım hidrogenin əlavə edilməsi və CH4 və H2O istehsalı ilə su-kömür şlamının qazlaşdırılmasıdır. Kömür külü qazlaşdırıcıdan çıxarılır və qaz-buxar qarışığı təmizlənir.

İkinci mərhələdə, CO2 şəklində qaz halına keçmiş karbon, təmizlənmiş suyun da tədarük edildiyi reformatorda kalsium oksidi ilə bağlanır. Onun tərkibində əmələ gələn hidrogen hidroqazlaşdırma prosesində istifadə olunur və incə təmizləndikdən sonra elektrik enerjisi yaratmaq üçün bərk oksid yanacaq hüceyrəsinə verilir.

Üçüncü mərhələdə reformatorda əmələ gələn CaCO3 yanacaq hüceyrəsində ayrılan istilikdən və sonrakı emal üçün uyğun CaO və konsentratlaşdırılmış CO2-nin əmələ gəlməsindən istifadə etməklə kalsifikasiya edilir.

Dördüncü addım hidrogenin kimyəvi enerjisini elektrik və istiliyə çevirməkdir ki, bu da dövrəyə qaytarılır.

CO2 dövrandan çıxarılır və məsələn, təbiətdə kömür ehtiyatlarından daha böyük miqdarda olan maqnezium silikat kimi mineralların karbonlaşması proseslərində minerallaşır. Karbonlaşmanın son məhsulları tükənmiş mədənlərdə basdırıla bilər.

Belə bir sistemdə kömürün elektrik enerjisinə çevrilməsinin səmərəliliyi təxminən 70% olacaqdır. CO2-nin çıxarılmasının ümumi dəyəri 15-20 ABŞ dolları/ton olduğu halda, bu, elektrik enerjisinin dəyərini təxminən 0,01 dollar/kVt/s artıracaq.

Baxılan texnologiyalar hələ də uzaq gələcəyin məsələsidir.

Bu gün dayanıqlı inkişafı təmin etmək üçün ən mühüm tədbir iqtisadi cəhətdən əsaslandırılmış enerjiyə qənaətdir. İstehsal sferasında bu, enerjinin çevrilməsinin səmərəliliyinin artırılması (bizim halda, istilik elektrik stansiyalarında) və sinergik texnologiyaların istifadəsi ilə əlaqələndirilir, yəni. bir quraşdırmada bir neçə növ məhsulun birləşmiş istehsalı, enerji texnologiyası kimi bir şey, ölkəmizdə 40-50 il əvvəl məşhurdur. Təbii ki, indi o, başqa texniki əsaslarla həyata keçirilir.

Belə aqreqatların ilk nümunəsi neft qalıqlarının qazlaşdırılması ilə CCGT idi və artıq kommersiya şərtləri ilə istifadə olunur. Onlar üçün yanacaq neft emalı zavodlarının tullantılarıdır (məsələn, koks və ya asfalt), məhsullar isə elektrik enerjisi, texnoloji buxar və istilik, neft emalı zavodlarında istifadə olunan kommersiya kükürd və hidrogendir.

Ölkəmizdə geniş yayılmış elektrik və istilik enerjisinin birgə istehsalı ilə kogenerasiya mahiyyətcə enerjiyə qənaət edən sinergik texnologiyadır və bu imkanda hazırda qəbul olunduğundan daha çox diqqətə layiqdir.

Ölkədə hökm sürən “bazar” şəraitində köhnəlmiş avadanlıqlarla təchiz edilmiş və optimal yüklənməmiş buxar turbinli İES-lərdə elektrik və istilik enerjisinin istehsalına çəkilən xərclər bir çox hallarda həddindən artıq yüksəkdir və onların rəqabət qabiliyyətini təmin etmir.

Heç bir halda bu müddəa kombinə edilmiş istilik və elektrik istehsalının əsaslı əsaslı ideyasını yenidən nəzərdən keçirmək üçün istifadə edilməməlidir. Təbii ki, prinsipləri ölkəmizdə uzun illərdir nəticəsiz müzakirə edilən elektrik və istilik enerjisi arasında xərclərin yenidən bölüşdürülməsi ilə məsələ həll olunmur. Lakin İES-lərin və ümumilikdə istilik təchizatı sistemlərinin iqtisadiyyatı texnologiyaları (binar qazla işləyən CCGT, kömürlə işləyən CCP, əvvəlcədən izolyasiya edilmiş istilik boru kəmərləri, avtomatlaşdırma və s.), təşkilati və struktur dəyişiklikləri və dövlət tənzimlənməsi ilə əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırıla bilər. tədbirlər. Onlar xüsusilə bizim kimi soyuq, istilik müddəti uzun olan ölkədə lazımdır.

