Netradits_Energetika_Uch_1

О к о н ч а н и е

т а б л . П7.4

Котел № ОР-210М с КС

Наименование

Обозна-

Dк = 100%Dном

Dк = 100 %Dном

параметров,

ОР-210М

Биомасса

Биомасса

чения

размерность

уголь

(древесные

(древесные

опилки)

опилки)

5. КПД котла

ηбрка

92,1

91,8

90,6

брутто, %

6. Температура

tух

133

147

158

уходящих газов,

оС

7. Доля уходящих

rгг

---

22

22

газов, поступаю-

щих в слой, %

8.Температура

tгв

258

257

265

горячего

воздуха, оС

9. Температура

tсл

---

880…900

880…900

воздуха

в слое, оС

10. Коэффициент

избытка воздуха

α”т

1,2

на выходе

из топки

11. Присос

∆αт

0,02

в топку

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение.........................................................................................................

5

Ч а с т ь I. Энергетика, как система топливно-энергетические ре-

сурсы. Экологическая безопасность.............................

7

1.

Структура энергетики и ТЭР....................................................................

7

1.1. Структура энергетики как системы..................................................

7

1.2. Топливно-энергетические ресурсы..................................................

9

2. Основные тенденции в потреблении углеводородного сырья..............

9

3.

Стратегия мирового развития энергетики и потребность в связи с

этим в топливно-энергетических ресурсах.............................................

12

4.

Экологическая безопасность....................................................................

16

4.1. Международные обязательства России по снижению вредных

выбросов............................................................................................

16

4.2. Киотский протокол............................................................................

18

4.3. Нормативы вредных выбросов.........................................................

23

Ч а с т ь II. Нетрадиционная энергетика. Возобновляемые источ-

ники энергии (ВИЭ) .........................................................

29

Введение.........................................................................................................

29

1.

Виды и классификация ВИЭ....................................................................

32

2.

Возобновляемые энергетические ресурсы в мире и перспективы их

использования ..........................................................................................

33

3.

Возобновляемые энергетические ресурсы России и перспективы их

использования ..........................................................................................

34

341

4. Сравнительные технико-экономические показатели для энергетиче-

ских установок в традиционном исполнении и с использованием ВИЭ

38

5. Факторы, стимулирующие использование ВИЭ ...................................

40

5.1. Стимулирующие причины использования ВИЭ в развитых

странах ..............................................................................................

40

5.2. Причины, стимулирующие использование ВИЭ в России ...........

41

6. Состояние и перспективы использования ВИЭ в мире и России ........

42

6.1. Общая перспектива использования ВИЭ ........................................

42

6.2. Принципы и технологические особенности энергетических ус-

тановок на НВИЭ .............................................................................

45

6.2.1. Гелиоэнергетика..........................................................................

45

6.2.2. Ветроэнергетические установки (ВЭУ) ....................................

46

6.2.3. Гидроэнергетика .........................................................................

47

6.2.4.Геотермальная энергетика ..........................................................

48

6.2.5.Биоэнергетика ..............................................................................

51

6.2.6.Водородная энергетика ...............................................................

51

6.2.7. Энергетика на топливных элементах (ТЭ) ...............................

52

6.2.8. Термоядерная энергетика...........................................................

53

6.3. Состояниеиперспективы использованияВИЭпоосновным видам

54

6.3.1. Ветроэнергетика .........................................................................

54

6.3.2. Геотермальная энергетика .........................................................

55

6.3.3 .Гидроэнергетика ........................................................................

55

6.3.4. Солнечная энергетика ................................................................

56

6.3.5. Топливные элементы..................................................................

57

6.3.6. Энергия биомассы.......................................................................

57

6.4. Состояние и перспективы развития нетрадиционной энергетики

в России ...........................................................................................

58

6.4.1. Общая оценка состояния и перспективы использования ВИЭ

58

6.4.2. Состояние и перспективы развития отдельных видов НВИЭ

62

6.4.2.1. Геотермальная энергетика ................................................

62

6.4.2.2.Ветроэнергетика..................................................................

66

6.4.2.3. Малая гидроэнергетика .....................................................

74

6.4.2.4. Приливные электростанции..............................................

76

342

6.4.2.5. Солнечная энергетика (гелиоэнергетика) ........................

78

6.4.2.6. Тепловые насосы ...............................................................

79

6.4.2.7. Использование температурного перепада .......................

85

6.4.2.8. Автономные микроТЭС с тепловым двигателем внеш-

него сгорания .....................................................................

88

6.4.2.9. Использование биомассы .................................................

90

7. Государственная научно-техническая программа России «Экологи-

чески чистая энергетика» ........................................................................

95

7.1. Атомные станции нового поколения ..............................................

96

7.2. Экологически чистая тепловая энергетика .....................................

97

7.3. Нетрадиционная энергетика ............................................................

99

7.4. Топливо будущего ............................................................................

101

7.5. Экологически безопасная локализация радиоактивных отходов

102

7.6. Водородная энергетика и технология .............................................

102

7.7. Энергетика и технология угольных суспензий ..............................

103

Библиографический список к частям I и II .................................................

105

Ч а с т ь III. Энергетическое использование биомассы.......................

109

Введение.........................................................................................................

109

1. Основные источники биоэнергетического топлива...............................

115

2. Ресурсы биомассы в России, как энергетического топлива..................

119

3. Характеристики биомассы как энергетического топлива .....................

123

3.1.Общие энергетические характеристики биомассы..........................

123

3.2. Энергетические характеристики и состав биомассы древесных

отходов..............................................................................................

