WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

«П. В. Мусихин НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ Учебное пособие Утверждено учебно-методическим советом Сыктывкарского лесного института в качестве учебного пособия для ...»

-- [ Страница 4 ] --

В случае обычного (сухого) внутрипластового горения, осуществленного нагнетанием в пласт только воздуха, вследствие его низкой теплоемкости по сравнению с породой пласта происходит отставание фронта нагревания породы от перемещающегося фронта горения. В результате этого основная доля генерируемой в пласте теплоты (до 80 % и более) остается позади фронта горения, практически не используется и в значительной мере рассеивается в окружающие породы. Эта теплота оказывает некоторое положительное влияние на процесс последующего вытеснения нефти водой из неохваченных горением смежных частей пласта. Очевидно, однако, что использование основной массы теплоты в области впереди фронта горения, т. е. приближение генерируемой в пласте теплоты к фронту вытеснения нефти, существенно повышает эффективность процесса.

Перемещение теплоты из области перед фронтом горения в область за фронтом горения возможно за счет улучшения теплопереноса в пласте добавлением к нагнетаемому воздуху агента с более высокой теплоемкостью – например, воды. В последние годы в мировой практике все большее применение получает метод влажного горения.

Процесс влажного внутрипластового горения заключается в том, что в пласт вместе с воздухом закачивается в определенных количествах вода, которая, соприкасаясь с нагретой движущимся фронтом горения породой, испаряется. Увлекаемый потоком газа пар переносит теплоту в область впереди фронта горения, где вследствие этого развиваются обширные зоны прогрева, выраженные в основном зонами насыщенного пара и сконденсированной горячей воды.

6.11. ПАРОЦИКЛИЧЕСКИЕ ОБРАБОТКИ СКВАЖИН

Циклическое нагнетание пара в пласты, или пароциклические обработки добывающих скважин, осуществляют периодическим прямым нагнетанием пара в нефтяной пласт через добывающие скважины, некоторой выдержкой их в закрытом состоянии и последующей эксплуатацией тех же скважин для отбора из пласта нефти с пониженной вязкостью и сконденсированного пара. Цель этой технологии заключается в том, чтобы прогреть пласт и нефть в призабойных зонах добывающих скважин, снизить вязкость нефти, повысить давление, облегчить условия фильтрации и увеличить приток нефти к скважинам.

Механизм процессов, происходящих в пласте, довольно сложный и сопровождается теми же явлениями, что и вытеснение нефти паром, но дополнительно происходит противоточная капиллярная фильтрация, перераспределение в микронеоднородной среде нефти и воды (конденсата) во время выдержки без отбора жидкости из скважин. При нагнетании пара в пласт он, естественно, внедряется в наиболее проницаемые слои и крупные поры пласта. Во время выдержки в прогретой зоне пласта происходит активное перераспределение насыщенности за счет капиллярных сил: горячий конденсат вытесняет, замещает маловязкую нефть из мелких пор и слабопроницаемых линз (слоев) в крупные поры и высокопроницаемые слои, т. е. меняется с ней местами.





Именно такое перераспределение насыщенности пласта нефтью и конденсатом и является физической основой процесса извлечения нефти при помощи пароциклического воздействия на пласты. Без капиллярного обмена нефтью и конденсатом эффект от пароциклического воздействия был бы минимальным и исчерпывался бы за первый цикл.

К газовым методам увеличения нефти относится закачка воздуха в пласт.

Метод основан на закачке воздуха в пласт (рис. 34) и его трансформации в эффективные вытесняющие агенты за счет низкотемпературных внутрипластовых окислительных процессов. В результате низкотемпературного окисления непосредственно в пласте вырабатывается высокоэффективный газовый агент, содержащий азот углекислый газ и ШФЛУ (широкие фракции легких углеводородов).

Рис. 34. Механизм вытеснения нефти при закачке воздуха в пласт К преимуществам метода можно отнести: использование недорого агента – воздуха; использование природной энергетики пласта – повышенной пластовой температуры (свыше 60–70 °С) для самопроизвольного инициирования внутрипластовых окислительных процессов и формирования высокоэффективного вытесняющего агента.

Быстрое инициирование активных внутрипластовых окислительных процессов является одним из важнейших следствий использования энергетики пласта для организации закачки воздуха на месторождениях легкой нефти. Интенсивность окислительных реакций довольно быстро возрастает с увеличением температуры.

6.13. ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ПЛАСТ ДВУОКИСЬЮ УГЛЕРОДА

Двуокись углерода растворяется в воде гораздо лучше углеводородных газов. Растворимость двуокиси углерода в воде увеличивается с повышением давления и уменьшается с повышением температуры.

При растворении в воде двуокиси углерода вязкость ее несколько увеличивается. Однако это увеличение незначительно. При массовом содержании в воде 3–5 % двуокиси углерода вязкость ее увеличивается лишь на 20–30 %. Образующаяся при растворении СО2 в воде угольная кислота Н2CO3 растворяет некоторые виды цемента и породы пласта и повышает проницаемость. В присутствии двуокиси углерода снижается набухаемость глиняных частиц. Двуокись углерода растворяется в нефти в четыре-десять раз лучше, чем в воде, поэтому она может переходить из водного раствора в нефть. Во время перехода межфазное натяжение между ними становится очень низким, и вытеснение приближается к смешивающемуся.

Двуокись углерода в воде способствует отмыву пленочной нефти, покрывающей зерна и породы, и уменьшает возможность разрыва водной пленки.

