| Description: |
На сегодняшний день большая часть электрической энергии в мире генерируется за счет сжигания углеводородного топлива, что обуславливает значительные выбросы вредных веществ в атмосферу тепловыми электрическими станциями (ТЭС). В мировой практике на энергетических объектах успешно применяются системы очистки дымовых газов от оксидов азота, серы и золы, однако уменьшение выбросов углекислого газа на ТЭС до сих пор затруднено по технико-экономическим причинам. Так, внедрение систем улавливания углекислого газа на современных энергетических станциях сопровождается снижением КПД нетто на 8–12%, что обуславливает высокую актуальность разработки способов повышения энергетической эффективности современных экологически безопасных энергоблоков. Цель работы заключается в разработке и исследовании парогазовых установок (ПГУ) с интегрированной установкой паровой конверсии метана с минимальными выбросами вредных веществ. В настоящей работе в ходе исследований было выявлено, что КПД нетто бинарной ПГУ с интегрированной технологией post-combustion capture равна 39,10%, бинарной ПГУ с интегрированной технологией pre-combustion capture – 40,26%, тринарной ПГУ с интегрированной технологией post-combustion capture – 40,35% и тринарной ПГУ с интегрированной технологией pre-combustion capture – 41,62%. Наибольшая эффективность тринарной ПГУ с интегрированной технологией pre-combustion capture обусловлена снижением затраты энергии на улавливание углекислого газа на 5,67 МВт относительно ПГУ с интегрированной технологией post-combustion capture и ростом эффективности пароводяного контура ПГУ на 3,09% относительно бинарных циклов.
Today, most of the world's electric energy is generated by burning hydrocarbon fuels, which causes significant emissions of harmful substances into the atmosphere by thermal power plants (TPP). In world practice, power facilities successfully use systems for cleaning flue gas from nitrogen oxides, sulfur and ash, but reducing carbon dioxide emissions at TPP is still difficult for technical and economic reasons. Thus, the introduction of carbon dioxide capture systems at modern power plants is accompanied by a decrease in net efficiency by 8–12%, which determines the high relevance of developing methods for increasing the energy efficiency of modern environmentally friendly power units. The purpose of the work is to develop and study combined-cycle power plants with an integrated steam methane reforming unit with minimal emissions of harmful substances. In the present work, the research revealed that the net efficiency of a binary CCGT with integrated post-combustion capture technology is 39.10%, binary CCGT with integrated pre-combustion capture technology– 40.26%, trinary CCGT with integrated post-combustion capture technology– 40.35% and a trinary CCGT with integrated pre-combustion capture technology– 41.62%. The highest efficiency of a trinary CCGT with integrated pre-combustion capture technology is due to a decrease in energy costs for carbon dioxide capture by 5.67 MW relative to CCGT with integrated post-combustion capture technology, and an increase in the efficiency of the CCGT steam-water circuit by 3.09% relative to binary cycles. |