Müxtəlif istilik və enerji texnologiyalarını bir-biri ilə müqayisə etmək maraqlıdır. İstər rəqəmsal (qiymət), istərsə də metodoloji Rusiya təcrübəsi belə müqayisələrə əsas vermir və bu istiqamətdə edilən cəhdlər kifayət qədər inandırıcı deyil. Bu və ya digər şəkildə biz xarici mənbələri cəlb etməliyik.

Bir çox təşkilatlar tərəfindən həm ölkəmizdə, həm də xaricdə ilkin məlumatların razılaşdırılması olmadan aparılmış hesablamalar göstərir ki, təbii qaz və kömür arasında qiymət nisbətində köklü dəyişiklik olmadan indi xaricdə inkişaf etmiş (istilik vahidi üçün qaz təxminən iki dəfədir) kömür qədər bahalıdır), müasir CCGT-lər kömür enerji blokları üzərində rəqabət üstünlüklərini qoruyur. Bu mövqenin dəyişməsi üçün bu qiymətlərin nisbəti ~4-ə qədər artmalıdır.

-da texnologiyaların inkişafı ilə bağlı maraqlı proqnoz verilib. Buradan görünür ki, məsələn, mazut buxar enerji bloklarından istifadə 2025-ci ilə qədər, qazdan isə 2035-ci ilə qədər proqnozlaşdırılır; kömürün qazlaşdırılması ilə CCGT-nin istifadəsi - 2025-ci ildən və yanacaq elementlərinin qazda - 2035-ci ildən; Təbii qazla işləyən CCGT-lər də 2100-cü ildən sonra istifadə olunacaq, CO2 emissiyası 2025-ci ildən sonra başlayacaq və kömürün qazlaşdırılması ilə CCGT-lərdə 2055-ci ildən sonra istifadə olunacaq.

Bu cür proqnozların bütün qeyri-müəyyənliyi ilə onlar diqqəti uzunmüddətli enerji problemlərinin mahiyyətinə və onların həllinin mümkün yollarına cəlb edirlər.

Dövrümüzdə baş verən elm və texnikanın inkişafı ilə istilik elektrik stansiyalarında baş verən proseslər getdikcə intensivləşir və mürəkkəbləşir. Onların optimallaşdırılmasına yanaşma dəyişir. Bu, əvvəllər olduğu kimi texniki meyarlara görə deyil, istilik enerjisi qurğularının dəyişən və artan çevikliyini, dəyişən şərtlərə uyğunlaşma qabiliyyətini dəyişən və tələb edən bazar tələblərini əks etdirən iqtisadi meyarlara uyğun olaraq həyata keçirilir. 30 il demək olar ki, dəyişməz işləyən elektrik stansiyalarının layihələndirilməsi indi mümkün deyil.

Son illərdə elektrik enerjisi sənayesində liberallaşma və bazar münasibətlərinin tətbiqi istilik-energetika texnologiyalarında, mülkiyyət strukturunda və enerji tikintisinin maliyyələşdirilməsi üsullarında ciddi dəyişikliklərə səbəb olmuşdur. Azad elektrik enerjisi bazarında fəaliyyət göstərən kommersiya elektrik stansiyaları yarandı. Belə elektrik stansiyalarının seçilməsinə və layihələndirilməsinə yanaşmalar ənənəvi olanlardan çox fərqlidir. Çox vaxt güclü kombinə edilmiş dövrəli stansiyalarla təchiz edilmiş kommersiya istilik elektrik stansiyaları qaz yanacağının il boyu fasiləsiz tədarükünü təmin edən müqavilələrlə təmin edilmir və bir neçə qaz tədarükçüləri ilə zəmanətsiz müqavilələr bağlamalı və ya daha bahalı maye yanacaqla təmin edilməlidir. İES-in vahid dəyərinin 4-5% artması ilə.

Baza və yarımpik istilik elektrik stansiyalarının həyat dövrü xərclərinin 65%-i yanacaq xərcləri olduğundan, onların səmərəliliyinin artırılması əsas problemdir. Atmosferə xüsusi emissiyaların azaldılması zərurəti nəzərə alınmaqla bu gün onun aktuallığı daha da artmışdır.

Bazar şəraitində istilik elektrik stansiyalarının etibarlılığına və hazırlığına tələblər artdı, indi kommersiya nöqteyi-nəzərindən qiymətləndirilir: istilik elektrik stansiyasının istismarı tələb olunduğu zaman hazırlıq lazımdır və müxtəlif qiymətlərdə əlçatmazlığın qiyməti. vaxt əhəmiyyətli dərəcədə fərqlidir.

Ekoloji tələblərə uyğunluq və yerli hakimiyyət orqanlarının və ictimaiyyətin dəstəyi vacibdir.

Bir qayda olaraq, səmərəliliyin müəyyən dərəcədə azalması bahasına olsa belə, pik yük dövrlərində gücü artırmaq məsləhətdir.