Вследствие этого капли нефти при малом межфазном натяжении свободно перемещаются в поровых каналах и фазовая проницаемость нефти увеличивается.





При растворении в нефти СО2 вязкость нефти уменьшается, плотность повышается, а объем значительно увеличивается: нефть как бы набухает.

Увеличение объема нефти в 1,5–1,7 раза при растворении в ней СО2 вносит особенно большой вклад в повышение нефтеотдачи пластов при разработке месторождений, содержащих маловязкие нефти. При вытеснении высоковязких нефтей основной фактор, увеличивающий коэффициент вытеснения, – уменьшение вязкости нефти при растворении в ней CO2. Вязкость нефти снижается тем сильнее, чем больше ее начальное значение.

При пластовом давлении выше давления полного смешивания пластовой нефти с CO2 двуокись углерода будет вытеснять нефть, как обычный растворитель (смешивающее вытеснение). Тогда в пласте образуются три зоны: зона первоначальной пластовой нефти, переходная зона (от свойств первоначальной нефти до свойств закачиваемого агента) и зона чистого СО2. Если СО2 нагнетается в заводненную залежь, то перед зоной СО2 формируется вал нефти, вытесняющий пластовую воду.

Увеличение объема нефти под воздействием растворяющегося в нем СО наряду с изменением вязкости жидкостей (уменьшением вязкости нефти и увеличением вязкости воды) – один из основных факторов, определяющих эффективность его применения в процессах добычи нефти и извлечения ее из заводненных пластов.

6.14. ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ПЛАСТ АЗОТОМ, ДЫМОВЫМИ ГАЗАМИ

Метод основан на горении твердых порохов в жидкости без каких-либо герметичных камер или защитных оболочек. Он сочетает тепловое воздействие с механическим и химическим, а именно:

- образующиеся газы горения под давлением (до 100 МПа) вытесняют из ствола в пласт жидкость, которая расширяет естественные и создает новые трещины; нагретые (180–250 °С) пороховые газы, проникая в пласт, расплавляют парафин, смолы и асфальтены;

- газообразные продукты горения состоят в основном из хлористого водорода и углекислого газа; хлористый водород при наличии воды образует слабоконцентрированный солянокислотный раствор. Углекислый газ, растворяясь в нефти, снижает ее вязкость, поверхностное натяжение и увеличивает продуктивность скважины.

Применение химических методов для вытеснения нефти. Химические МУН применяются для дополнительного извлечения нефти из сильно истощенных, заводненных нефтеносных пластов с рассеянной, нерегулярной нефтенасыщенностью. Объектами применения являются залежи с низкой вязкостью нефти (не более 10 МПа*с), низкой соленостью воды, продуктивные пласты представлены карбонатными коллекторами с низкой проницаемостью (рис. 35). Заводнение водными растворами поверхностно-активных веществ (ПАВ) направлено на снижение поверхностного натяжения на границе «нефть – вода», увеличение подвижности нефти и улучшение вытеснения ее водой. За счет улучшения смачиваемости породы водой она впитывается в поры, занятые нефтью, равномернее движется по пласту и лучше вытесняет нефть.

Рис. 35. Вытеснение нефти водными растворами ПАВ

6.16. ВЫТЕСНЕНИЕ НЕФТИ РАСТВОРАМИ ПОЛИМЕРОВ

Полимерное заводнение заключается в том, что в воде растворяется высокомолекулярный химический реагент – полимер (полиакриламид), обладающий способностью даже при малых концентрациях существенно повышать вязкость воды, снижать ее подвижность и за счет этого повышать охват пластов заводнением.

Основное и самое простое свойство полимеров заключается в загущении воды. Это приводит к такому же уменьшению соотношения вязкостей нефти и воды в пласте и сокращению условий прорыва воды, обусловленных различием вязкостей или неоднородностью пласта. Кроме того, полимерные растворы, обладая повышенной вязкостью, лучше вытесняют не только нефть, но и связанную пластовую воду из пористой среды. Поэтому они вступают во взаимодействие со скелетом пористой среды, т. е. породой и цементирующим веществом.

Это вызывает адсорбцию молекул полимеров, которые выпадают из раствора на поверхность пористой среды и перекрывают каналы или ухудшают фильтрацию в них воды. Полимерный раствор предпочтительно поступает в высокопроницаемые слои, и за счет этих двух эффектов – повышения вязкости раствора и снижения проводимости среды – происходит существенное уменьшение динамической неоднородности потоков жидкости.

6.17. ВЫТЕСНЕНИЕ НЕФТИ ЩЕЛОЧНЫМИ РАСТВОРАМИ

Метод щелочного заводнения нефтяных пластов основан на взаимодействии щелочей с пластовыми нефтью и породой. При контакте щелочи с нефтью происходит ее взаимодействие с органическими кислотами, в результате чего образуются поверхностно-активные вещества, снижающие межфазное натяжение на границе раздела фаз «нефть – раствор щелочи» и увеличивающие смачиваемость породы водой. Применение растворов щелочей – один из самых эффективных способов уменьшения контактного угла смачивания породы водой, т. е. гидрофилизации пористой среды, что приводит к повышению коэффициента вытеснения нефти водой.

6.18. ВЫТЕСНЕНИЕ НЕФТИ КОМПОЗИЦИЯМИ ХИМИЧЕСКИХ

РЕАГЕНТОВ (В ТОМ ЧИСЛЕ МИЦЕЛЛЯРНЫМИ РАСТВОРАМИ)

Мицеллярные растворы представляют собой прозрачные и полупрозрачные жидкости. Они в основном однородные и устойчивые к фазовому разделению, в то время как эмульсии нефти в воде или воды в нефти не являются прозрачными, разнородны по строению глобул и обладают фазовой неустойчивостью.

