Feasibility Studies of Making Integrated Gasification Combined Cycle Plants for the Conditions of Mongolia
Keywords:
solid fuel, combined-cycle power plant, integrated gasification combined cycle, environmental impact, harmful emissions, Mongolia power industry
Abstract
Today application of combined-cycle technologies is a promising solution for implementing environmentally clean generation of electricity and heat. Due to the re-use of gas combustion energy, the efficiency of a combined-cycle power plant (CCPP) is essentially higher than that of conventional steam power units (SPU). Natural gas, a substance featuring high calorific value and environmental friendliness of its application, is used as the main fuel for a CCPP. The introduction of combined cycle technologies in the energy sector of Mongolia will make it possible to solve a number of key problems and to make a shift to a new development level of the country's economy. However, CCPPs need gaseous fuel for their operation, and only limited reserves of this fuel are available in Mongolia. The main energy fuel of the country is coal, the geological reserves of which are estimated at 150 billion tons. The integrated gasification combined cycle (IGCC) technology will help solve the problem of using coal as a fuel which is synthesized into gas. To ensure wide use of IGCC power plants in the territory of Mongolia, methods for processing solid fuel into artificial fuel gas are required. Synthesis gas, the product of solid fuel processing in the course of its gasification, will become the produced artificial fuel.
The article considers the process circuit solutions that make it possible to achieve better energy efficiency and environmental friendliness of power generation at power facilities through the use of IGCC power plants. Calculated and analytical investigations of using solid fuel for IGCC power plants by producing and combusting synthesis gas in a gas turbine are carried out. Recommendations for constructing IGCC power units for the conditions of Mongolia have been developed.
References
1. Дудолин А.А., Батсамбуу У. Проблемы и перспективы технического перевооружения электростанций Монголии // Вестник МЭИ. 2018. № 1. С. 16—21.
2. Батсамбуу У., Дудолин А.А. Особенности и перспективы энергетики Монголии // Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири: Материалы Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. Иркутск: Иркутский национ. исслед. техн. ун-т 2017. С. 313—316.
3. Комитет государственного регулирования энергетики Монголии [Офиц. сайт] http://erc.gov.mn/ (дата обращения 09.09.2018).
4. Национальное статистическое управление Монголии [Офиц. сайт] http://www.nso.mn/ (дата обращения 09.09.2018).
5. Оюун-Эрдэнэ Т. Исследование рост потребления электроэнергии в Центральной электроэнергетической системе (ЦЭЭС) // Эрчим хүч&engineering. 2016. № 10. С. 56—58.
6. Всемирная организация здравоохранения [Офиц. сайт] http://www.who.int (дата обращения 09.09.2018).
7. Сайжаа Н. Факторы риска загрязнения воздушного бассейна городов Монголии: автореферат дис. ... докт. мед. наук. Иркутск: ИГМУ, 2004.
8. Абрамов А.И. и др. Повышение экологической безопасности тепловых электростанций. М.: Изд-во МЭИ, 2001.
9. Сорокина О.И. Тяжелые металлы в ландшафтах г. Улан-Батора: автореферат дис. ... канд. географ. наук. М.: Изд-во ООО «Ай-клуб», 2013.
10. Елфимова Т.А. и др. Оценка влияния загрязнения атмосферного воздуха города Улан-Батора на заболеваемость населения // Известия Самарского научного центра РАН. 2014. Т. 16. № 5 (2). С. 853—856.
11. Качество воздуха Монголии [Офиц. сайт] http:/ www.agaar.mn/ (дата обращения 09.09.2018).
12. Министерство окружающей среды и туризма Монголии [Офиц. сайт] http://www.mne.mn/ (дата обращения 09.09.2018).
13. Очирбат П. Стратегия развития минерально-сырьевого комплекса Монголии. М.: Горная книга, 2007.
14. Правительственное агентство по добыче полезных ископаемых и нефти Монголии [Офиц. сайт] https:// www.mrpam.gov.mn (дата обращения 09.09.2018).