İstilik elektrik stansiyalarının etibarlılığını və hazırlığını təmin etmək üçün tədbirlərə xüsusi diqqət yetirilir. Bunun üçün dizayn mərhələsində MTBF və orta bərpa müddəti hesablanır və mövcudluğu yaxşılaşdırmağın mümkün yollarının kommersiya effektivliyi qiymətləndirilir. Çox diqqət yetirilir

avadanlıq və komponentlərin tədarükçülərinin keyfiyyətinin yaxşılaşdırılması və nəzarət edilməsi, istilik elektrik stansiyalarının layihələndirilməsi və tikintisi, eləcə də texniki və təmirin texniki və təşkilati aspektləri.

Bir çox hallarda enerji bloklarının məcburi dayandırılması onların zavodun köməkçi avadanlığının nasazlığının nəticəsidir. Bunu nəzərə alaraq, bütün CHP zavodunun texniki xidmət konsepsiyası geniş yayılır.

Digər mühüm inkişaf brend xidmətlərin yayılması idi. Bunun üçün müqavilələrdə cari, orta və əsaslı təmirin müəyyən edilmiş müddətdə aparılması üçün podratçının zəmanətləri nəzərdə tutulur; iş lazım olduqda fabrikdə ixtisaslı işçilər tərəfindən aparılır və ona nəzarət edilir; ehtiyat hissələri problemi yumşaldılır və s. Bütün bunlar SES-lərin hazırlığını əhəmiyyətli dərəcədə artırır və onların sahiblərinin risklərini azaldır.

Təxminən on beş-iyirmi il bundan əvvəl ölkəmizdə elektrik enerjisi sənayesi, bəlkə də, qaz turbinləri və avtomatlaşdırma sistemləri istisna olmaqla, ən müasir səviyyədə idi. Yeni texnologiyalar və avadanlıqlar fəal şəkildə inkişaf etdirildi, texniki səviyyədə xaricilərdən geri qalmadı. Sənaye layihələri güclü sənaye və akademik institutların və universitetlərin tədqiqatlarına əsaslanırdı.

Son 10-12 il ərzində elektrik enerjisi sənayesində və energetikada potensial böyük ölçüdə itirilib. Yeni elektrik stansiyalarının və qabaqcıl avadanlıqların işlənməsi və tikintisi praktiki olaraq dayandırılıb. Nadir istisnalar, GTE-110 və GTE-180 qaz turbinlərinin və KVINT və Kosmotronik avtomatlaşdırılmış texnoloji idarəetmə sistemlərinin inkişafıdır ki, onlar irəliyə doğru əhəmiyyətli bir addıma çevrilmiş, lakin mövcud geriləməni aradan qaldırmamışlar.

Bu gün avadanlıqların fiziki cəhətdən köhnəlməsini və köhnəlməsini nəzərə alaraq, Rusiya energetika sənayesinin yenilənməsinə ciddi ehtiyacı var. Təəssüf ki, hazırda enerjiyə aktiv investisiyalar üçün iqtisadi şərait yoxdur. Əgər yaxın illərdə belə şərait yaranarsa, yerli elmi-texniki təşkilatlar - nadir istisnalarla - enerji sektoru üçün zəruri olan qabaqcıl avadanlıq hazırlayıb istehsal edə biləcəklər.

Əlbəttə ki, onun istehsalının inkişafı istehsalçılar üçün böyük xərclərlə, istifadəsi isə - təcrübənin toplanmasından əvvəl - elektrik stansiyalarının sahibləri üçün məlum risklə əlaqələndiriləcəkdir.

Biz bu məsrəfləri və riskləri kompensasiya etmək üçün mənbə axtarmalıyıq, çünki bizim unikal enerji avadanlıqlarının istehsalının ölkənin milli maraqlarına uyğun olduğu aydındır.

Energetika sənayesi məhsullarının ixracını inkişaf etdirməklə, bununla da onun texniki təkmilləşdirilməsi və keyfiyyətinin yüksəldilməsi üçün yığılma yaratmaqla özü üçün çox şey edə bilər. Sonuncu uzunmüddətli sabitlik və firavanlıq üçün ən vacib şərtdir.