Механизм вытеснения нефти мицеллярными растворами определяется их физико-химическими свойствами. В силу того что межфазное натяжение между раствором и пластовыми жидкостями (нефтью и водой) очень низкое, раствор, устраняя действие капиллярных сил, вытесняет нефть и воду. При рассеянной остаточной нефтенасыщенности заводненной пористой среды перед фронтом вытеснения мицеллярным раствором разрозненные глобулы нефти сливаются в непрерывную фазу, накапливается вал нефти – зона повышенной нефтенасыщенности, а за ней – зона повышенной водонасыщенности.

Нефтяной вал вытесняет (собирает) только нефть, пропуская через себя воду. В зоне нефтяного вала скорость фильтрации нефти больше скорости фильтрации воды. Мицеллярный раствор, следующий за водяным валом, увлекает отставшую от нефтяного вала нефть и вытесняет воду с полнотой, зависящей от межфазного натяжения на контакте с водой. Такой механизм процессов фильтрации жидкости наблюдается во время вытеснения остаточной (неподвижной) нефти из заводненной однородной пористой среды.

6.19. МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ Микробиологическое воздействие – это технологии, основанные на биологических процессах, в которых используются микробные объекты. В течение процесса закачанные в пласт микроорганизмы метаболизируют углеводороды нефти и выделяют полезные продукты жизнедеятельности:

- спирты, растворители и слабые кислоты, которые приводят к уменьшению вязкости, понижению температуры текучести нефти, а также удаляют парафины и включения тяжелой нефти из пористых пород, увеличивая проницаемость последних;

- биополимеры, которые, растворяясь в воде, повышают ее плотность, облегчают извлечение нефти при использовании технологии заводнения;

- биологические поверхностно-активные вещества, которые делают поверхность нефти более скользкой, уменьшая трение о породы;

- газы, которые увеличивают давление внутри пласта и помогают подвигать нефть к стволу скважины.

Гидродинамические методы при заводнении позволяют интенсифицировать текущую добычу нефти, увеличивать степень извлечения нефти, а также уменьшать объемы прокачиваемой через пласты воды и снижать текущую обводненность добываемой жидкости (рис. 36).

Рис. 36. Регулирование отборов гидродинамическими методами:

– первая группа попеременно работающих скважин.

– вторая группа попеременно работающих скважин 6.21. ИНТЕГРИРОВАННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Интегрированные технологии выделяются в отдельную группу и не относятся к обычному заводнению водой с целью поддержания пластового давления. Эти методы направлены на выборочную интенсификацию добычи нефти.

Прирост добычи достигается путем организации вертикальных перетоков в слоисто-неоднородном пласте через малопроницаемые перемычки из низкопроницаемых слоев в высокопроницаемые на основе специального режима нестационарного воздействия (рис. 37).

Рис. 37. Механизм циклического воздействия на пласт

6.22. БАРЬЕРНОЕ ЗАВОДНЕНИЕ НА ГАЗОНЕФТЯНЫХ ЗАЛЕЖАХ

Эксплуатация газонефтяных месторождений осложняется возможными прорывами газа к забоям добывающих скважин, что вследствие высокого газового фактора значительно усложняет их эксплуатацию. Суть барьерного заводнения состоит в том, что нагнетательные скважины располагают в зоне газонефтяного контакта. Закачку воды и отборы газа и нефти регулируют таким образом, чтобы исключить взаимные перетоки нефти в газовую часть залежи, а газа – в нефтяную часть.

6.23. НЕСТАЦИОНАРНОЕ (ЦИКЛИЧЕСКОЕ) ЗАВОДНЕНИЕ Суть метода циклического воздействия и изменения направления потоков жидкости заключается в том, что в пластах, обладающих неоднородностью по размерам пор, проницаемости слоев, пропластков, зон, участков и неравномерной их нефтенасыщенностью (заводненностью), вызванной этими видами неоднородности, а также отбором нефти и нагнетанием воды через дискретные точки – скважины, искусственно создается нестационарное давление. Оно достигается изменением объемов нагнетания воды в скважины или отбора жидкости из скважин в определенном порядке путем их периодического повышения или снижения. В результате такого нестационарного, изменяющегося во времени воздействия на пласты в них периодически проходят волны повышения и понижения давления. Слои, зоны и участки малой проницаемости, насыщенные нефтью, располагаются в пластах бессистемно, обладают низкой пьезопроводностью, а скорости распространения давления в них значительно ниже, чем в высокопроницаемых насыщенных слоях, зонах, участках. Поэтому между нефтенасыщенными и заводненными зонами возникают различные по знаку перепады давления. При повышении давления в пласте, т. е. при увеличении объема нагнетания воды или снижения отбора жидкости, возникают положительные перепады давления: в заводненных зонах давление выше, а в нефтенасыщенных – ниже.

При снижении давления в пласте, т. е. при уменьшении объема нагнетаемой воды или повышении отбора жидкости, возникают отрицательные перепады давления: в нефтенасыщенных зонах давление выше, а в заводненных – ниже. Под действием знакопеременных перепадов давления происходит перераспределение жидкостей в неравномерно насыщенном пласте.

