Пути реконструкции оборудования промышленной ТЭЦ при переводе на сжигание других видов топлива: На примере Омской ТЭЦ-5 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.04, кандидат технических наук Гаак, Виктор Климентьевич

• Гаак, Виктор Климентьевич
• кандидат технических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат технических наук Гаак, Виктор Климентьевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ЗАМЕНЫ ЭКИБАСТУЗСКОГО УГЛЯ НА ОМСКОЙ ТЭЦ-5.

1.1. Модель структуры ценообразования топлива, поставляемого на ТЭЦ и топливный баланс.

1.2. Структура снижения эксплуатационных затрат при переходе на сжигание кузнецкого угля.

2. НАУЧНЫЙ АНАЛИЗ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТВЕРДЫХ ТОПЛИВ СИБИРСКОГО РЕГИОНА И ВОЗМОЖНОСТИ ИХ СЖИГАНИЯ НА УСТАНОВЛЕННОМ ОБОРУДОВАНИИ ОМСКОЙ ТЭЦ-5.

3. ОБОБЩЕННЫЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ СЖИГАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ТОПЛИВА НА ОГНЕВОМ СТЕНДЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТЕРИЕВ ВЫБОРА НОВОГО ТОПЛИВА.

3.1. Анализ шлакующих свойств кузнецких углей по их минеральной части

3.2. Эксплуатационные свойства золы кузнецких углей и условия шлакования поверхностей нагрева котла.

3.3. Результаты опытов по сжиганию кузнецких углей и их смесей с экибастузским.

4. РЕКОНСТРУКЦИЯ ТРАКТА ТОПЛИВОПОДАЧИ ТЭЦ ДЛЯ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИЕМА НОВОГО ТОПЛИВА.

4.1. Исследование состояния склада топлива ТЭЦ и методы совместного хранения и складирования смесей экибастузского и кузнецкого углей.

4.2. Анализ возможностей разгрузочных устройств, при выгрузке кузнецкого угля в зимний период.

5. ПУТИ РЕКОНСТРУКЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОГО ОТДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ВОЗМОЖНОСТИ СЖИГАНИЯ КУЗНЕЦКИХ УГЛЕЙ И ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПЫТНОГО СЖИГАНИЯ ИХ НА КОТЛЕ БКЗ-420-140-5.

5.1. Технические предложения по реконструкции оборудования для безопасного проведения опытов по сжиганию кузнецкого угля.

5.2. Характеристика установленного оборудования.

5.3. Программа проведения опытов.

5.4. Анализ результатов испытаний пылесистем.

5.5. Результаты балансовых опытов и их анализ.

6. ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЗМОЖНОСТИ СЖИГАНИЯ БЕРЕЗОВСКИХ УГЛЕЙ НА КОТЛЕ БКЗ-420-140-5 И ВОЗМОЖНОСТЬ ПЕРЕВОДА КОТЛА НА СЖИГАНИЕ УГЛЯ В РЕЖИМЕ ЦКС.

6.1. Организация топливоподачи.

6.2. Особенности схемы пылеприготовления.

6.3. Организация топочного процесса.

6.4. Исследование процесса работы поверхностей нагрева котла, при сжигании березовского угля.

6.5. Техническая возможность перевода котла БКЗ-420-140-5 на работу в режиме циркулирующего кипящего слоя при сжигании березовского угля

7. РЕКОНСТРУКЦИЯ КОТЛОАГРЕГАТА ДЛЯ СЖИГАНИЯ КУЗНЕЦКИХ УГЛЕЙ С ПОВЫШЕННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ РАБОТЫ КОТЛА.

8. ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТОДА СЖИГАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ТОПЛИВА НА КОТЕЛЬНОМ АГРЕГАТЕ, ПОЗВОЛЯЮЩЕГО СНИЗИТЬ ВЫБРОСЫ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Пути реконструкции оборудования промышленной ТЭЦ при переводе на сжигание других видов топлива: На примере Омской ТЭЦ-5»

Топливоснабжение многих электростанций Западной Сибири и Урала базируется на каменных углях марки СС Экибастузского угольного бассейна, отличающихся от других углей высоким содержанием золы и ее абразивностью, повышенной тугоплавкостью минеральной части, незначительной влажностью. По пожаровзрывоопасным характеристикам они приравнены к тощим углям и имеют пониженную опасность /1/.