15. Аунг Х.Н., Батсамбуу У., Бураков И.А. Получение синтетического газа путём газификации различных видов твёрдого топлива // Экология энергетики: Труды Междунар. науч. конф. молодых ученых и специалистов. М.: Издат. дом МЭИ, 2017. С. 97—98.
16. Министерство энергетики Монголии [Офиц. сайт] http://energy.gov.mn/ (дата обращения 09.09.2018).
17. Федорович С.Д., Бураков И.А., Дудолин А.А. Оптические спектры продуктов газификации углей в ВЧИ-плазмотроне // Современные проблемы теплофизики и энергетики: Материалы междунар. конф. М.: Издат. дом МЭИ, 2017.
18. Цанев С.В., Буров В.Д., Ремезов А.Н. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций. М.: Изд-во МЭИ, 2006.
19. Белосельский Б.С. Внутрицикловая газификация твердого топлива на электростанциях с получением экологически чистого газа. М.: Изд-во МЭИ, 1996.
20. Туманский А.Г., Тугов А.Н., Росляков П.В. Энергетические парогазовые установки с внутрицикловой газификацией угля. М.: Изд-во МЭИ, 2014.
21. Батмунх С., Бат-Эрдэнэ Б., Воропай Н.И., Стенников В.А. Некоторые вопросы стратегии развития энергетики Монголии // Энергетическая политика. 2016. № 6. С. 95—105.
22. Батсамбуу У., Дудолин А.А. Возможность увеличения установленной мощности теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) объединенной энергетической системы Монголии // Эрчим хүch&engineering. 2017. № 11. С. 46—48.
23. Рыжков А.Ф., Богатова Т.Ф., Цзэн Линянь, Осипов П.В. Развитие поточных газификационных технологий в Азиатско-Тихоокеанском регионе (обзор) // Теплоэнергетика. 2016. № 11. С. 40—50.
24. Higman C. State of the Gasification Industry. Worldwide Gasification Database 2016 Update // Proc. Gasification Techn. Vancouver, 2016. Pp. 1—24.
25. Ольховский Г.Г. Газификация твердых топлив в мировой энергетике (обзор) // Теплоэнергетика. 2015. № 7. С. 3—11.
--
Для цитирования: Баяр Бат-Эрдэнэ, Дудолин А.А., Бураков И.А., Батсамбуу Улзийбадрах. Оценки технико-экономической эффективности создания парогазовых установок с внутрицикловой газификацией для условий Монголии // Вестник МЭИ. 2019. № 4. С. 68—77. DOI: 10.24160/1993-6982-2019-4-68-77.
#
1. Dudolin A.A., Batsambuu U. Problemy i Perspektivy Tekhnicheskogo Perevooruzheniya Elektrostantsiy Mongolii. Vestnik MEI. 2018;1:16—21. (in Russian).
2. Batsambuu U., Dudolin A.A. Osobennosti i Perspektivy Energetiki Mongolii. Povyshenie Effektivnosti Proizvodstva i Ispol'zovaniya Energii v Usloviyakh Sibiri: Materialy Vseros. Nauch.-prakt. Konf. s Mezhdunar. Uchastiem. Irkutsk: Irkutskiy Natsion. Issled. Tekhn. Un-t 2017;313—316. (in Russian).
3. Komitet Gosudarstvennogo Regulirovaniya Energetiki Mongolii [Ofits. Sayt] http://erc.gov.mn/ (Data Obrashcheniya 09.09.2018). (in Russian).
4. Natsional'noe Statisticheskoe Upravlenie Mongolii [Ofits. Sayt] http://www.nso.mn/ (Data Obrashcheniya 09.09.2018). (in Russian).
5. Oyuun-Erdene T. Issledovanie Rost Potrebleniya Elektroenergii v Tsentral'noy Elektroenergeticheskoy Sisteme (TSEES). Erchim khүch&engineering. 2016;10: 56—58. (in Russian).
6. Vsemirnaya Organizatsiya Zdravookhraneniya [Ofits. Sayt] http://www.who.int (Data Obrashcheniya 09.09.2018). (in Russian).