128

3.3. Энергетические характеристики и состав биомассы сельскохо-

зяйственных отходов.......................................................................

133

4. Технические аспекты использования биомассы, как энергетического

топлива.......................................................................................................

135

4.1. Основные направления возможного использования биомасс.......

135

4.2. Совместное сжигание угля и биомассы...........................................

136

4.2.1. Общие положения.......................................................................

136

343

топках .........................................................................................

137

4.2.3. Совместное сжигание биомассы в пылеугольных энергети-

ческих котлах.............................................................................

143

4.2.4. Совместное сжигание биомассы с предварительной ее гази-

фикацией в выносной топке .....................................................

151

5. Прямое сжигание биомассы в специальных промышленных котель-

ных установках .........................................................................................

155

5.1. Общие положения. Основные энергомашиностроительные

предприятия и научно-исследовательские разработки..................

155

5.2. Котельные агрегаты Белгородского котельного завода для сжи-

гания биомассы.................................................................................

162

5.2.1. Многотопливные котлы БелКЗ..................................................

162

ка Померанцева) ........................................................................

166

5.3. Котлы с высокотемпературным кипящим слоем ООО «Петроко-

тел».....................................................................................................

170

5.4. Котлы Бийского котельного завода и НИИ ПО «Бийскэнерго-

маш»...................................................................................................

176

Технология сжигания низкосортных топлив в топках с низко-

температурным слоем с вертикальным вихрем (НКТС)............

181

5.5. Сжигание биомассы по схеме НТВметода....................................

186

5.6. Примеры некоторых конструкций котлов и технологий ТЭС за-

рубежных изготовителей..................................................................

188

5.6.1. Энергоустановка Алхомене с многотопливным

котлом

(Д = 700 т/ч)................................................................................

188

5.6.2. Котлы с циркулирующим кипящим слоем фирмы «Такума»

для сжигания отходов бумажного производства....................

192

5.6.3. Перспективы использования биомассы в развитых странах

мира ............................................................................................

196

5.6.4. Пример биомассовой мини-ТЭЦ, пущенной в эксплуатацию

в Германии .................................................................................

200

6. Энергетическое использование биомассы на основе термохимиче-

ской газификации .....................................................................................

202

6.1. Общие положения. Термическая газификация – альтернативный

способ прямому сжиганию ..............................................................

202

6.2. Газификация топлива, как процесс..................................................

203

6.2.1. Особенности газогенерации для крупных энергетических

установок....................................................................................

207

6.2.2. Газогенераторные установки малой мощности для газифи-

кации твердых топлив...............................................................

213

6.2.2.1. Прямой процесс газификации...........................................

213

6.2.2.2. Обращенный процесс газификации..................................

217

6.2.2.3. Двухзонные газогенераторы..............................................

218

6.2.2.4. Газогенераторы горизонтального процесса.....................

219

6.2.3. Влияние физико-химических свойств топлива на процесс

его газификации.........................................................................

221

6.3. Особенности энергетического использования биомассы с ее га-

зификацией в специальных различного типа реакторах. Про-

цесс газификации..............................................................................

229

6.3.1. Общие положения.......................................................................

229

6.3.2. Реакторы, внедряемые за рубежом............................................

231

6.3.3. Технологии, используемые в промышленной энергетике

России и СНГ.............................................................................

234

7. Автономные газогенераторные электростанции (мини-ТЭС), рабо-

тающие на биомассе.................................................................................

243

7.1. Тепловые схемы мини-ТЭС..............................................................

243

7.2. Развитие автономных газогенераторных (мини-ТЭС) электро-

станций на биомассе. Экономическая эффективность различ-

ных циклов ........................................................................................

245

7.3. Газогенераторные ТЭС на биомассе с двигателем внутреннего

сгорания (ДВС) .................................................................................

257

Заключение....................................................................................................

263

Библиографический список к части III .......................................................

268

345

Приложения .................................................................................................

275

П р и л о ж е н и е

1.

Пример расчета газификатора и газификации

древесных отходов для обеспечения переработки биомассы с

энергетическим потенциалом 15 % тепловой мощности котла

паропроизводительностью 220 т/ч. ..................................................

275

П р и л о ж е н и е

2.

Результаты исследования размола и сжигания

на огневом стенде УралВТИ отходов мукомольного производ-

ства .....................................................................................................

281

П р и л о ж е н и е

3.

Пути энергетического использования жидких

биомассных отходов целлюлозно-бумажного производства (ще-

локов) на базе энергохимической технологии ...............................

288

П р и л о ж е н и е

4.

Перспективы использования биомассы (отхо-

дов сельскохозяйственного производства, биомассы пищевой

промышленности, осадков сточных вод, бытовых отходов и др.)

с получением биогаза и других продуктов......................................

295

4.1. Технологии получения биогаза и перспективы его исполь-

зования........................................................................................

295

4.2. Эффективность внедренных технологий получения биогаза

из осадков сточных вод ............................................................

300

П р и л о ж е н и е

5.

Сжигание биомассы в кипящем слое на котле-

100-3,9-440 МДФ ОАО «Сибэнергомаш» (Барнаульский котель-

ный завод)...........................................................................................

305

П р и л о ж е н и е

6.

Краткие результаты эксплуатации Верхне-

Мутновской геотермальной электростанции ..................................

315

П р и л о ж е н и е

7.

Варианты предложений специалистов ЗАО

«СибКОТЭС» по сжиганию древесной биомассы применитель-

но к котлам ОР-210 ............................................................................

325