В течение нескольких десятков лет требуемый объем и ритмичность поставок экибастузского угля полностью обеспечивал потребность электростанций, запроектированных на сжигание данного угля. Однако в последние годы ситуация резко ухудшилась, хотя по сравнению с 1990 г. объем потребления экибастузского угля крупными электростанциями Сибири и Урала сократился (Рефтинская и Троицкая ГРЭС были вынуждены работать в режимах с минимально допустимыми нагрузками из-за снижения электропотребления; Омские ТЭЦ-4,5 также работали на сниженных нагрузках из-за снижения электропотребления региона и теплопотребления нефтехимического комплекса Омской области). Бесперебойное обеспечение электростанций углем не обеспечивалось. Экибастузский угольный комплекс разделился на три отдельных акционерных предприятия, приобретенных иностранными владельцами, что усложнило работу по перспективному развитию комплекса и проведению вскрышных работ по разработке новых пластов угля.

Качество товарного угля не соответствует требованиям ГОСТ 8779-79 и отличается большой неоднородностью по зольности и теплоте сгорания /2/. По данным электростанций значение зольности угля колеблется от 38,3 до 42,8%, соответственно меняется и теплота сгорания топлива. Периодически производится отгрузка угля 2 группы, зольность, которого достигает 46,0-48,0%.

Экономическая реформа и переход к рыночной экономике предъявляют повышенные требования к эффективности работы электростанций и энергообъединений. Важнейшую роль в новых условиях играют вопросы стратегии развития энергосистем, связанные с техническим перевооружением входящих в их состав тепловых электростанций.

Омская энергосистема имеет ряд особенностей, отличающих ее от других энергосистем России. Энергосистема АК"Омскэнерго" входит в объединенную энергетическую систему Сибири (ОЭЭС Сибири) и обеспечивает централизованное электроснабжение потребителей Омской области, а также теплоснабжение промышленных предприятий и жилищно-коммунального хозяйства г.Омска. Ведущими отраслями промышленности являются предприятия нефтехимического комплекса, машиностроения, металлообработки, строительной индустрии.

В составе объединения находятся пять теплоэлектроцентралей, две из которых (ТЭЦ-2 и ТЭЦ-6) работают в режиме производртвенно-отопительных котельных.

Суммарная установленная электрическая мощность ТЭЦ, входящих в АК «Омскэнерго», составляет 1665 Мвт, из которых 85% энергогенерирующих установок работают с начальным давлением пара 12,8 МПа, а остальные - 8,8 МПа.

Политика суверенизации и общий кризис экономики России резко обострил влияние специфических особенностей Омской энергосистемы на производственно-финансовый механизм ее функционирования и экономику области с рядом вытекающих из этого негативных последствий.

Основными факторами, обуславливающими необходимость скорейшей реконструкции энергообъектов АК «Омскэнерго», являются следующие.

1. Энергосистема была и остается дефицитной по установленной мощности и производству электроэнергии с тенденцией роста этих показателей. В настоящее время дефицит составляет соответственно примерно 500 Мвт и 2,9 млрд.кВт.ч/год /3/. Доля сальдоперетоков из соседних энергосистем по отношению к выработанной энергии достигла 39%.

Основная причина усилившейся зависимости по перетокам электроэнергии заключается в том, что на Омских ТЭЦ с 1987г. не было ввода новых и замещающих генерирующих мощностей. С 1989 по 1993г.г. демонтировано генерирующих мощностей на 175 Мвт.

2. Основными потребителями тепловой энергии являются: 5 промышленность - 46-50%; коммунально-бытовое хозяйство - 17-20%; сельское хозяйство, транспорт и строительная индустрия - примерно 10%; прочие отрасли - 20-24%.

Объем потребления промышленности с каждым годом падает из-за снижения объемов производства.

Доля электростанций в покрытии тепловых нагрузок составляет 68%, котельных - 26%. Наибольшее количество тепла отпускается с отработанным паром турбин до 76%.

3. Выработка 100% электроэнергии в энергообъединении производится турбоагрегатами типа Р, ПТ и Т, характерная черта которых наличие "привязанной" тепловой нагрузки. Подобный состав энергогенерирующего оборудования приводит к сложностям при работе в переменной части графика электрических и тепловых нагрузок: с одной стороны, невозможность снижения электрической мощности в отопительный период; с другой, - ограничение по нагрузке установленных электрических мощностей из-за недостатка тепловых нагрузок.

4. Значительная часть основного энергооборудования выработала моральный и физический ресурс или близка к их выработке. Практически 50% установленного оборудования введено в работу до 1976 года.