7. Sayzhaa N. Faktory Riska Zagryazneniya Vozdushnogo Basseyna Gorodov Mongolii: Avtoreferat Dis. ... Dokt. Med. Nauk. Irkutsk: IGMU, 2004. (in Russian).
8. Abramov A.I. i dr. Povyshenie Ekologicheskoy Bezopasnosti Teplovykh Elektrostantsiy. M.: Izd-vo MEI, 2001. (in Russian).
9. Sorokina O.I. Tyazhelye Metally v Landshaftakh g. Ulan-Batora: Avtoreferat Dis. ... Kand. Geograf. Nauk. M.: Izd-vo OOO «Ay-klub», 2013. (in Russian).
10. Elfimova T.A. i dr. Otsenka Vliyaniya Zagryazneniya Atmosfernogo Vozdukha Goroda Ulan-Batora na Zabolevaemost' Naseleniya. Izvestiya Samarskogo Nauchnogo Tsentra RAN. 2014;16;5 (2):853—856. (in Russian).
11. Kachestvo Vozdukha Mongolii [Ofits. Sayt] http://www. agaar.mn/ (Data Obrashcheniya 09.09.2018). (in Russian).
12. Ministerstvo Okruzhayushchey Sredy i Turizma Mongolii [Ofits. Sayt] http://www.mne.mn/ (Data Obrashcheniya 09.09.2018). (in Russian).
13. Ochirbat P. Strategiya Razvitiya Mineral'no-syr'evogo Kompleksa Mongolii. M.: Gornaya Kniga, 2007. (in Russian).
14. Pravitel'stvennoe Agentstvo po Dobyche Poleznykh Iskopaemykh i Nefti Mongolii [Ofits. Sayt] https:// www. mrpam.gov.mn (Data Obrashcheniya 09.09.2018). (in Russian).
15. Aung Kh.N., Batsambuu U., Burakov I.A. Poluchenie Sinteticheskogo Gaza Putem Gazifikatsii Razlichnykh Vidov Tverdogo Topliva. Ekologiya Energetiki: Trudy Mezhdunar. Nauch. Konf. Molodykh Uchenykh i Spetsialistov. M.: Izdat. dom MEI, 2017;97—98. (in Russian).
16. Ministerstvo Energetiki Mongolii [Ofits. Sayt] http:// energy.gov.mn/ (Data Obrashcheniya 09.09.2018). (in Russian).
17. Fedorovich S.D., Burakov I.A., Dudolin A.A. Opticheskie Spektry Produktov Gazifikatsii Ugley v VCHI-plazmotrone. Sovremennye Problemy Teplofiziki i Energetiki: Materialy Mezhdunar. Konf. M.: Izdat. Dom MEI, 2017. (in Russian).
18. Tsanev S.V., Burov V.D., Remezov A.N. Gazoturbinnye i Parogazovye Ustanovki Teplovykh Elektrostantsiy. M.: Izd-vo MEI, 2006. (in Russian).
19. Belosel'skiy B.S. Vnutritsiklovaya Gazifikatsiya Tverdogo Topliva na Elektrostantsiyakh s Polucheniem Ekologicheski Chistogo Gaza. M.: Izd-vo MEI, 1996. (in Russian).
20. Tumanskiy A.G., Tugov A.N., Roslyakov P.V. Energeticheskie Parogazovye Ustanovki s Vnutritsiklovoy Gazifikatsiey Uglya. M.: Izd-vo MEI, 2014. (in Russian).
21. Batmunkh S., Bat-Erdene B., Voropay N.I., Stennikov V.A. Nekotorye Voprosy Strategii Razvitiya Energetiki Mongolii. Energeticheskaya Politika. 2016;6: 95—105. (in Russian).
22. Batsambuu U., Dudolin A.A. Vozmozhnost' Uvelicheniya Ustanovlennoy Moshchnosti Teploelektrotsentrali (TETS) Ob′edinennoy Energeticheskoy Sistemy Mongolii. Erchim khүch&engineering. 2017;11:46—48. (in Russian).