Oxşar Sənədlər

İstilik buxar turbininin, kondensasiya və qaz turbinli elektrik stansiyalarının iş prinsipi. Buxar qazanlarının təsnifatı: parametrlər və markalanma. Reaktiv və çoxpilləli turbinlərin əsas xüsusiyyətləri. İstilik elektrik stansiyalarının ekoloji problemləri.

kurs işi, 24/06/2009 əlavə edildi


Kiçik və orta gücə malik qaz turbinlərinin tətbiqi və etibarlılıq göstəriciləri. Qaz turbin qurğularının iş prinsipi, onların dizaynı və Brayton/Joule termodinamik dövrü ilə təsviri. Qaz turbinli elektrik stansiyalarının növləri və əsas üstünlükləri.

mücərrəd, 14/08/2012 əlavə edildi


Müxtəlif növ elektrik stansiyalarının xüsusiyyətləri. Kondensasiya edən istilik, kogenerasiya, nüvə, dizel elektrik stansiyaları, hidro-, külək elektrik stansiyaları, qaz turbin qurğuları. Gərginliyin tənzimlənməsi və güc ehtiyatının kompensasiyası.

kurs işi, 10/10/2013 əlavə edildi


Rusiya Federasiyasının iqtisadiyyatında elektrik enerjisinin əhəmiyyəti, mövzusu və inkişaf istiqamətləri, əsas problemləri və perspektivləri. MDB ölkələrinin ən böyük istilik və nüvə, hidroelektrik stansiyalarının, vahid enerji sisteminin ümumi xarakteristikası.

nəzarət işi, 03/01/2011 əlavə edildi


Kömürlərin tərkibi, təsnifatı. Kül və şlak məhsulları və onların tərkibi. Kuznetsk elektrik kömürlərinin ZSHM-də elementlərin tərkibi. Kömürlərin quruluşu və quruluşu. Makromolekulun struktur vahidi. Termik kömürlərin dərin demineralizasiyasının zəruriliyi, üsulları.

xülasə, 02/05/2011 əlavə edildi


İstilik energetikasının inkişafının mənşəyi. Yanacağın daxili enerjisinin mexaniki enerjiyə çevrilməsi. XVII əsrin əvvəllərində sənaye istehsalının yaranması və inkişafı. Buxar mühərriki və necə işləyir. İkiqat fəaliyyət göstərən buxar maşınının işləməsi.

mücərrəd, 21/06/2012 əlavə edildi


Müasir istilik və atom elektrik stansiyalarının əsas avadanlığı kimi buxar turbin qurğusunun xüsusiyyətləri. Onun termodinamik dövrü, iş prosesində baş verən proseslər. Peşə məktəbi dövriyyəsinin səmərəliliyinin artırılması yolları. Rusiyada buxar turbinlərinin qurulması perspektivləri.

xülasə, 29/01/2012 əlavə edildi


İstilik kondensasiya elektrik stansiyalarında, qaz turbin qurğularında və kombinə edilmiş istilik və elektrik stansiyalarında elektrik enerjisinin alınması proseslərinin təsviri. Hidravlik və anbar elektrik stansiyalarının qurğusunun öyrənilməsi. Geotermal və külək enerjisi.

mücərrəd, 25/10/2013 əlavə edildi


Elektrik enerjisinin istehsalı. Elektrik stansiyalarının əsas növləri. İstilik və atom elektrik stansiyalarının ətraf mühitə təsiri. Müasir su elektrik stansiyalarının tikintisi. Gelgit stansiyalarının üstünlükləri. Elektrik stansiyalarının növlərinin faizi.

təqdimat, 23/03/2015 əlavə edildi


Ətraf mühitlə istilik mübadiləsinin müxtəlif şərtlərində mini-CHP kondensator qurğusunun enerjiyə qənaət edən işinin ədədi tədqiqi. Elektrik stansiyalarının istismarının müxtəlif üzvi işləyən maddələrin istifadəsindən ümumi asılılığının nəzərə alınması.

Son onilliklərdə qeyri-ənənəvi enerji sənayesinin sürətli inkişafına baxmayaraq, dünyada istehsal olunan elektrik enerjisinin böyük hissəsi hələ də istilik elektrik stansiyalarının istehsal etdiyi enerjinin payına düşür. Bununla yanaşı, elektrik enerjisinə hər il artan tələbat istilik energetikasının inkişafına stimullaşdırıcı təsir göstərir. Bütün dünya üzrə energetiklər istilik elektrik stansiyalarını təkmilləşdirmək, onların etibarlılığını, ekoloji təhlükəsizliyini və səmərəliliyini artırmaq istiqamətində çalışırlar.

İSTİLİK ENERJİSİ SƏNAYƏSİNİN MƏQSƏDLƏRİ

İstilik energetikası enerjinin bir sahəsidir, onun diqqəti istiliyin digər enerji növlərinə çevrilməsi proseslərinə yönəldilmişdir. Yanma və istilik köçürmə nəzəriyyəsinə əsaslanan müasir istilik energetikləri mövcud elektrik stansiyalarının tədqiqi və təkmilləşdirilməsi ilə məşğul olur, istilik daşıyıcılarının termofiziki xüsusiyyətlərini araşdırır və istilik elektrik stansiyalarının istismarından ətraf mühitə zərərli təsirləri minimuma endirməyə çalışırlar.