5. Экологическая обстановка в Омской области весьма неблагоприятная. Сжигание низкосортных углей, сернистого мазута, наличие устаревшего оборудования систем очистки газов и золошлакоудаления усугубляет негативные тенденции в этой части.

Основным видом топлива ТЭЦ АК «Омскэнерго» является каменный уголь экибастузского (ТЭЦ-4, ТЭЦ-5) и кузнецкого (ТЭЦ-2) месторождений, составляющий в топливном балансе 60%, при этом доля экибастузского угля превышает 90% от всего потребляемого угля.

Омская область является регионом, не имеющим свою топливную базу.

Уголь (импортный для России), доставляемый железнодорожным транспортом, низкосортного качества, в тоже время становится самым дорогим видом топлива. Согласно договорам, заключенным на поставку угля в долларовом эквиваленте после кризиса августа 1998г., себестоимость продукции энергосистемы увеличилась более, чем в 2 раза. АК «Омскэнерго» 6 несет существенные убытки от перевозки на расстояние 800 км экибастузского угля с зольностью более 40%. Кроме того, ежегодно на золоотвалы ТЭЦ отправляется более 2,0 млн т золы, что требует значительных затрат на их строительство и отвод дополнительных земель.

Одним из путей уменьшения зависимости Омской энергосистемы от суверенного государства Казахстан является постепенный перевод котлов Омских ТЭЦ-4 и ТЭЦ-5 на сжигание углей российских месторождений.

В современных условиях проблема топливообеспечения возникла на многих тепловых электростанциях (ТЭС) России. Сегодня этим вопросом занимаются ТЭС Дальнего Востока, Сибири и ГРЭС федерального подчинения, такие как Рефтинская, Троицкая, Рязанская, Углегорская и др. Сжигание в котельных агрегатах углей с различными физико-химическими характеристиками всегда создает множество проблем. В связи с этим, особое внимание при сжигании непроектного топлива уделяется устойчивой работе систем пылеприготовления, условиям шлакования поверхностей нагрева котла и обеспечению оптимального режима работы котельного агрегата с поддержанием выходных параметров пара.

Большую работу в этом направлении совместно с персоналом электростанций проводят сотрудники УралВТИ, Сибтехэнерго, ВТИ, СибВТИ и др. В центральной и отраслевой печати постоянно ведутся обсуждения по решению многочисленных проблем возникающих при переходе на сжигание непроектного топлива, но в каждом случае всегда подход должен быть индивидуальным.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Топливообеспечение многих электростанций Западной Сибири и Урала не обеспечивает надежность работы целых регионов России из-за постоянных сбоев по поставке экибастузского угля электростанциям. Частые сбои в поставке топлива происходят из-за отсутствия системы расчета за полученную энергию потребителями с акционерными обществами энергетики деньгами и функционированием бартерных обменов в России. В этой ситуации энергосистемы, получающие уголь их государства Казахстан и оплачивающих его поставку в долларовом эквиваленте, не могут обеспечить стабильную оплату деньгами. Оплата поставок угля товарами (бартер) зависит от политических и экономических взаимоотношений двух государств. Показателем такой проблемы, существующей в этих регионах, является кризис 17 августа 1998 года, когда стоимость угля в течение нескольких месяцев выросла в 2~3 раза, а тарифы на энергию остались на прежнем уровне.

В этом случае особую актуальность приобретает решение вопроса поиска альтернативных топлив для существующего оборудования электростанций данных регионов, сжигание которых не потребует огромных капитальных затрат на реконструкцию оборудования и обеспечат надежность работы электростанций согласно правилам технической эксплуатации электростанции.

Основными факторами, обуславливающими необходимость скорейшей реконструкции энергообъектов АК"Омскэнерго", являются следующие:

1. Энергосистема была и остается дефицитной по установленной мощности и производству электроэнергии и зависит от перетоков электроэнергии из других регионов России. В этом случае необходимы повышенные требования к надежности работы собственного оборудования.

2. Электроэнергия вырабатывается на трех ТЭЦ, основными потребителями тепла у которых является промышленность - 46-50%, коммунально-бытовое хозяйство - 17-20%, сельское хозяйство, транспорт и строительная индустрия -10%, прочие отрасли - 20-24%.

В этом случае производство электроэнергии энергосистемой зависит от потребителей тепла, т.к. промышленное потребление тепла в последнее время постоянно падает. В этой ситуации турбины типа "Р" и "ПТ" часто находятся в резерве, т.к. их работа зависит от тепловых нагрузок.