Применяется на поздней стадии разработки, когда обводненность достигает более 75 %. При этом нефтеотдача возрастает вследствие увеличения градиента давления и скорости фильтрации. При этом методе вовлекаются в разработку участки пласта, не охваченные заводнением, а также отрыв пленочной нефти с поверхности породы.

6.25. МЕТОДЫ УВЕЛИЧЕНИЯ ДЕБИТА СКВАЖИН Гидравлический разрыв пласта. При гидравлическом разрыве пласта (ГРП) происходит создание трещин в горных породах, прилегающих к скважине, за счет давления на забое скважины в результате закачки в породы вязкой жидкости. При ГРП в скважину закачивается вязкая жидкость с таким расходом, который обеспечивает создание на забое скважины давления, достаточного для образования трещин (рис. 38).

Трещины, образующиеся при ГРП, имеют вертикальную и горизонтальную ориентацию. Протяженность трещин достигает нескольких десятков метров, ширина – от нескольких миллиметров до сантиметров. После образования трещин в скважину закачивают смесь вязкой жидкости с твердыми частичками – для предотвращения смыкания трещин под действием горного давления. ГРП проводится в низкопроницаемых пластах, где отдельные зоны и пропластки не вовлекаются в активную разработку, что снижает нефтеотдачу объекта в целом.

При проведении ГРП создаваемые трещины, пересекая слабодренируемые зоны и пропластки, обеспечивают их выработку, нефть фильтруется из пласта в трещину гидроразрыва и по трещине к скважине, тем самым увеличивая нефтеотдачу.

Технология повышения нефтеотдачи пластов методом строительства горизонтальных скважин зарекомендовала себя в связи с увеличением количества нерентабельных скважин с малодебитной или обводненной продукцией и бездействующих аварийных скважин по мере перехода к более поздним стадиям разработки месторождений, когда обводнение продукции или падение пластовых давлений на многих разрабатываемых участках (особенно в литологически неоднородных зонах нефтеносных пластов с трудноизвлекаемыми запасами) опережает выработку запасов при существующей плотности сетки скважин.

Увеличение нефтеотдачи происходит за счет обеспечения большей площади контакта продуктивного пласта со стволом скважины.

6.27. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ПЛАСТ

Метод основан на использовании внутренних источников тепла, возникающих при воздействии на пласт высокочастотного электромагнитного поля.

Зона воздействия определяется способом создания (в одной скважине или между несколькими), напряжения и частоты электромагнитного поля, а также электрическими свойствами пласта. Помимо тепловых эффектов электромагнитное воздействие приводит к деэмульсации нефти, снижению температуры начала кристаллизации парафина и появлению дополнительных градиентов давления за счет силового воздействия электромагнитного поля на пластовую жидкость.

Известно множество способов волнового и термоволнового (вибрационного, ударного, импульсного, термоакустического) воздействия на нефтяной пласт или на его призабойную зону. Основная цель технологии – ввести в разработку низкопроницаемые изолированные зоны продуктивного пласта, слабо реагирующие на воздействие системы ППД, путем воздействия на них упругими волнами, затухающими в высокопроницаемых участках пласта, но распространяющимися на значительное расстояние и с достаточной интенсивностью, чтобы возбуждать низкопроницаемые участки пласта.

Применением таких методов можно достичь заметной интенсификации фильтрационных процессов в пластах и повышения их нефтеотдачи в широком диапазоне амплитудно-частотной характеристики режимов воздействия (рис. 39). При этом положительный эффект волнового воздействия обнаруживается как в непосредственно обрабатываемой скважине, так и в отдельных случаях, при соответствующих режимах обработки проявляется в скважинах, отстоящих от источника импульсов давления на сотни и более метров. Т. е. при волновой обработке пластов принципиально можно реализовать механизмы как локального, так и дальнего площадного воздействия. Все вышеперечисленные методы характеризуются различной потенциальной возможностью увеличения нефтеотдачи пластов. Так, по России КИН тепловых методов составляет 15– 30 %, газовых методов – 5–15 %, химических методов – 25–35 %, физических методов – 9–12 %, гидродинамических методов – 7–15 % (рис. 39).

увеличения нефтеотдачи пластов различными методами Мировое потребление нефти постоянно увеличивается: за последние 20 лет средний рост составил 1,45 % в год. Несмотря на то, что были годы, когда добыча нефти падала, общая тенденция увеличения добычи сохраняется (табл. 9 и 10).

Таблица 10 – Используемые способы добычи нефти в различных странах и регионах Гидродинамические 1. Какие химические компоненты составляют основную часть нефти?

2. Какие химические компоненты составляют основную часть природного газа?

3. Какие загрязнения окружающей среды характерны при добыче нефти?

4. Какие технологии используются для переработки попутного газа?

5. Какие методы применяются для улучшения нефтеотдачи?

6. Какие методы переработки нефти применяются для производства авиамоторного топлива, бензина, керосина?

7. Какие методы обработки сточных вод применяются на нефтеперегонных заводах?

ГЛАВА 7. ПРОИЗВОДСТВО ТЕПЛОВОЙ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

7.1. УСТРОЙСТВО ТЭЦ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС

ПОЛУЧЕНИЯ ГОРЯЧЕЙ СЕТЕВОЙ ВОДЫ НА ТЭЦ

На рис. 40 показана упрощенная технологическая схема производства электроэнергии и тепла на ТЭЦ.

