2021-01-14 14:02:00

/

РИА "Сибирь"

/

Новосибирск

Новосибирские ученые создали технологию безмазутной растопки пылеугольных котлов

Учёные Новосибирского государственного технического университета и специалисты компании "КОТЭС Инжиниринг" предлагают использовать электроионизационную технологию розжига пылеугольных котлов, не применяя мазут. Она вошла в перечень современных технологий, для освоения которых будут заключаться специальные инвестиционные контракты. Распоряжение об утверждении перечня подписал председатель правительства РФ Михаил Мишустин.

В мае 2020 года инженеры факультета энергетики НГТУ-НЭТИ и команды "КОТЭС Инжиниринг" провели первые открытые горячие испытания новой технологии розжига пылеугольных котлов без использования мазута. Новая технология обеспечит не только сокращение расходов энергетических предприятий, но и снижение количества опасных для здоровья выбросов в атмосферу при сгорании топлива.

Сегодня в России мазут используют как растопочное и резервное топливо. Уголь - низкореакционное топливо, которое трудно воспламенить без дополнительной помощи, например, газа или мазута. А в случае перебоев в поставках угля почти на всех российских станциях до сих пор принято использовать мазут как резервное топливо.

В продуктах сгорания мазутов содержится множество опасных веществ: углекислота, оксиды азота, сернистого и серного ангидридов, соединения ванадия, оксид углерода и метан, которые попадают в атмосферу. Вредные вещества могут стать причиной заболеваний дыхательных путей, отравлений, раздражения слизистых оболочек и других проблем со здоровьем.

Найти замену мазуту пытаются во всем мире не только из-за проблем с экологией, но и по причине высокой стоимости содержания мазутного хозяйства и снижения его качества с каждым годом, которое напрямую зависит от глубины переработки нефти.

В свое время в СССР, а позже в Китае нашли аналог мазуту - плазмотрон. Однако технология получила широкое распространение только в Китае, где сегодня более 700 энергетических котлов оснащены системой плазменного розжига. При этом технологию, используемую в Китае, отличает достаточно высокий процент неполного сгорания пылеугольной смеси, а также высокая энергоемкость оборудования. В связи с этим под вопросом оказалась не только эффективность технологии (срок эксплуатации, экономические показатели), но и безопасность ее использования на ряде углей.

Специалистам компании "КОТЭС Инжиниринг" и НГТУ-НЭТИ удалось разработать новый аналог плазменной безмазутной технологии, основанный на электроионизационном воспламенении в циклонной горелке без применения электродугового плазмотрона. Инженеры и ученые смогли найти эффективное и безопасное решение не только при меньшей стоимости оборудования, но и с увеличением срока его службы. Время непрерывной эксплуатации горелочного устройства составляет более 2000 часов, в то время как горелка с электродуговым плазмотроном может работать около 200 часов.

Разработка представляет собой комплекс в составе горелочного устройства, источника питания, системы мониторинга и управления. При работе этого комплекса на станции вместо мазута для растопки котла используется пылеугольное топливо (смесь воздуха и угольной пыли). Технические решения новосибирских изобретателей защищены патентами РФ.

Процесс воспламенения происходит благодаря сложному составу ионов. Энергия электрического поля, которая поступает от источника питания, переводится в энергию химических реакций горения при температурах окружающей среды. Такая температура воспламенения топлива позволяет снизить количество выбросов опасных веществ в атмосферу.

Открытые испытания новой технологии безмазутного розжига пылеугольных котлов прошли на огневом стенде мощностью 5 МВт на площадке Института теплофизики СО РАН. Познакомиться с новой технологией на презентационные испытания приехали представители нескольких новосибирских предприятий.

Установка позволит экономить ресурсы. Срок окупаемости внедрения этой технологии от 2 до 5 лет. В отличие от угля мазут - более дорогое топливо, которое с каждым годом растет в цене. К тому же мазут облагается еще и дополнительным налогом. Цена еще возрастет. С 1 апреля этого года введен дополнительный акциз на мазут. Использование мазута в несколько раз дороже, чем использование угля. Тенденция роста стоимости сохранится. Это связано с тем, что глубина переработки нефти увеличивается, а мазут, в свою очередь, является тяжелой фракцией, то есть остатком от переработки. Из-за этого снижается качество мазута, а также растет и его цена.

"Мазут - это более грязное топливо, чем уголь. Из-за этого электрофильтры, которые служат для очистки дымовых газов, со временем могут выходить из строя. В растопочных режимах те же электрофильтры отключают при сжигании мазута по причине образования вязкой золы. У нас есть основания предполагать, что изобретение, разработанное нашей командой, позволит свести к минимуму опасные выбросы в окружающую среду. Именно это мы планируем выяснить вместе с «КОТЭС Инжиниринг", - говорит Денис Синельников.

Первые варианты реализации технологии были опробованы на тепловых станциях Иркутскэнерго и Красноярской ГРЭС-2. В этих местах успешно прошли закрытые испытания безмазутного розжига на котле БКЗ-420 паропроизводительностью 420 т/час и котле ПК-24 - 270 т/час.

В настоящее время команда "КОТЭС Инжиниринг" предлагает внедрение технологии безмазутного электроионизационного розжига пылеугольных котлов "под ключ", включая модернизацию конструкции самой горелки, поставку источника питания, а также подключение собственной системы мониторинга, встраиваемой в АСУ ТП станции, сообщил пресс-секретарь НГТУ-НЭТИ Юрий Лобанов.