3. Значительная часть основного энергооборудования выработала свой моральный и физический ресурс, а угли экибастузского бассейна обладают повышенными абразивными свойствами и требуют частых замен оборудования.

Отсюда со всей очевидностью возникает актуальность вопроса поиска углей, замещающих экибастузский уголь на угли российских месторождений.

Цель работы. Основной целью диссертационной работы является: определение путей реконструкции ТЭЦ при переводе на сжигание других видов топлива.

В связи с тем, что котельные агрегаты, запроектированные на сжигание определенного угля, при переходе на сжигание углей с новыми физико-химическими характеристиками могут иметь ограничения по выходным параметрам перегретого пара, по скоростным характеристикам дымовых газов по тракту котла, по условиям шлакования топочной камеры и конвективных поверхностей нагрева, требуется проведение всестороннего анализа возможности использования новых видов топлива.

В данной работе проведено исследование возможности сжигания углей кузнецкого месторождения на установленном оборудовании Омской ТЭЦ-5 без значительных экономических затрат на реконструкцию оборудования.

При решении данного вопроса были поставлены следующие задачи: определить экономическую эффективность использования российских углей для ТЭЦ г. Омска; исследовать существующие угли Кузнецкого угольного бассейна, их запасы и объемы добычи в настоящее время и на перспективу; провести анализ физико-химического состава углей и их шлакующих свойств; провести анализ тракта топливоподачи на возможность приема, разгрузки, хранения различных видов кузнецкого угля и организации приготовления смесей из различных видов топлива; исследовать результаты опытного сжигания различных видов угля на огневом стенде и котле БКЗ-420-140-5 для разработки рекомендаций по реконструкции оборудования с повышением его экономичности.

Методика исследования. В основу работы положены теоретические и экспериментальные исследования. При анализе процесса горения топлива использован нормативный метод теплового баланса котла. Экспериментальные исследования опытного сжигания новых видов топлива проведены на действующем оборудовании.

Научная новизна работы заключается в следующем: построена технико-экономическая модель эффективности использования кузнецких углей; по результатам опытного сжигания нового топлива на огневом стенде и на котле БКЗ-420 научно обоснована возможность сжигания кузнецких углей на оборудование запроектированном для использования экибастузского угля; выполнены научно -технические разработки по изменению конструкции хвостовых поверхностей нагрева котла для повышения эффективности его работы; выполнен анализ теплового процесса и разработаны рекомендации по изменению конструкции котла при переводе его на сжигание березовского угля; разработаны научные рекомендации по выбору методов сжигания топлива на котле БКЗ-420-140-5 для снижения выброса вредных веществ в атмосферу.

Практическая ценность и реализация результатов работы. На основе теоретических и экспериментальных исследований выполненных с участием автора разработаны и доведены до внедрения технические мероприятия по реконструкции существующего оборудования для возможности приема, складирования и сжигания кузнецких углей марки СС на Омских ТЭЦ-4,5.

Опробована схема складирования и смешения кузнецких углей на угольном складе ТЭЦ.

Разработаны мероприятия по подготовке котельного агрегата и вспомогательного оборудования для опытного сжигания кузнецких углей и их смесей с экибастузским углем.

Разработана и выполнена реконструкция хвостовых поверхностей нагрева котельного агрегата с установкой низкотемпературного экономайзера, позволившая повысить КПД котла БКЗ-420-140-5 на 2,0%.

Исследован новый способ сжигания топлива на котельном агрегате, позволяющий снизить выбросы вредных веществ в атмосферу.

Внедренные результаты исследования данной работы позволили Омской энергосистеме проводить гибкую политику по обеспечению топливом ТЭЦ-4,5 в последние годы.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научно-техническом совете предприятия ОАО «Сибтехэнерго» (г.Новосибирск, 1999), на научно-техническом совете теплоэнергетического ю факультета ОМГУПС (г.Омск, 1999), на техническом совете АК"Омскэнерго" (г.Омск, 1999), на техническом совете ЗСФ «ВНИПИЭнергопром» (г.Омск, 1999), на IV Международном научно-техническом семинаре «Энергосбережение в регионе: проблемы и перспективы» (г.Омск, 1999), на техническом совещании по реконструкции котельных агрегатов АО «Сибирьэнерго» (г.Красноярск, 1997).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе 3 в центральных изданиях.

Структура и объем. Работа состоит из введения, 8 глав, выводов и предложений, библиографического списка из 54 наименований и приложение. Работа изложена на 158 страницах машинописного текста, содержит 28 рисунков и 46 таблиц.