23. Ryzhkov A.F., Bogatova T.F., Tszen Linyan', Osipov P.V. Razvitie Potochnykh Gazifikatsionnykh Tekhnologiy v Aziatsko-Tikhookeanskom Regione (Obzor). Teploenergetika. 2016;11:40—50. (in Russian).
24. Higman C. State of the Gasification Industry. Worldwide Gasification Database 2016 Update. Proc. Gasification Techn. Vancouver, 2016:1—24.
25. Ol'khovskiy G.G. Gazifikatsiya Tverdykh Topliv v Mirovoy Energetike (Obzor). Teploenergetika. 2015;7: 3—11. (in Russian).
--
For citation: Bat-Erdene Bayr, Dudolin A.A., Burakov I.A., Ulziibadrakh Batsambuu. Feasibility Studies of Making Integrated Gasification Combined Cycle Plants for the Conditions of Mongolia. Bulletin of MPEI. 2019;4:68—77. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2019-4-68-77.
2. Батсамбуу У., Дудолин А.А. Особенности и перспективы энергетики Монголии // Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири: Материалы Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. Иркутск: Иркутский национ. исслед. техн. ун-т 2017. С. 313—316.
3. Комитет государственного регулирования энергетики Монголии [Офиц. сайт] http://erc.gov.mn/ (дата обращения 09.09.2018).
4. Национальное статистическое управление Монголии [Офиц. сайт] http://www.nso.mn/ (дата обращения 09.09.2018).
5. Оюун-Эрдэнэ Т. Исследование рост потребления электроэнергии в Центральной электроэнергетической системе (ЦЭЭС) // Эрчим хүч&engineering. 2016. № 10. С. 56—58.
6. Всемирная организация здравоохранения [Офиц. сайт] http://www.who.int (дата обращения 09.09.2018).
7. Сайжаа Н. Факторы риска загрязнения воздушного бассейна городов Монголии: автореферат дис. ... докт. мед. наук. Иркутск: ИГМУ, 2004.
8. Абрамов А.И. и др. Повышение экологической безопасности тепловых электростанций. М.: Изд-во МЭИ, 2001.
9. Сорокина О.И. Тяжелые металлы в ландшафтах г. Улан-Батора: автореферат дис. ... канд. географ. наук. М.: Изд-во ООО «Ай-клуб», 2013.
10. Елфимова Т.А. и др. Оценка влияния загрязнения атмосферного воздуха города Улан-Батора на заболеваемость населения // Известия Самарского научного центра РАН. 2014. Т. 16. № 5 (2). С. 853—856.
11. Качество воздуха Монголии [Офиц. сайт] http:/ www.agaar.mn/ (дата обращения 09.09.2018).
12. Министерство окружающей среды и туризма Монголии [Офиц. сайт] http://www.mne.mn/ (дата обращения 09.09.2018).
13. Очирбат П. Стратегия развития минерально-сырьевого комплекса Монголии. М.: Горная книга, 2007.
14. Правительственное агентство по добыче полезных ископаемых и нефти Монголии [Офиц. сайт] https:// www.mrpam.gov.mn (дата обращения 09.09.2018).
15. Аунг Х.Н., Батсамбуу У., Бураков И.А. Получение синтетического газа путём газификации различных видов твёрдого топлива // Экология энергетики: Труды Междунар. науч. конф. молодых ученых и специалистов. М.: Издат. дом МЭИ, 2017. С. 97—98.
16. Министерство энергетики Монголии [Офиц. сайт] http://energy.gov.mn/ (дата обращения 09.09.2018).
17. Федорович С.Д., Бураков И.А., Дудолин А.А. Оптические спектры продуктов газификации углей в ВЧИ-плазмотроне // Современные проблемы теплофизики и энергетики: Материалы междунар. конф. М.: Издат. дом МЭИ, 2017.
18. Цанев С.В., Буров В.Д., Ремезов А.Н. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций. М.: Изд-во МЭИ, 2006.
19. Белосельский Б.С. Внутрицикловая газификация твердого топлива на электростанциях с получением экологически чистого газа. М.: Изд-во МЭИ, 1996.