Технология производства электроэнергии на конденсационной ТЭС и ТЭЦ практически не отличаются. Мало того, когда ТЭЦ не отпускает тепла (например, летом или сразу же после ввода в эксплуатацию, когда тепловые сети еще не готовы), она работает просто как конденсационная ТЭС. Главное отличие ТЭЦ от ТЭС состоит в наличии на ТЭЦ водонагревательной (теплофикационной) сетевой установки. Остывшая в теплоприемниках тепловой сети обратная сетевая вода поступает к сетевым насосам I подъема СН-I. Насосы повышают давление сетевой воды, исключая ее закипание при нагреве в сетевых подогревателях и обеспечивая ее прокачку через сетевые подогреватели. Из сетевого насоса СН-I сетевая вода последовательно проходит через трубную систему сетевых подогревателей СП-1 и СП-2. Нагрев сетевой воды в них осуществляется теплотой конденсации пара, отбираемого из двух отборов паровой турбины. Отбор пара осуществляется при таких давлениях, чтобы температура его конденсации в сетевом подогревателе была достаточной для нагрева сетевой воды. Нагретая в СП-1 и СП-2 сетевая вода поступает к сетевым насосам II подъема, которые подают ее в пиковый водогрейный котел ПВК и обеспечивают ее прокачку через всю или часть (до теплонасосной станции) тепловой сети. Для нагрева сетевой воды в ПВК в него от ГРП подается газ, а от дутьевого вентилятора – воздух. Нагретая до требуемой температуры сетевая вода (прямая) подается в магистраль прямой сетевой воды и из него – тепловым потребителям (рис. 41).

Рис. 41. Принципиальная технологическая схема производства энергии:

1 – топливное хозяйство (ТХ), 2 – паровой котел (ПК), 3 – регенерационный воздухоподогреватель (РВП), 4 – дутьевой вентилятор (ДВ), 5 – дымосос (ДС), 6 – дымосос рециркуляции дымовых газов (ДРГ), 7 – дымовая труба, 8 – водный экономайзер (ВЭ), 9 – экранная система котла (ЭС), 10 – пароперегреватель (ПП), 11 – промежуточный пароперегреватель (ППП), 12 – цилиндр высокого давления (ЦВД), 13 – цилиндр среднего давления (ЦСД), 14 – цилиндр среднего давления (ЦСД II), 15 – цилиндр низкого давления (ЦНД), 16 – конденсатор (К), 17 – система водоохлаждения (СВО), 18 – циркуляционные электрические насосы (ЦЭН), 19 – конденсатный электрический насос (КЭН), 20 – подогреватели низкого давления (ПНД), 21 – деаэратор (Д), 22 – бустерные электрические насосы (БЭН), 23 – питательный турбонасос (ПТН), 24 – питательный электрический насос (ПЭН), 25 – подогреватели высокого давления (ПВД), 26 – химическая водоподготовка (ХВП), 27 – пар на общестанционный коллектор собственных нужд, 28 – подогреватели сетевые горизонтальные (ПСГ), 29 – генератор (Г), 30 – блочный трансформатор (Т), 31 – трансформатор собственных нужд (ТСН), 32 – сетевые электрические насосы первого подъема (СЭН I ст.), 33 – сетевые электрические насосы второго подъема (СЭН II ст.), 34 – пиковая водогрейная котельная (ПВК) Второе существенное отличие турбоустановки отопительной ТЭЦ от ТЭС состоит в использовании не конденсационной, а теплофикационной паровой турбины – турбины, позволяющей выполнять большие регулируемые отборы пара на сетевые подогреватели, регулируя их давление (т. е. нагрев сетевой воды и ее расход). Основными тепловыми агрегатами тепловых электрических станций (ТЭС) являются паровой котел и паровая турбина. Паровой котел представляет собой систему поверхностей нагрева для производства из воды пара. Химически подготовленная обессоленная вода, которая непрерывно поступает в паровой котел, называется питательной. В котле питательная вода сначала нагревается до температуры насыщения и испаряется, а затем насыщенный пар перегревается до необходимой температуры. Нужная для этого процесса теплота выделяется при сжигании топлива, которое подается в топку котла вместе с необходимым для горения воздухом. При сжигании топлива образуются продукты сгорания – теплоноситель, который на поверхностях нагрева отдает теплоту воде, пару и воздуху, используемому при горении. После поверхностей нагрева продукты сгорания с относительно низкой температурой удаляются в атмосферу через дымовую трубу. На электростанциях большой мощности дымовые трубы выполняют высотой 200–300 м и более с целью снижения местной концентрации загрязняющих веществ в воздухе. При сжигании топлива остаются зола и шлаки, которые также удаляются из котла. Расширяясь в направляющих и рабочих лопатках турбины, пар отдает свою внутреннюю тепловую энергию, превращая ее в кинетическую энергию вращения ротора. С ротором связан генератор, в котором механическая энергия превращается в электрическую.

На современных конденсационных электростанциях (КЭС) с агрегатами мощностью более 200 МВт применяют промежуточный перегрев пара (рис. 42).

Обычно используют одноступенчатый промежуточный перегрев, а в установках очень большой мощности применяется двойной промежуточный перегрев, при котором пар из промежуточных ступеней турбины дважды возвращается в котел. Промежуточный перегрев пара увеличивает коэффициент полезного действия турбины (рис. 43) и уменьшает удельный расход пара на выработку электроэнергии. Он также снижает влажность пара в туннелях низкого давления турбины, что уменьшает эрозию ее лопаток.