Достоверность научных положений и выводов обоснована теоретически и подтверждена результатами экспериментальных исследований выполненных на действующем оборудовании Омской ТЭЦ-5. Контроль за работой оборудования осуществлялся при помощи установленных контрольно-измерительных приборов определенных проектом и имеющий класс точности 1.5, а также для контроля за состоянием поверхностей нагрева котла, шлакованием труб применялись специальные зонды конструкции УралВТИ, измерительные мосты и пирометры.

Для контроля расходов воздуха, газов и аэросмеси использовались лабораторные приборы и тарировочные сита.

Для замеров выбросов вредных веществ в атмосферу использовались газоанализаторы типа IMR-3000P, TESTO-33, ГХП-100.

Заключение диссертации по теме «Промышленная теплоэнергетика», Гаак, Виктор Климентьевич

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Перебои с поставками экибастузского угля на ТЭС Урала и Сибири в последнее время стали хроническим явлением. В связи с этим очень остро стоит вопрос о поиске заменяющих углей. При этом основная проблема заключается в том, чтобы найти замену наименее шлакующихся углей применительно к спроектированному под экибастузский уголь оборудования.

Специфика экибастузского угля состоит в приемлемой воспламеняемости пыли, несмотря на высокую зольность угля, хорошим прохождением угля по тракту топливоподачи благодаря низкой влажности.

Пыль экибастузского угля практически невзрывоопасна, что позволяет поддерживать высокие температуры аэросмеси перед мельницами (до 210 °С).

Высокое содержание в минеральном баласте угля оксидов кремния и алюминия в виде соответственно кварца и каолинита определяет высокую тугоплавкость золы. В связи с этим, котлы для экибастузского угля отличаются высокой температурой на выходе из топки.

2. Темпы роста стоимости экибастузского угля в последние пять лет превышают темпы роста российских углей.

Стоимость одной тонны условного топлива кузнецкого угля в 1998 г. составила 253,7 р., а экибастузского 299,9 р. В 1999 г. произошло дальнейшее увеличение стоимости экибастузского угля и железнодорожного тарифа на его перевозку.

3. В результате проведенного математического моделирования затрат на топливо видно, что использование углей Кузнецкого угольного бассейна экономически оправдано и позволяет снизить затраты на вырабатываемую тепловую и электрическую энергию.

4. Перевод котлов БКЗ-420-140-5 на сжигание кузнецкого угля марки СС и его смеси с экибастузским не требует значительных затрат на реконструкцию оборудования.

5. Особенностью выбора альтернативного топлива взамен экибастузскому углю состоит в том, что необходимо обеспечение

149 надежного транспорта и размола угля, поддержание нормативных параметров пара и паровой нагрузки котла и обеспечение тугоплавкости золы по условиям шлакования.

Наиболее подходящим углем, для возможности его сжигания на котлах спроектированных на экибастузский уголь, являются кузнецкие угли марки СС, обладающие такой же реакционной способностью.

На основе проведенного анализа по качеству и объема добычи углей Кузбасса, в том числе новых месторождений, выполнено ранжирование углей по основным теплотехническим характеристикам с позиции их использования взамен экибастузского угля.

6. На основании проведенных исследований выявилось, что для тепловых электростанций АК"Омскэнерго" при использовании кузнецких углей взамен экибастузского следует ориентироваться.

6.1 по условиям надежного прохождения угля по тракту топливоподачи на угли с влажностью Wp=7-12% (марка СС с исключением из поставок окисленных углей);

6.2 по условиям пожаровзрывобезопасности, воспламенения пыли и экономичности сжигания при минимальном объеме реконструкции наиболее приемлемы угли марок СС шахтной добычи и разрезов юга Кузбасса;

6.3 по шлакованию топки допустимым диапазоном являются

-Л тепловые напряжения сечения топки qF<2,6-^2,7 Мвт/м и зоны активного сечения qr<l,6-rl,76 Мвт/м2;

6.4 по шлакованию поверхностей нагрева на выходе из топки и конвективного пароперегревателя из топки приемлем широкий диапазон кузнецких углей марки СС.

7. Проведенное опытное сжигание кузнецких углей на котле БКЗ-420-140-5 показало возможность использования углей Бачатского и Черниговского разрезов для сжигания в чистом виде без проведения реконструкции оборудования. Угли Кедровского, Междуреченского, Киселевского, Вахрушевского угольных разрезов допускаются к сжиганию в смеси с экибастузским углем в пропорции 50 на 50%.