20. Туманский А.Г., Тугов А.Н., Росляков П.В. Энергетические парогазовые установки с внутрицикловой газификацией угля. М.: Изд-во МЭИ, 2014.
21. Батмунх С., Бат-Эрдэнэ Б., Воропай Н.И., Стенников В.А. Некоторые вопросы стратегии развития энергетики Монголии // Энергетическая политика. 2016. № 6. С. 95—105.
22. Батсамбуу У., Дудолин А.А. Возможность увеличения установленной мощности теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) объединенной энергетической системы Монголии // Эрчим хүch&engineering. 2017. № 11. С. 46—48.
23. Рыжков А.Ф., Богатова Т.Ф., Цзэн Линянь, Осипов П.В. Развитие поточных газификационных технологий в Азиатско-Тихоокеанском регионе (обзор) // Теплоэнергетика. 2016. № 11. С. 40—50.
24. Higman C. State of the Gasification Industry. Worldwide Gasification Database 2016 Update // Proc. Gasification Techn. Vancouver, 2016. Pp. 1—24.
25. Ольховский Г.Г. Газификация твердых топлив в мировой энергетике (обзор) // Теплоэнергетика. 2015. № 7. С. 3—11.
--
Для цитирования: Баяр Бат-Эрдэнэ, Дудолин А.А., Бураков И.А., Батсамбуу Улзийбадрах. Оценки технико-экономической эффективности создания парогазовых установок с внутрицикловой газификацией для условий Монголии // Вестник МЭИ. 2019. № 4. С. 68—77. DOI: 10.24160/1993-6982-2019-4-68-77.
#
1. Dudolin A.A., Batsambuu U. Problemy i Perspektivy Tekhnicheskogo Perevooruzheniya Elektrostantsiy Mongolii. Vestnik MEI. 2018;1:16—21. (in Russian).
2. Batsambuu U., Dudolin A.A. Osobennosti i Perspektivy Energetiki Mongolii. Povyshenie Effektivnosti Proizvodstva i Ispol'zovaniya Energii v Usloviyakh Sibiri: Materialy Vseros. Nauch.-prakt. Konf. s Mezhdunar. Uchastiem. Irkutsk: Irkutskiy Natsion. Issled. Tekhn. Un-t 2017;313—316. (in Russian).
3. Komitet Gosudarstvennogo Regulirovaniya Energetiki Mongolii [Ofits. Sayt] http://erc.gov.mn/ (Data Obrashcheniya 09.09.2018). (in Russian).
4. Natsional'noe Statisticheskoe Upravlenie Mongolii [Ofits. Sayt] http://www.nso.mn/ (Data Obrashcheniya 09.09.2018). (in Russian).
5. Oyuun-Erdene T. Issledovanie Rost Potrebleniya Elektroenergii v Tsentral'noy Elektroenergeticheskoy Sisteme (TSEES). Erchim khүch&engineering. 2016;10: 56—58. (in Russian).
6. Vsemirnaya Organizatsiya Zdravookhraneniya [Ofits. Sayt] http://www.who.int (Data Obrashcheniya 09.09.2018). (in Russian).
7. Sayzhaa N. Faktory Riska Zagryazneniya Vozdushnogo Basseyna Gorodov Mongolii: Avtoreferat Dis. ... Dokt. Med. Nauk. Irkutsk: IGMU, 2004. (in Russian).
8. Abramov A.I. i dr. Povyshenie Ekologicheskoy Bezopasnosti Teplovykh Elektrostantsiy. M.: Izd-vo MEI, 2001. (in Russian).
9. Sorokina O.I. Tyazhelye Metally v Landshaftakh g. Ulan-Batora: Avtoreferat Dis. ... Kand. Geograf. Nauk. M.: Izd-vo OOO «Ay-klub», 2013. (in Russian).
10. Elfimova T.A. i dr. Otsenka Vliyaniya Zagryazneniya Atmosfernogo Vozdukha Goroda Ulan-Batora na Zabolevaemost' Naseleniya. Izvestiya Samarskogo Nauchnogo Tsentra RAN. 2014;16;5 (2):853—856. (in Russian).