ELEKTRİK stansiyaları

İstilik elektrik stansiyaları olmadan istilik energetikasını təsəvvür etmək mümkün deyil. İstilik elektrik stansiyaları aşağıdakı sxem üzrə işləyir. Birincisi, üzvi yanacaq sobaya verilir, orada yandırılır və borulardan keçən suyu qızdırır. Qızdırılan su buxara çevrilir, bu da turbinin dönməsinə səbəb olur. Turbinin fırlanması səbəbindən bir elektrik generatoru işə salınır, bunun sayəsində elektrik cərəyanı yaranır. İstilik elektrik stansiyaları yanacaq kimi neft, kömür və digər bərpa olunmayan enerji mənbələrindən istifadə edir.

İstilik elektrik stansiyalarına əlavə olaraq, elektrik generatorunun köməyi olmadan istilik enerjisinin elektrik enerjisinə çevrildiyi qurğular da var. Bunlar termoelektrik, maqnit-hidrodinamik generatorlar və digər elektrik stansiyalarıdır.

İSTİLİK GÜCÜNÜN ƏTRAF MÜHIT PROBLEMLƏRİ

İstilik energetikasının inkişafında əsas mənfi amil istilik elektrik stansiyalarının fəaliyyəti zamanı ətraf mühitə vurduğu ziyan idi. Yanacaq yandırıldıqda atmosferə çoxlu miqdarda zərərli tullantılar buraxılır. Bunlara uçucu üzvi birləşmələr, bərk kül hissəcikləri, kükürd və azotun qaz oksidləri və ağır metalların uçucu birləşmələri daxildir. Bundan əlavə, istilik elektrik stansiyaları şlak, kül və ya yanacaq saxlamaq üçün yerlərin təşkili zərurəti ilə əlaqədar olaraq suyu çox çirkləndirir və landşaftı korlayır.

Həmçinin, istilik elektrik stansiyalarının fəaliyyəti istixana qazı emissiyaları ilə bağlıdır. Axı, istilik elektrik stansiyaları atmosferdə toplanması planetin istilik balansını dəyişdirən və istixana effektinə səbəb olan çox miqdarda CO 2 buraxır - dövrümüzün ən aktual və ciddi ekoloji problemlərindən biridir.

Buna görə də istilik energetikasının müasir inkişaflarında ən vacib yer istilik elektrik stansiyalarını ekoloji təhlükəsizliyi istiqamətində təkmilləşdirə bilən ixtiralara və yeniliklərə verilməlidir. Söhbət istilik elektrik stansiyalarının istifadə etdiyi yanacağın təmizlənməsi üçün yeni texnologiyalardan, İES-lərdə xüsusi təmizləyici filtrlərin yaradılması, istehsalı və quraşdırılmasından, ilkin olaraq müasir ekoloji tələblər nəzərə alınmaqla layihələndirilmiş yeni İES-lərin tikintisindən gedir.

İNKİŞAF PERSPEKTİVLƏRİ

İstilik enerjisi cihazları bəşəriyyət üçün elektrik enerjisinin əsas mənbəyidir və çox uzun müddət olacaq. Buna görə də, bütün dünyada istilik enerji şirkətləri bu perspektivli enerji sektorunu intensiv şəkildə inkişaf etdirməyə davam edirlər. Onların səyləri, ilk növbədə, ehtiyac həm iqtisadi, həm də ekoloji amillərlə diktə olunan istilik elektrik stansiyalarının səmərəliliyinin artırılmasına yönəlib.

Dünya birliyinin enerji obyektlərinin ekoloji təhlükəsizliyinə dair ciddi tələbləri mühəndisləri istilik elektrik stansiyalarından emissiyaları maksimum icazə verilən konsentrasiyalara qədər azaldan texnologiyalar hazırlamağa sövq edir.

Analitiklər deyirlər ki, müasir şərait elədir ki, kömür və ya qazla işləyən İES gələcəkdə perspektivli olacaq, ona görə də bütün dünyada istilik elektrik stansiyaları ən çox səy göstərir.

Dünyada insanların elektrik enerjisinə olan tələbatının ödənilməsində istilik energetikasının dominant rolu hələ uzun müddət davam edəcəkdir. Axı, inkişaf etmiş ölkələrin daha ekoloji cəhətdən təmiz və sərfəli (yaxınlaşan qalıq yanacaq tükənməsi böhranı fonunda vacibdir) enerji mənbələrinə mümkün qədər tez keçmək istəyinə baxmayaraq, enerji istehsalının yeni üsullarına sürətli keçid mümkün deyil. . Və bu o deməkdir ki, istilik enerjisi sənayesi fəal şəkildə inkişaf etməyə davam edəcək, lakin əlbəttə ki, istifadə olunan texnologiyaların ekoloji təhlükəsizliyi üçün yeni tələblər nəzərə alınmaqla.

İri su elektrik stansiyalarının tikintisinin mənfi ekoloji və sosial nəticələri bizi onların gələcəyin elektroenergetika sənayesində mümkün yerinə diqqətlə baxmağa vadar edir.