Пройдя через проточную часть турбины, отработанный пар направляется в конденсатор. В нем он охлаждается, отдавая остатки теплоты циркулирующей по трубкам конденсатора воде из естественного (озеро, река) или искусственного (градирня) источника, и конденсируется. Полученный конденсат снова возвращается в котел. В термодинамическом отношении наибольшее количество тепла от сжигаемого топлива (около 50 %) расходуется на процесс перехода воды из жидкого состояния в газообразное, т. е. на процесс кипения. Из-за того, что процесс конденсации пара обратный кипению, потери тепла в конденсаторе турбины являются наиболее значительными и определяющими для экономической эффективности. На наиболее современных мощных конденсационных энергоблоках расход условного топлива на отпущенный 1 кВт·час электроэнергии составляет 315–350 г.

В отличие от КЕС на теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) имеется дополнительное оборудование (теплообменники) для производства тепловой энергии. В проточной части турбины (в зоне относительно низких давлений: 1,0– 2,0 кг/см2) имеются регулируемый отбор частично отработанного пара. Из этого отбора значительная часть пара направляется в теплообменник для нагревания сетевой воды. Чем выше тепловая нагрузка, тем большее количество пара направляется в этот отопительный отбор для нагревания сетевой воды (рис. 44).

Из-за того, что процесс конденсации пара происходит в теплообменнике с сетевой водой, количество пара, направляющегося в «хвостовую» часть турбины и далее в конденсатор, пропорционально уменьшается. Поэтому, несмотря на некоторое снижение выработки электроэнергии из-за отбора пара из проточной части турбины, вследствие уменьшения потерь тепла в конденсаторе турбины технико-экономические показатели электростанции существенным образом улучшаются. Так, удельный расход условного топлива на отпуск 1 кВт·час электроэнергии для ТЭЦ составляет 215 г (при номинальной тепловой и электрической нагрузке), удельный расход условного топлива на отпуск 1 Гкал тепловой энергии составляет 140 кг.

Для сравнения: удельный расход условного топлива на отпуск 1 Гкал тепла в водогрейных котлах составляет 157–165 кг. Из конденсатора конденсат перекачивается конденсатным насосом через подогреватели низкого давления в деаэратор, где снова нагревается до кипения. При этом вода освобождается от кислорода и углекислоты, вызывающих коррозию оборудования. Из деаэратора вода бустерными насосами (на блоках малой мощности не используются) подается к питательным насосам и через подогреватели высокого давления поступает в паровой котел. Подогрев конденсата в подогревателях низкого давления и питательной воды в подогревателях высокого давления осуществляется паром, частично отработавшим в турбине, так называемый регенеративный подогрев.

Он также повышает КПД паротурбинной установки, уменьшая потери теплоты в конденсаторе. Таким образом, на КЕС паровой котел питается конденсатом производимого им пара. Часть конденсата при этом теряется. На ТЭЦ часть пара может также отводится на технологические нужды промышленных предприятий или использоваться для бытовых потребителей. На КЕС потери составляют незначительную часть общих расходов пара – до 1 %. Для их пополнения необходимо добавление воды, предварительно обработанной химводоочисткой.

На ТЭЦ эта добавка может достигать 30–50 %, а иногда и больше. Кроме этого, на ТЭЦ необходимо большое количество (сотни тонн в час) подпиточной воды для возмещения потерь в тепловых сетях.

К числу устройств и механизмов, которые обеспечивают работу парового котла, относятся: топливоприготовительные устройства, выполняющие подачу топлива нужного качества и количества; дутьевые вентиляторы, подающие воздух для горения; дымососы, предназначенные для отведения продуктов сгорания через дымовую трубу в атмосферу; дымососы рециркуляции дымовых газов, возвращающие часть дымовых газов обратно в цикл для регуляции температуры перегретого пара и снижения выбросов окислов азота; регенеративные воздухоподогреватели, позволяющие поднять температуру подающегося в топку воздуха за счет отбора тепла от выходных дымовых газов. Паровой котел и комплекс указанного оборудования вместе образуют котельную установку. Для технологических потребностей химцеха, электроцеха и ремонтных подразделений на ТЭС есть мощная компрессорная. Поскольку охлаждение генераторов осуществляется с использованием водорода, в технологическую цепь ТЭС включена электролизная. На ТЭС есть собственное маслохозяйство, где хранится чистое и отработанное турбинное и трансформаторное масло, а также выполняется грубая очистка масла от механических примесей и влаги.

1. Какие виды топлива применяются при производстве тепловой и электрической энергии?

2. Каков состав топлива?

3. Какие основные химические реакции горения топлива?

4. Какие твердые отходы образуются при сгорании твердого топлива?

5. Какие основные операции предусмотрены при подготовке обессоленой воды?

6. Каков химический состав газовых выбросов при производстве тепловой и электрической энергии?

7. Какие методы предусматриваются для улавливания твердых частиц из газовых выбросов?

8. Как организуется сбор конденсата с целью рационального использования обессоленной воды?

9. Какое оборудование предусматривается для снижения температуры воды, образующейся в результате охлаждения турбин с целью использования ее в производственном процессе или сброса ее в естественные водоемы?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Основная литература 1. Базанов, Л. Ф. Технология клееных материалов и древесных плит. Характеристики и планировочные изображения оборудования для производства шпона и продукции на его основе [Текст] : учеб. пособие по курсовому и дипломному проектированию для студ. спец. 250403 (260200) "Технология деревообработки" / Л. Ф. Базанов, М. И. Балакин ; ГОУ ВПО "Моск. гос. ун-т леса".