11. Kachestvo Vozdukha Mongolii [Ofits. Sayt] http://www. agaar.mn/ (Data Obrashcheniya 09.09.2018). (in Russian).
12. Ministerstvo Okruzhayushchey Sredy i Turizma Mongolii [Ofits. Sayt] http://www.mne.mn/ (Data Obrashcheniya 09.09.2018). (in Russian).
13. Ochirbat P. Strategiya Razvitiya Mineral'no-syr'evogo Kompleksa Mongolii. M.: Gornaya Kniga, 2007. (in Russian).
14. Pravitel'stvennoe Agentstvo po Dobyche Poleznykh Iskopaemykh i Nefti Mongolii [Ofits. Sayt] https:// www. mrpam.gov.mn (Data Obrashcheniya 09.09.2018). (in Russian).
15. Aung Kh.N., Batsambuu U., Burakov I.A. Poluchenie Sinteticheskogo Gaza Putem Gazifikatsii Razlichnykh Vidov Tverdogo Topliva. Ekologiya Energetiki: Trudy Mezhdunar. Nauch. Konf. Molodykh Uchenykh i Spetsialistov. M.: Izdat. dom MEI, 2017;97—98. (in Russian).
16. Ministerstvo Energetiki Mongolii [Ofits. Sayt] http:// energy.gov.mn/ (Data Obrashcheniya 09.09.2018). (in Russian).
17. Fedorovich S.D., Burakov I.A., Dudolin A.A. Opticheskie Spektry Produktov Gazifikatsii Ugley v VCHI-plazmotrone. Sovremennye Problemy Teplofiziki i Energetiki: Materialy Mezhdunar. Konf. M.: Izdat. Dom MEI, 2017. (in Russian).
18. Tsanev S.V., Burov V.D., Remezov A.N. Gazoturbinnye i Parogazovye Ustanovki Teplovykh Elektrostantsiy. M.: Izd-vo MEI, 2006. (in Russian).
19. Belosel'skiy B.S. Vnutritsiklovaya Gazifikatsiya Tverdogo Topliva na Elektrostantsiyakh s Polucheniem Ekologicheski Chistogo Gaza. M.: Izd-vo MEI, 1996. (in Russian).
20. Tumanskiy A.G., Tugov A.N., Roslyakov P.V. Energeticheskie Parogazovye Ustanovki s Vnutritsiklovoy Gazifikatsiey Uglya. M.: Izd-vo MEI, 2014. (in Russian).
21. Batmunkh S., Bat-Erdene B., Voropay N.I., Stennikov V.A. Nekotorye Voprosy Strategii Razvitiya Energetiki Mongolii. Energeticheskaya Politika. 2016;6: 95—105. (in Russian).
22. Batsambuu U., Dudolin A.A. Vozmozhnost' Uvelicheniya Ustanovlennoy Moshchnosti Teploelektrotsentrali (TETS) Ob′edinennoy Energeticheskoy Sistemy Mongolii. Erchim khүch&engineering. 2017;11:46—48. (in Russian).
23. Ryzhkov A.F., Bogatova T.F., Tszen Linyan', Osipov P.V. Razvitie Potochnykh Gazifikatsionnykh Tekhnologiy v Aziatsko-Tikhookeanskom Regione (Obzor). Teploenergetika. 2016;11:40—50. (in Russian).
24. Higman C. State of the Gasification Industry. Worldwide Gasification Database 2016 Update. Proc. Gasification Techn. Vancouver, 2016:1—24.
25. Ol'khovskiy G.G. Gazifikatsiya Tverdykh Topliv v Mirovoy Energetike (Obzor). Teploenergetika. 2015;7: 3—11. (in Russian).
--
For citation: Bat-Erdene Bayr, Dudolin A.A., Burakov I.A., Ulziibadrakh Batsambuu. Feasibility Studies of Making Integrated Gasification Combined Cycle Plants for the Conditions of Mongolia. Bulletin of MPEI. 2019;4:68—77. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2019-4-68-77.
Published
2018-11-28
Section
Thermal Power Stations, Their Power Systems and Units (05.14.14)