8. При сжигании угля необходимо обеспечить его устойчивое горение и не допустить шлакования поверхностей нагрева. Исследования, проведенные на огневом стенде УралВТИ, и опытное сжигание кузнецких углей на котле подтвердили, что они имеют температуру начала шлакования, близкую к температуре шлакования экибастузского угля, и отложения, образуемые на трубах, являются слабоспекаемыми и непрочными.

9. Эксплуатационные затраты ТЭЦ при использовании кузнецких углей снижаются. В связи с повышением теплоты сгорания топлива уменьшаются объемы его потребления, затраты на размол, транспортировку и на ремонт оборудования. Зола кузнецкого угля имеет меньшую абразивность, поэтому уменьшаются объемы по замене поверхностей нагрева.

10. Использование кузнецких углей на существующем оборудовании снижает КПД котла на 1,5-2% из-за увеличения потери с механическим недожогом и уходящими газами, вызванными необходимостью поддерживать меньшую температуру аэросмеси по условиям взрывобезопасности.

11. Для обеспечения проектного КПД котла при работе на кузнецком угле проведена реконструкция хвостовой части котельного агрегата с установкой низкотемпературного теплофикационного экономайзера, позволяющего снизить температуру уходящих газов до 100 °С и повысить КПД котла до 2%.

12. Сжигание березовского угля на существующем оборудовании требует значительных затрат на реконструкцию котла с установкой дополнительной ступени пароперегревателя и заменой воздухоподогревателя, что в последующем не дает возможности использовать экибастузский уголь. Система очистки поверхностей нагрева котла от шлаковых отложений требует проведения ее реконструкции. Для березовского угля необходимо увеличить площадь существующего угольного склада и выполнить второй ввод ленточных конвейеров в главный корпус.

13.Сжигание березовского угля возможно на котле, работающем в режиме циркулирующего кипящего слоя, но в этом случае затраты на реконструкцию ТЭЦ составят половину затрат на строительство новой ТЭС, что в настоящее время неосуществимо.

14. По предварительным расчетам и опытам, проведенным при сжигании кузнецкого угля, выявился значительный экологический эффект. Валовые выбросы вредных веществ в атмосферу снижаются в 2-3 раза в зависимости от нагрузки станции. Достижение таких же результатов при сжигании экибастузского угля потребовало бы капитальных вложений несоизмеримых с затратами на перевод станции на кузнецкий уголь. Содержание оксидов азота в диапазоне избытков воздуха а= 1,2-1,44 л составляет 820-1160 кг/м . При обеспечении подачи газа на ТЭЦ и реконструкции котлоагрегата для трехступенчатого сжигания топлива будет обеспечено снижение выбросов оксидов азота вдвое и достижение требования нормативных показателей для современных электростанций. Выбросы золы в атмосферу снизятся в 3-4 раза, а выбросы оксидов серы в 23 раза.

Таким образом, исследования, проведенные в данной работе, позволяют говорить, что в условиях постоянно меняющихся цен сегодня экономически выгодно использование кузнецких углей для сокращения объемов сжигания экологически вредных и все дорожающих экибастузских углей.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Гаак, Виктор Климентьевич, 1999 год

1. Правила взрывобезопасности топливоподач и установок для приготовления и сжигания пылевидного топлива. М.: Энергоатомиздат, 1990.

2. Мансуров В.И., Цыганов С.М., Махортов В.П. Динамика изменения теплотехнических характеристик экибастузского угля и влияние их на работу паровых котлов энергоблоков 500 мВт. // Теплоэнергетика. 1992. № 1. С.27-33.

3. Дьяков А.Ф., Белов Е.И., Демидов О.И., Корень В.М., Кутахов А.Г. Основные направления технического перевооружения ТЭЦ АК Омскэнерго. // Электрические станции. 1996. № 9. С.6-12.I

4. Алехнович А.Н., Богомолов В.В., Гладков В.Е., Артемьева Н.В. Прогнозирование шлакующих и загрязняющих свойств углей. // Электрические станции. 1998. № 4. С.2-6.

5. Отчет о начно-исследовательской работе. Исследование шлакования котла БКЗ-420-5 ОТЭЦ-5 при опытном сжигании кузнецкого угля и изучение шлакующих свойств опытных партий углей и их смесей на огневом стенде. УралВТИ., Челябинск, 1995.

6. Энергетическое топливо СССР. // Справочник. М.: Энергоатомиздат. 1991.184 с.