Hidroenergetikanın gələcəyi

İri su elektrik stansiyaları enerji sistemində aşağıdakı funksiyaları yerinə yetirir:

1. enerji istehsalı;
2. generasiya enerjisinin enerji istehlakı ilə sürətli koordinasiyası, enerji sistemində tezliklərin sabitləşdirilməsi;
3. istənilən vaxt elektrik enerjisinə çevrilməklə Yerin qravitasiya sahəsində suyun potensial enerjisi şəklində enerjinin toplanması və saxlanması.

İstənilən ölçülü SES-lərdə enerji istehsalı və enerji manevri mümkündür. Və bir neçə aydan bir neçə ilə qədər (qış və quraq illər üçün) enerjinin yığılması böyük su anbarlarının yaradılmasını tələb edir.

Müqayisə üçün: 12 V gərginlikli və 85 amper saat tutumlu 12 kq ağırlığında bir avtomobil akkumulyatoru 1,02 kilovat-saat (3,67 MJ) saxlaya bilər. Effektivliyi 0,92 olan hidravlik qurğuda bu qədər enerji saxlamaq və onu elektrik enerjisinə çevirmək üçün 4 ton (4 kubmetr) suyu 100 m hündürlüyə və ya 40 ton suyu 100 m hündürlüyə qaldırmaq lazımdır. 10 m.

Gücü cəmi 1 MVt olan su elektrik stansiyasının ildə 5 ay yığılmış su ilə sutkada 6 saat suda işləməsi üçün 100 m hündürlükdə yığılıb turbindən keçmək lazımdır. 3.6 milyon ton su. 1 kv.km su anbarı sahəsi ilə səviyyənin azalması 3,6 m təşkil edəcək.40% səmərəliliyi olan bir dizel elektrik stansiyasında eyni miqdarda istehsal üçün 324 ton dizel yanacağı tələb olunur. Belə ki, soyuq iqlim şəraitində qış üçün su enerjisinin yığılması yüksək bəndlər və böyük su anbarları tələb edir.

Bundan əlavə, b O Permafrost zonasında Rusiyanın əksər ərazilərində qışda kiçik və orta çaylar dibinə qədər donur. Bu hissələrdə kiçik su elektrik stansiyaları qışda yararsızdır.

İri su elektrik stansiyaları istər-istəməz bir çox istehlakçılardan xeyli məsafədə yerləşir və ötürücü xətlərin və enerji itkilərinin və istilik naqillərinin tikintisi xərcləri nəzərə alınmalıdır. Beləliklə, Trans-Sibir (Şilkinskaya) SES üçün uzunluğu cəmi 195 km olan Trans-Sibir Dəmir Yolu-220 elektrik xəttinin tikintisinin dəyəri (belə bir tikinti üçün çox azdır) bütün xərclərin 10% -dən çoxdur. Elektrik ötürücü şəbəkələrin qurulması xərcləri o qədər əhəmiyyətlidir ki, Çində hələ də şəbəkəyə qoşulmayan külək dəyirmanlarının gücü Baykal gölünün şərqindəki bütün Rusiyanın enerji sektorunun gücünü üstələyir.

Beləliklə, hidroenergetikanın perspektivləri texnologiya və istehsalda irəliləyişlərdən, enerjinin birlikdə saxlanması və ötürülməsindən asılıdır.

Enerji çox kapital tutumlu və buna görə də konservativ sənayedir. Bəzi elektrik stansiyaları, xüsusən XX əsrin əvvəllərində tikilmiş su elektrik stansiyaları hələ də fəaliyyət göstərir. Buna görə də, yarım əsrin perspektivlərini qiymətləndirmək üçün müəyyən bir enerji növünün həcm göstəriciləri əvəzinə hər bir texnologiyada irəliləyiş sürətinə baxmaq daha vacibdir. İstehsalda texniki tərəqqinin münasib göstəriciləri səmərəlilik (və ya itki faizi), aqreqatların vahid gücü, 1 kilovatlıq generasiya gücünün dəyəri, 1 km-ə 1 kilovattın ötürülməsi dəyəri, sutkada 1 kilovat-saat saxlama dəyəridir.

Enerji saxlama

Saxlama Elektrik enerjisi enerji sektorunda yeni bir sənayedir. İnsanlar uzun müddət yanacaq (odun, kömür, sonra neft və neft məhsulları çənlərdə, qaz təzyiqli çənlərdə və yeraltı anbarlarda) saxlayırdılar. Sonra mexaniki enerji saxlama cihazları meydana çıxdı (qaldırılmış su, sıxılmış hava, super volanlar və s.), Bunların arasında nasosla işləyən elektrik stansiyaları lider olaraq qalır.

