омбинированное производство тепловой энергии и углеродной продукции из энергетических углей

Введение

Актуальность темы работы обусловлена следующим.Одной из задач современной энергетики является эффективное использование первичного ресурса. Для угольной энергетики максимальной эффективности топливоиспользования можно добиться путём получения гаммы товарного продукта в рамках единого технологического цикла. Современные технические возможности позволяют реализовать электростанции с отпуском электроэнергии, теплоты, синтез-газа и водорода в виде конечного товарного продукта. Такие энергоблоки ТЭЦ включают в себя газификатор, систему утилизации теплоты синтез-газа, систему мембранного выделения водорода и вырабатывают и отпускают потребителям (наряду с традиционными электро- и теплоэнергией) синтез-газ и водород.
Схема может быть реализована в рамках многоцелевого энергоблока ТЭЦ с газификацией угля. При этом газификатор имеет мощность, достаточную не только для того, чтобы обеспечить синтез-газом газовую турбину (ГТУ) и энергетический котёл первого контура ПТУ, но и для отпуска потребителю как собственно синтез-газа, так и водорода при разделении синтез-газа на составляющие. Такой многоцелевой энергоблок является сложной многокомпонентной структурой, что обостряет актуальность решения задачи оценки его энергетической и технико-экономической эффективности.Непрерывно развивающиеся технологии производства электроэнергии требуют применения твердого топлива с высокими теплотехническими характеристиками. Это позволяет повысить КПД электростанции с одновременным снижением удельных выбросов вредных веществ.
Применяемые в России традиционные технологии обогащения исчерпали свой потенциал и не могут обеспечить высоких теплотехнических показателей продукции с приемлемой экономической эффективностью.. Отечественными и зарубежными учеными Чухановым З.Ф., Гинзбургом Д.М, Грязновым Н.С., Джапаридзе П.Н., Ипатьевым В.Н., Гойхрахом И.М., A. Thau, H. Koppers, R. Heinze и др. созданы научные основы различных процессов комбинированного получения из угля твердых и газообразных энергоносителей. При этом избыточное давление широко применяется в процессах переработки твердых топлив для получения только газообразных и жидких продуктов, таких как синтез-газ, СЖТ, метанол, аммиак и др.Цель работы: анализ комбинированного производства тепловой энергии и углеродной продукции из энергетических углей.Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи:– рассмотреть понятие комбинированной энергии;– охарактеризовать концепцию комплексной переработки угля с целью получения широкого спектра углеродсодержащей продукции повышенного качества, газового топлива и тепловой энергии;– рассмотреть производство сорбента для гидрокрекинга.

Библиографический список

Агафонов, В. В. Направления рационального использования георесурсов угольных месторождений / В. В. Агафонов, Е. В. Воропаева, И. В. Колесникова // Потенциал современной науки. – 2017. – № 4(30). – С. 11-13.Анферов, Б. А. Комплексное использование кузнецких энергетических углей при многоступенчатой подготовке к сжиганию и утилизации отходов / Б. А. Анферов, Л. В. Кузнецова // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. – 2019. – № 2. – С. 89-95.Афанасьев, А. А. Уголь vs газ в электроэнергетике (обзор состояния и перспективы) / А. А. Афанасьев // Энергия: экономика, техника, экология. – 2018. – № 9. – С. 2-10. Батаева, Э. В. Когенерация - комбинированное производство тепла и электроэнергии / Э. В. Батаева, А. В. Евсеев, Н. Д. Чалова // E-Scio. – 2021. – № 11(62). – С. 475-481.Белобородов, С. С. Перспективы комбинированного производства тепловой и электрической энергии на теплоэлектроцентрали в современной энергосистеме / С. С. Белобородов, А. А. Дудолин // Вестник Московского энергетического института. Вестник МЭИ. – 2020. – № 5. – С. 54-66.Богданов, А.Б. Декарбонизация российской энергетики на основе теплофикации // Энергосбережение. – 2022. – №1. – С. 50–54.Воецких, А. П. Проблемы когенерации и их решение / А. П. Воецких // Актуальные проблемы общества, экономики и права в контексте глобальных вызовов : Сборник материалов XV Международной научно-практической конференции, Москва, 18 ноября 2022 года. – Санкт-Петербург: Печатный цех, 2022. – С. 233-236. Логинов, Д. А. Термическая переработка энергетического угля под давлением с получением полукокса и тепловой энергии / Д. А. Логинов, А. П. Черных, С. Р. Исламов // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. – 2021. – Т. 14, № 4. – С. 399-407.Логинов, Д.А. Комбинированное производство тепловой энергии и углеродной продукции из энергетических углей / Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. – Красноярск, 2022. – 40 с.Рябов, Г. А. Декарбонизация при производстве электроэнергии и тепла на твердотопливных электростанциях / Г. А. Рябов, А. Г. Тумановский, А. Н. Епихин // Теплоэнергетика. – 2023. – № 1. – С. 5-20.Смирнов, Г. И. Уголь как энергетический ресурс будущего / Г. И. Смирнов // Безопасность – 2023 : Материалы XXVIII Всероссийской студенческой научно-практической конференции с международным участием, Иркутск, 19–21 апреля 2023 года. – Иркутск: Иркутский национальный исследовательский технический университет, 2023. – С. 300-301.Степанов, С. Г. Бездымное бытовое топливо: опыт применения в Красноярске / С. Г. Степанов, И. О. Михалев, Е. М. Евтушенко, Д. А. Логинов, С. В. Деменчук // Уголь. – 2020. – № 12 (1137). – С. 56–62.Филиппов, С. П. ТЭЦ в России: необходимость технологического обновления / С. П. Филиппов, М. Д. Дильман // Теплоэнергетика. – 2018. – № 11. – С. 5-22. Филиппов, С. П. ТЭЦ в России: необходимость технологического обновления / С. П. Филиппов, М. Д. Дильман // Теплоэнергетика. – 2018. – № 11. – С. 5-22. Чернявина, В. В. Удельная масса и энергетические свойства угольных электродов на основе активированного угля марки NORIT DLС SUPRA 50 / В. В. Чернявина, А. Г. Бережная // Электрохимия. – 2018. – Т. 54, № 8S. – С. 42-47. Шакирова, А. В. Тенденции производства ипереработки золы энергетических углей / А. В. Шакирова // Энергетика теплотехнологий. – 2019. – № 2(6). – С. 32-40.