7. Богомолов В.В., Алехнович А.Н. Исследование прочности отложений и спекание золошлакового материала. / Тезисы докладов III Всесоюзной конференции. // Таллин. 1980. том 1. С.76-80.

8. Отчет по научно-исследовательской работе. Оценка перспектив использования кузнецких углей на ТЭС АК Омскэнерго; Руководитель Богомолов В.В., Арх. № 9346; Челябинск, 1996. С.78.

9. Ю.Антонянц Г.Р., Черников В.В., Райфельд О.Ф. Топливо-транспортное хозяйство тепловых электростанций. М.: Энергия. 1977.

10. Типовая инструкция по хранению углей, горючих сланцев и фрезерного торфа на открытых складах электростанций. / РД 34.44.101-78. М.: Союзтехэнерго, 1989.

11. Особенности углей, перспективных для ТЭС. // Сборник научных трудов / Под редакцией Н.В.Новицкого. М : Энергоатомиздат, 1988.

12. Баскаков А.П., Мацнев В.В., Раскопов И.В. Котлы СибВТИ и топки с кипящим слоем. М.: Энергоатомиздат. 1995. 350 с.

13. Двойнишников В.А., Виленский Т.В., Изюмов М.А. и др. Расчет горения топлива в топках с циркулирующим кипящим слоем // Теплоэнергетика. 1994. № 4. С.9-12.

14. Петросян Р.А., Надыров И.И. и др. Создание отечественной технологии сжигания низкосортных видов топлива в топках с ЦКС // Электрические станции. 1989. № 8. С.72-74.

15. Результаты опытного сжигания кузнецких углей марки СС-2 на котле БКЗ-420 Омской ТЭЦ-5. // Отчет АО "Сибтехэнерго, СибВТИ, УралВТИ. Новосибирск, 1995, инв.№ 10342.

16. Технико-экономическое обоснование сравнения сжигания экибастузского и кузнецкий углей на Омских ТЭЦ-4,5 в связи с ихпереводом на сжигание кузнецкого угля. // Отчет АО "Сибтехэнерго".

17. Новосибирск, 1996, инв.№ 10380.

18. Алехнович А.Н., Богомолов В.В., Иванова Н.И. Исследование шлакующих свойств и условий шлакования поверхностей нагрева при сжигании углей Западной Сибири, Урала и Казахстана // Отчет УралВТИ, Челябинск, 1978, инв.№ 3306.

19. Мансуров В.И., Резанов Ф.П., Цыганов С.М. Влияние зольности экибастузского угля на паропроизводительность работающих котлов // Теплоэнергетика, 1987, № 1.

20. Шагалова СЛ., Шницер И.Н. Сжигание твердого топлива в топках парогенераторов Л: Энергия, 1976, 172с.

21. Кнорре Г.Ф. Топочные процессы М.: Госэнергоиздат, 1956.

22. Корягин Ю.В., Кокушкин А.А., Князев А.В. Опыт сжигания непроектных марок отечественных углей на котлах ТЭС Свердловэнерго // Электрические станции. 1997. № 6. С.2-9.

23. Шумилов Т.И., Морозов В.В., Давыдов Я.С. и др. Обоснование целесообразности перехода Рязанской ГРЭС на использование Канско-Ачинских углей // Электрические станции. 1988. № 12. С.14-18.

24. Алехнович А.Н., Богомолов В.В., Выбор температуры на выходе из топки по условиям шлакования. // Теплоэнергетика. 1994. № 8.

25. Алехнович А.Н., Гладков В.Е., Богомолов В.В., Шлакование и отложения в тракте котла // Теплоэнергетика. 1996. № 9.

26. Моисеев Г.И. Научно-техническое обеспечение программы реконструкции и обновления ТЭС // Теплоэнергетика. 1991. № 6.

27. Енякин Ю.П., Котлер В.Р., Бабий В.И. и др. Работы ВТИ по снижению выбросов оксидов азота теххнологическими методами // Теплоэнергетика. 1991. № 6.

28. Рихтер JI.А., Чернов С.Л., Аверин А.А. и др. Повышение эффективности улавливания высокоомной золы в электрофильтрах путем химического кондиционирования дымовых газов. // Теплоэнергетика. 1991. №3.

29. Экспериментальное исследование влияния химического кондиционирования на эффективность улавливания летучей золы высокого электрического сопротивления на пилотном электрофильтре // Электрические станции. 1992. № 8.