Permafrost zonalarından kənarda, günəş enerjisi ilə işləyən su qızdırıcıları tərəfindən yığılan istilik qışda evləri qızdırmaq üçün artıq yerin altına vurula bilər. SSRİ-nin dağılmasından sonra kimyəvi çevrilmələr üçün günəş istilik enerjisindən istifadə üzrə təcrübələr dayandırıldı.

Məlum kimyəvi batareyalar məhdud sayda doldurma-boşaltma dövrünə malikdir. Superkondensatorlarda daha çox şey var O daha uzun davamlılıq, lakin onların tutumu hələ də qeyri-kafidir. Superkeçirici rulonlarda maqnit sahəsinin enerjisinin akkumulyatorları çox sürətlə təkmilləşdirilir.

Elektrik anbarının paylanmasında sıçrayış o zaman baş verəcək ki, qiymət hər kilovat-saat üçün 1 dollara enəcək. Bu, fasiləsiz fəaliyyət göstərə bilməyən elektrik istehsalı növlərindən (günəş, külək, gelgit enerjisi) geniş istifadə etməyə imkan verəcək.

alternativ enerji

Texnologiyadan nəsil Günəş enerjisi hazırda ən sürətli dəyişikliyə məruz qalır. Günəş panelləri sizə istənilən tələb olunan miqdarda enerji istehsal etməyə imkan verir - telefonunuzu doldurmaqdan tutmuş meqapolisləri təchiz etməyə qədər. Günəşin Yerdəki enerjisi digər enerji növlərindən yüz dəfə çoxdur.

Külək stansiyaları qiymətlərin enmə dövrünü keçib və qüllələrin və generatorların böyüməsi prosesindədir. 2012-ci ildə dünyada bütün külək dəyirmanlarının gücü SSRİ-nin bütün elektrik stansiyalarının gücünü üstələyib. Bununla belə, 21-ci əsrin 20-ci illərində yel dəyirmanlarının təkmilləşdirilməsi imkanları tükənəcək və günəş enerjisi böyümənin mühərriki olaraq qalacaq.

Böyük su elektrik stansiyalarının texnologiyası özünün "ən gözəl saatını" keçdi, hər onillikdə iri su elektrik stansiyaları getdikcə daha az tikilir. İxtiraçıların və mühəndislərin diqqəti gelgit və dalğa elektrik stansiyalarına çevrilir. Bununla belə, gelgitlər və böyük dalğalar hər yerdə deyil, buna görə də onların rolu kiçik olacaq. XXI əsrdə, xüsusilə Asiyada kiçik su elektrik stansiyaları hələ də tikiləcək.

Yerin bağırsaqlarından gələn istilikdən elektrik enerjisi əldə etmək (geotermal enerji) perspektivlidir, lakin yalnız müəyyən ərazilərdə. Qalıq yanacaq yanma texnologiyaları, xüsusilə külək və günəşin az olduğu yerlərdə bir neçə onilliklər ərzində günəş və külək enerjisi ilə rəqabət aparacaq.

Tullantıların fermentasiyası, plazmada piroliz və ya parçalanma yolu ilə yanan qazın əldə edilməsi texnologiyaları ən sürətli təkmilləşir. Bununla belə, bərk məişət tullantıları qazlaşdırmadan əvvəl həmişə çeşidlənməsini (və daha yaxşı olar ki, ayrıca toplanması) tələb edir.

TPP texnologiyaları

Kombinə edilmiş dövrəli elektrik stansiyalarının səmərəliliyi 60%-i ötüb. Bütün qazla işləyən İES-lərin kombinə edilmiş dövrəyə (daha dəqiq desək, qaz-buxar) yenidən təchiz edilməsi qazın məşəldə yandırılmasını artırmadan elektrik enerjisi istehsalını 50%-dən çox artıracaqdır.

Kömür və neftlə işləyən İES-lər səmərəlilik, avadanlıqların qiyməti və zərərli tullantıların miqdarı baxımından qazla işləyənlərdən qat-qat pisdir. Bundan əlavə, kömür hasilatı hər meqavat-saat elektrik enerjisi üçün ən çox insan həyatını tələb edir. Kömürün qazlaşdırılması kömür sənayesinin mövcudluğunu bir neçə onilliklər uzadacaq, lakin mədənçi peşəsinin 22-ci əsrə qədər yaşayacağı ehtimalı azdır. Çox güman ki, buxar və qaz turbinləri kimyəvi enerjinin istilik və mexaniki enerjinin alınması mərhələlərini keçərək elektrik enerjisinə çevrildiyi sürətlə təkmilləşən yanacaq elementləri ilə əvəz olunacaq. İndiyə qədər yanacaq hüceyrələri çox bahadır.

