ESTIMATION OF REDUCTION OF NITROGEN OXIDES IN COMBINED STEAM AND GAS POWER PLANTS
DOI:
https://doi.org/10.31471/2304-7399-2018-2(46)-226-236Keywords:
thermal power, steam and gas generation, maneuverability, mobility, peak load, membrane air separation, nitrogen and oxygen fraction, nitrogen oxides, fuel, thermal and fast nitrogen oxides.Abstract
The characteristic of the united power system of Ukraine, based on thermal, nuclear and hydro power plants, as well as on alternative and renewable sources, is carried out. The structure of power system potential indicates a lack of maneuver capacity, some plants are of low mobility. Thermal power is in critical condition due to expired service time of the main technological equipment, additionally, it is a huge source of emissions of harmful substances into the environment. An attempt to use them to cover peak loads only worsens their critical state.
It is suggested to restore thermal power on the basis of combined steam and gas power plants. Moreover, for operation of gas section it is necessary to use working substance, which is formed in an additional furnace by heating the compressed air with heat from combustion of some part of coal flow, which subsequently enters the main furnace. The steam and gas generation branches are parallel connected, which extends the range of power change (increasing its maneuverability.) Gas generation increases mobility (rate of power change). For combustion of organic fuel, oxygen enriched atmospheric air is fed, and a nitrogen-based fraction can form a working substance for gas generation. With such an organization of combustion the coefficient of excess air can be ignored, which enables to reduce the volume of flue gases. The membrane separation of atmospheric air into fractions - one en-
riched with oxygen, and another with nitrogen, improves the environmental
performance of a power plant, while increasing its power and economic indices. On the example of the boiler unit TP-92 the basic parameters of a power plant are checked by a calculation method. It is confirmed that the proposed technical solutions point to the correctness and validity of the assumptions. Analysis of the existing technical level of scientific research increases confidence in perspective of the selected direction.
References
Воронцов С. Про відповідність Енергетичної стратегії України на період до 2030 року сучасним викликам і загрозам у сфері енергетичної безпеки // Національний інститут стратегічних досліджень. – Електронний ресурс /, http: //www.niss.gov. ua/articles/470/.
Мацевитый Ю.М. Научно-техническое обеспечение долгосрочных планов развития энергетики Украины. / Ю.М. Мацевитый, Б.С. Стогний, А.К. Шидловский // Енергетика та електрифікація. – 2013, – No 1. – С. 48–52.
Запорожець Ю.М. Теплові електростанції України перед дилемою: або закриття або інтенсивне відновлення // Ю.М. Запорожець – Наукові праці. Серія ”Техногенна безпека”, – Миколаїв: ЧДУ ім. П. Могили – вип. 198, том 210, С. 31-39.
Праховник А.В. Развитие маневренной генерации ОЭС Украины как фактор повышения энергетической безопасности государства // А.В. Праховник, В.А. Попов, В.Ф. Находов, А.Г. Баталов, К.Б. Денисевич / Енергетика та електрифікація, – 2008. – No 7. – С. 9-12.
Патон Б.Є., Долинський А.А., Халатов А.А. і інш. Перспективи розвитку вітчизняної парогазової технології. Вісник НАН України (Київ), 2009, No 4, с. 61-69.
Вольчин І.А. Перспективи впровадження чистих вугільних технологій в енергетику України / Вольчин І.А., Дунаєвська Н.І., Гапонич Л.С. / –Київ, ”Гнозіс”, – 2013, – 308 с.
Кулик М.П. Перспективи інтенсивного відновлення теплової енергетики України на базі комбінованих парогазових енергетичних установок. / М.П. Кулик, Й.С. Мисак // Прикарпатський Вісник НТШ, число 1(37), – 2017, с. 277-295.
Kulyk M.P. Analysis of possibility of using coal technologies to improve manoeuvrability, mobility and ecological compatibility of thermal pover plant units. / M.P. Kulyk, O.M. Mandryk, Y.S. Mysak // Geomatics and Environmental Engineering, No 2, Volume 10, 2016. – S.39 – 42.
Здановский В.Г. Модернизация котлоагрегатов тепловой электростанции. / В.Г. Здановский //: Техника.– Киев. – 1990., 105 с.
Сигал И.Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива. /И.Я. Сигал // – Л., – Недра., 1988. – 311 с.
Мисак Й.С. Об’єкти теплових електричних станцій. / Й.С. Мисак, Я.Ф. Івасик, П.О. Гут, Н.М. Лашковська // – Львів, вид. НУ ”Львівська політехніка”, – 2007. – 255 с.
Гринченко Д.Н. Перспективы создания экологически чистых электростанций / Д.Н. Гринченко, М.П. Кулик /, тезисы докладов Республиканской н/т конференции “Проблемы и опыт охраны окружающей среды”, – г. Днепропетровск, 14-16 ноября 1990 г., с. 67.
Гринченко Д.Н. Применение мембранных разделителей воздуха для повышения экологичности энергетических установок. / Д.Н. Гринченко, М.П. Кулик / Тезисы докладов н/т конференции Современные химические технологии очистки воздушной среды”, сентябрь, 1992 г., г. Саратов, с. 94.
Кириченко В.І. Неокріогенні Технології виробництва. 2. Мембранні технології виробництва кисню і перспективи їх розвитку / В.І. Кириченко, В.К. Осокіна, Б.Д. Рисюк, О.Г. Голубов, І.М. Новіков. / –Хімічна промисловість України, No6, 2008, – с. 58-68.
Кулик М.П. Аналіз наявних технологій розділення повітря для підвищення ефективності спалювання палива в енергетиці. / М.П. Кулик, Т.Ю. Кравець, М.М Семерак // – н/п журнал ”Екологічні науки”, ДЕА післядипломної освіти Мінекології України, No2(21), – 2018 р., С. 59-64.
Кулик М.П. Підвищення ефективності спалювання органічного палива в комбінованих парогазових енергетичних установках. / М.П. Кулик, Т.Ю. Кравець //, – Науковий Вісник НЛТУ України, вип. 27(6), – 2017. – С. 98-104.