30. Мансуров В.П., Богомолов В.В., Корягин Ю.В., Результаты опытного сжигания на паровом котле П-57 энергоблока 500 Мвт кузнецкого каменного угля // Теплоэнергетика. 1997. № 2.

31. Гордеев В.В., Липец А.У., Сотников И.А. Энергоблоки повышенной эффективности // Сборник статей. ЗИО. Подольск. 1998 г.

32. Овчар В.Г., Чубарь Л.С., Липец А.У. и др. Некоторые вопросы повышения эффективности паровых котлов и ТЭС // Теплоэнергетика. 1995. №8.

33. Сотников И.А., Липец А.У. О некоторых разработках и изобретениях ЗиО, направленных на повышение надежности котельных агрегатов // Теплоэнергетика. 1985. № 8.

34. Гордеев В.В., Липец А.У., Сотников И.А. Отбор высокопотенциального тепла энергетических котлов новый путь повышения эффективности электростанции // Сборник статей. ЗИО. Подольск. 1998.

35. Аверин А.А., Кудрявцев Н.Ю., Гаак В.К. и др. Испытания системы химического кондиционирования дымовых газов, созданной для повышения эффективности золоулавливания в электрофильтрах // Электрические станции. 1994. № 1.

36. Липец А.У., Шрадер И.Л., Гаак В.К. и др. Перевод котла БКЗ-420-5 на работу с пониженной температурой уходящих газов // Электрические станции, 1995, № 7.

37. Кудрявцев Н.Ю., Аверин А.А., Гаак В.К. и др., Роль первичных методов подавления оксидов азота в снижении их эмиссии в атмосферу. // Энергетическое строительство, 1994, № 11.

38. Тепловой расчет котла (нормативный метод). М.: Энергия. 1973.

39. Ракитянский Ю.Н., Иванов А.Н., Заключение по результатам пуска и послепусковой наладки газоплотного котлоагрегата БКЗ-420-140-5 Омской ТЭЦ-5 /отчет «СибТехЭнерго», Новосибирск, 1981.

40. Пугач Л.И., Проблемы рационального использования Канско-Ачинских углей на ТЭС // Новосибирск. 1992. 215 с.

41. Лисицин В.В., Пугач Л.И. и др., Промышленные исследования некоторых способов подавления оксидов азота при пылеугольном сжигании углей Сибири и Казахстана / Теплоэнергетика. 1988. № 8. С. 17-20.

42. Накоряков В.Е., Бурдуков А.П., Соломатов В.В., Экологически чистая тепловая электростанция на твердом топливе. // Новосибирск. 1990. 138 с.

43. Алехнович А.Н., Богомолов В.В. и др., Минеральная часть и * шлакующие свойства кузнецких углей. Сборник тезисов научных докладов

44. УралВТИ//Челябинск. 1996. С. 1-16.

45. Гладков В.Е., Артемьев Н.В., Термодинамический расчет температуры начала шлакования углей и их смесей., Сборник тезисов научных докладов УралВТИ//Челябинск. 1996. С. 49-78.

46. Алияров Б.К., Дорошин Б.А. Вихревой факел экибастузского угля. // Алма-Ата. Наука. 1988. 199 с.51 .Вдовенко М.И. Минеральная часть энергетических углей // Алма-Ата. Наука. 1973. 256 с.

47. Пронин М.С., Маршак Ю.Л. и др. Опытное сжигание Березовского угля в полуоткрытой вихревой топке с жидким шпакоудалением // Теплоэнергетика. 1982. № 5. С. 24-28.

48. Алехнович А.Н., Богомолов В.В. и др. Состав и шлакующие свойства экибастузского угля // Теплоэнергетика. 1983. № 5. С. 29-31.

49. Пасевин В.И. Усманский Ю.Т.1. Жидсцкий В.У.1. Жигулин В.Г. Федотов А.Н.

50. Гаак В.К. Мотовилова Е.А. Лысенко Ю.Е.

51. Рассмотрев результаты опытного сжигания кузнецких yjлей па Омских ТЭЦ 4 и 5 совещание приняло РЕШЕНИЕ :6'S

52. Принять к сведению результаты опытного сжигания кузнецких углей на ТЭЦ 4, 5.

53. Производить поставку кузнецких углей следующих месторождений:

54. Зам.генерального директора Миропчеву А.Н.,главному специалисту по топливу и транспорту Жидецкому В.У. решить с поставщиками вопросы адресной поставки на ТЭЦ 4 и 5 кузнецких углей указанных месторождений.