– Москва : МГУЛ, 2006. – 129 с.

2. Иванов, С. Н. Технология бумаги [Текст] : [учеб. пособие] / С. Н. Иванов. – 3-е изд. – Москва : Шк. бумаги, 2006. – 696 с.

3. Пен, Р. З. Технология целлюлозы. Примеры технологических расчетов [Текст] : учеб. пособие / Р. З. Пен, И. Л. Шапиро ; М-во образования и науки Рос. Федерации, Сиб. гос. техн. ун-т. – Красноярск : СибГТУ, 2011. – 336 с.

4. Хакимова, Ф. Х. Современное производство древесной массы [Текст] :

учеб. пособие / Ф. Х. Хакимова ; Федеральное агентство по образованию, ГОУ ВПО Перм. гос. техн. ун-т. – Пермь : Изд-во ПГТУ, 2007. – 166 с.

5. Химия процессов целлюлозно-бумажного производства [Текст] : учеб.

пособие для подготовки дипломированного специалиста по направлению 655000 "Химическая технология органических веществ и топлива" спец. "Технология химической переработки древесины" очной и заочной форм обучения. Ч. 1. Структура, свойства и химические реакции лигнина / Федеральное агентство по образованию, Сыкт. лесн. ин-т - фил. ГОУ ВПО "С.-Петерб. гос.

лесотехн. акад. им. С. М. Кирова", Каф. целлюлозно-бумажного производства, лесохимии и промышленной экологии ; сост. В. А. Демин. – Сыктывкар : СЛИ, 2008. – 64 с.

Дополнительная литература 6. Новый справочник химика и технолога. Процессы и аппараты химических технологий [Текст] : [в 2-х ч.] / [ред. Г. М. Островский]. – СанктПетербург : Профессионал, 2004. – Ч. 1. – 848 с. – (Серия книг для специалистов "Профессионал").

7. Новый справочник химика и технолога. Процессы и аппараты химических технологий [Текст] : [в 2-х ч.] / [ред. Г. М. Островский [и др.]. – СанктПетербург : Профессионал, 2007. – Ч. 2. – 916 с. – (Серия книг для специалистов "Профессионал").

8. Новый справочник химика и технолога. Сырье и продукты промышленности органических и неорганических веществ [Текст] : [в 2-х ч.] / [отв. ред.

В. И. Страхов]. – Санкт-Петербург : Профессионал, 2007. – Ч. 1. – 988 с. – (Серия книг для специалистов "Профессионал").

9. Новый справочник химика и технолога. Сырье и продукты промышленности органических и неорганических веществ [Текст] : [в 2-х ч.] / [ред.

В. А. Столярова]. – Санкт-Петербург : Профессионал, 2007. – Ч. 2. – 1142 с. – (Серия книг для специалистов "Профессионал").

10. Новый справочник химика и технолога: Радиоактивные вещества.

Вредные вещества. Гигиенические нормативы [Текст] : научное издание / [ред.:

А. В. Москвин, В. В. Семенова, В. Ф. Теплых]. – Санкт-Петербург : Профессионал, 2005. – 1142 с.

11. Технология целлюлозно-бумажного производства [Текст] : справочные материалы. В 3-х т. Т. 2. Производство бумаги и картона. Ч. 1. Технология производства и обработки бумаги и картона / Всерос. научно-исслед. ин-т цел.-бум.

пром-сти ; гл. ред. П. С. Осипов. – Санкт-Петербург : Политехника, 2005. – 423 с.

12. Технология целлюлозно-бумажного производства [Текст] : справочные материалы. В 3-х т. Т. 2. Производство бумаги и картона. Ч. 2. Основные виды и свойства бумаги, картона, фибры и древесных плит / Всерос. научно-исслед.

ин-т цел.-бум. пром-сти ; гл. ред. П. С. Осипов. – Санкт-Петербург : Политехника, 2006. – 499 с.

13. Технология целлюлозно-бумажного производства [Текст] : справочные материалы. В 3-х т. Т. 1. Сырье и производство полуфабрикатов. Ч. 1 / Всерос.

научно-исслед. ин-т цел.-бум. пром-сти ; отв. ред. П. С. Осипов. – СанктПетербург : ЛТА, 2002. – 432 с.

14. Технология целлюлозно-бумажного производства [Текст]. В 3-х т. Т. 1.

Сырье и производство полуфабрикатов. Ч. 2. Производство полуфабрикатов / Всерос. научно-исслед. ин-т цел.-бум. пром-сти. – Санкт-Петербург : Политех- ника, 2003. – 633 с.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||
 
Похожие работы:

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (ГОУ ВПО ИГУ) КАФЕДРА ОБЩЕЙ ФИЗИКИ Г.А. Кузнецова Качественный рентгенофазовый анализ Методические указания Иркутск 2005 г PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Введение Информацию об элементном составе различных объектов (горных пород, минералов, химических соединений, сплавов и т. д.) можно...»

«Министерство образования Российской Федерации Казанский государственный технологический университет Я.Д.Самуилов Е.Н.Черезова РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ Учебное пособие 2003 Министерство образования Российской Федерации Казанский государственный технологический университет Я.Д.Самуилов Е.Н.Черезова РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ Учебное пособие Казань 2003 УДК 547.541 Реакционная способность органических соединений: Учеб.пособие/ Я.Д. Самуилов, Е.Н....»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ С. М. КИРОВА КАФЕДРА ОБЩЕЙ И ПРИКЛАДНОЙ ЭКОЛОГИИ Посвящается 60-летию высшего профессионального лесного образования в Республике Коми ТОКСИКОЛОГИЯ Учебное пособие Утверждено учебно-методическим советом Сыктывкарского лесного...»

«ИСТОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ ХИМИИ История органической химии История физической химии 34 Министерство образования Российской Федерации Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова Кафедра общей и биоорганической химии ИСТОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ ХИМИИ История органической химии История физической химии Методические указания Ярославль 2002 1 ББК Г.в.я 73 И 90 Cоставитель С.Г. Сибриков История и методология химии: Метод. указания / Сост. С.Г. Сибриков; Яросл. гос. ун-т. Ярославль, 2002. 32 с....»

«Е. Е. Минченков А. А. Журин ХИМИЯ Методические рекомендации к учебнику для 8 класса общеобразовательных учреждений Пособие для учителя Методические рекомендации соответствуют учебнику, рекомендованному Министерством образования и науки Российской Федерации Смоленск Ассоциация XXI век 2010 Предисловие Данное пособие предназначено для учителей, преподающих химию по программе для основной школы Е. Е. Минченкова, А. А. Журина и Т. В. Смирновой. Практически упомянутая программа реализована в...»

«ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ А.А Каверина, М.Г. Снастина МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО НЕКОТОРЫМ АСПЕКТАМ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРЕПОДАВАНИЯ ХИМИИ (на основе анализа типичных затруднений выпускников при выполнении заданий ЕГЭ) Москва, 2013 1 Единый государственный экзамен по химии начиная с 2009 г. проходит в штатном режиме как экзамен по выбору выпускников. По его итогам выявляется уровень освоения каждым экзаменуемым образовательных программ по химии, соответствующих Федеральному...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова Кафедра теплотехники и гидравлики Е. Г. Казакова, Т. Л. Леканова ОЧИСТКА И РЕКУПЕРАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЫБРОСОВ Учебное пособие Утверждено учебно-методическим советом Сыктывкарского лесного института в качестве учебного...»

«Трофимов С.Я., Караванова Е.И. ЖИДКАЯ ФАЗА ПОЧВ Москва Университетская книга 2009 УДК 631.416.8 ББК 40.3 Т 761 Рецензенты: Доктор биологических наук профессор Соколова Т.А. Доктор биологических наук профессор Чуков С.Н. Рекомендовано учебно-методической комиссией факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по специальности 020701 и направлению 020700 – Почвоведение Трофимов С.Я., Караванова Е.И. Т 761 Жидкая фаза почв: учебное пособие...»

«Группа Компаний “МАСТЕК Методическое пособие по приготовлению бетонных смесей г. Златоуст Методическое пособие по приготовлению бетонных смесей Содержание: 1. Понятие о бетонах. 1.1. Классификация бетонов. 1.2. Наименование бетонов. 1.3. Требование к бетонам. 2. Вяжущие вещества. 3. Заполнители для бетонов. 3.1. Требования к мелкому заполнителю. 3.2. Крупный заполнитель для бетонов. 3.3. Пористые заполнители для бетонов. 4. Химические добавки к бетонам. 5. Пигменты. 6. Свойства бетона. 6.1....»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова И.А. Самофалова СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ КЛАССИФИКАЦИИ ПОЧВ Учебное пособие Допущено Учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации по агрономическому образованию в качестве учебного пособия для подготовки магистров, обучающихся по направлению...»

«Кумыков Р.М., Беев А.А., Беева Д.А. КРАТКИЙ КУРС ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ НАЛЬЧИК 2013 1 Кумыков Р.М., Беев А.А., Беева Д.А. КРАТКИЙ КУРС ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ Допущено в качестве учебного пособия для студентов, специальностей факультета технологии пищевых производств, а также аспирантов и преподавателей нехимических специальностей высших учебных заведений Издательство типография КБГАУ им. В.М. Кокова Нальчик 2013 ББК 24. Х УДК 541.1 (075.8) Рецензенты: Кафедра физической химии...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЙ УЧЕБНО-НАУЧНЫЙ ЦЕНТР КАФЕДРА ХИМИИ С. Г. Барам, М. А. Ильин ХИМИЯ В ЛЕТНЕЙ ШКОЛЕ Новосибирск 2009 1 УДК 54.6.7 ББК 24.1 Барам С. Г., Ильин М. А. Б 24 Химия в Летней школе / Учеб. пособие. Новосиб. гос. ун-т. Новосибирск, 2009. 48 с. Учебное пособие состоит из четырех разделов общей химии: Основные понятия химии. Газовые законы. Расчеты по уравнениям химических реакций, Строение атома и структура...»

«Негосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Центросоюза Российской Федерации СИБИРСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПОТРЕБИТЕЛЬСКОЙ КООПЕРАЦИИ БИОХИМИЯ Новосибирск 2012 Негосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Центросоюза Российской Федерации СИБИРСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПОТРЕБИТЕЛЬСКОЙ КООПЕРАЦИИ БИОХИМИЯ Программа, методические указания и задания контрольной и самостоятельной работы для студентов заочной формы обучения направления...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ И СОЦИАЛЬНОМУ РАЗВИТИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ БИОХИМИИ С КУРСОМ КЛИНИЧЕСКОЙ БИОХИМИИ ПРАКТИЧЕСКИЕ И ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ ПО БИОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ для студентов медико-биологического, лечебного, педиатрического и фармацевтического факультетов Часть вторая МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ Рекомендовано...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.