Details

Данная работа посвящена исследованию внедрения установки паровой конверсии метана в состав энергоблоков Сургутской ГРЭС-1 с целью повышения энергоэффективности станции. Задачи, которые решались в ходе исследования: моделировать работу энергоблоков Сургутской ГРЭС-1 при заводских параметрах; моделировать установку получения водорода паровой конверсией метана с помощью Aspen HYSYS; моделировать работу энергоблоков Сургутской ГРЭС-1 с включением УПКМ; произвести оценку влияния УПКМ на технико-экономические показатели Сургутской ГРЭС-1; проанализировать потенциальные пути развития водородной инфраструктуры и утилизации CO2. Для математического моделирования принципиальных тепловых схем турбоустановок и имитационного моделирования схем этих турбоустановок с УПКМ использовался САПР «United Cycle» (UC). Разработка и моделирование схемы паровой конверсии метана было выполнено в программе Aspen HYSYS. В результате был рассчитан КИТТ и оценено влияние УПКМ на энергоблоки. Были смоделированы принципиальные схемы турбоустановок, а также схемы включения УПКМ в состав энергоблоков. Произведен анализ потенциальной водородной инфраструктуры и технологий CCUS.

This work is devoted to the study of integrating a steam methane reforming unit into the power units of Surgut-1 State District Power Plant (SDPP) in order to improve the energy efficiency of the power plant. Tasks that were solved during the execution of the work: 1. To simulate operation of Surgut-1 SDPP power units with factory parameters; 2. To model a hydrogen production unit, which is based on steam methane reforming using Aspen HYSYS; 3. To simulate the operation of Surgut-1 SDPP power units with the integrated SMR unit; 4. To assess the impact of the SMR unit on technical and economic indicators of Surgut-1 SDPP; 5. To analyze potential pathways for hydrogen infrastructure development and CCUS technologies. For mathematical modeling of the basic thermal schemes of the turbine units, as well as for the simulation of these units with SMR integration, the CAD tool "United Cycle" (UC) was used. The model and simulation of the steam methane reforming unit were carried out in Aspen HYSYS. As a result, the fuel heat utilization factor (FHUF) was calculated, and impact of the SMR unit on the performance of the power units was evaluated. Basic turbine unit schemes and the SMR integration schemes were modeled. An analysis of potential hydrogen infrastructure and CCUS technologies was also conducted.