Nüvə enerjisi

Atom elektrik stansiyalarının səmərəliliyi son 30 ildə ən yavaş artıb. Hər biri bir neçə milyard dollara başa gələn nüvə reaktorları yavaş-yavaş təkmilləşir və təhlükəsizlik tələbləri tikinti xərclərini artırır. “Nüvə intibahı” baş vermədi. 2006-cı ildən bəri dünyada atom elektrik stansiyalarının işə salınması nəinki küləyin, hətta günəşin işə salınmasından da azdır. Bununla belə, çox güman ki, bəzi atom elektrik stansiyaları 22-ci əsrə qədər sağ qalacaq, baxmayaraq ki, radioaktiv tullantılar probleminə görə onların sonu qaçılmazdır. Mümkündür ki, 21-ci əsrdə termonüvə reaktorları da işləsin, lakin onların sayının az olması təbii ki, “fərq etməyəcək”.

İndiyədək “soyuq birləşmə”nin reallaşmasının mümkünlüyü qeyri-müəyyən olaraq qalır. Prinsipcə, ultra yüksək temperatur olmadan və radioaktiv tullantılar əmələ gəlmədən termonüvə reaksiyasının mümkünlüyü fizika qanunlarına zidd deyil. Amma bu yolla ucuz enerji əldə etmək perspektivləri çox şübhəlidir.

Yeni texnologiyalar

Və rəsmlərdə bir az fantaziya. Hazırda Rusiyada istiliyin izotermik enerjiyə çevrilməsinin üç yeni prinsipi sınaqdan keçirilir. Bu təcrübələrdə çoxlu skeptiklər var: axı termodinamikanın ikinci qanunu pozulur. İndiyədək mikrovatın onda biri qəbul edilib. Uğurlu olarsa, ilk növbədə saatlar və məişət texnikası üçün batareyalar görünəcək. Sonra naqilsiz ampüller. Hər bir lampa sərinlik mənbəyinə çevriləcək. Kondisionerlər elektrik enerjisini istehlak etmək əvəzinə istehsal edəcək. Evdəki naqillərə ehtiyac olmayacaq. Fantaziyanın nə vaxt gerçəkləşəcəyini söyləmək hələ tezdir.

Bu vaxt bizə naqillər lazımdır. Rusiyada kilovat-saatın qiymətinin yarısından çoxu elektrik xətlərinin və yarımstansiyaların tikintisi və təmiri xərclərinin payına düşür. İstehsal olunan elektrik enerjisinin 10%-dən çoxu naqillərin qızdırılmasına sərf olunur. Çoxlu istehlakçıları və enerji istehsalçılarını avtomatik idarə edən “ağıllı şəbəkələr” xərcləri və itkiləri azalda bilər. Bir çox hallarda itkiləri azaltmaq üçün alternativ cərəyandan daha çox birbaşa cərəyan ötürmək daha yaxşıdır. Ümumiyyətlə, naqillərin qızdırılmasının qarşısını almaq, onları super keçirici hala gətirmək olar. Lakin otaq temperaturunda işləyən superkeçiricilər tapılmayıb və onların tapılıb-tapılmayacağı məlum deyil.

Yüksək nəqliyyat xərcləri olan seyrək məskunlaşan ərazilər üçün enerji mənbələrinin yayılması və əlçatanlığı da vacibdir.

Günəşin enerjisi ən çox yayılmışdır, lakin Günəş həmişə görünmür (xüsusilə Arktika Dairəsindən kənarda). Ancaq qışda və gecə tez-tez külək əsir, lakin həmişə və hər yerdə deyil. Buna baxmayaraq, artıq külək və günəş elektrik stansiyaları ucqar kəndlərdə dizel yanacağının istehlakını xeyli azaltmağa imkan verir.

Bəzi geoloqlar iddia edirlər ki, neft və qaz bu gün demək olar ki, hər yerdə su ilə birlikdə yerin altına düşən karbon qazından əmələ gəlir. Düzdür, hidravlik qırılmadan (“fracking”) istifadə neft və qazın toplana biləcəyi təbii yerləri məhv edir. Əgər bu doğrudursa, o zaman geokimyəvi karbon dövrünə xələl gətirmədən, demək olar ki, hər yerdə az miqdarda neft və qaz hasil etmək olar (indikindən onlarla dəfə azdır), lakin karbohidrogenlərin ixracı özünü gələcəkdən məhrum etmək deməkdir.

Dünyanın təbii ehtiyatlarının müxtəlifliyi o deməkdir ki, dayanıqlı enerji istehsalı yerli şəraitə uyğun müxtəlif texnologiyaların birləşməsini tələb edir. İstənilən halda, Yer kürəsində qeyri-məhdud miqdarda enerji həm ekoloji, həm də resurs səbəblərindən əldə edilə bilməz. Ona görə də növbəti əsrdə Yer kürəsində elektrik enerjisi, polad, nikel və digər maddi şeylərin istehsalının artımı istər-istəməz intellektual və mənəvi istehsalın artması ilə əvəzlənəcəkdir.

İqor Eduardoviç Şkradyuk