15 января 2021 года учёные и инженеры НГТУ НЭТИ и «КОТЭС Инжиниринг» успешно провели испытания электроионизационной технологии безмазутного розжига пылеугольных котлов на огневом стенде мощностью 5 МВт на площадке Института теплофизики СО РАН. 
 

Технология позволяет использовать для растопки котла пылеугольное топливо (смесь воздуха и угольной пыли). Разработка новосибирских ученых уже вошла в перечень современных технологий, на основании которого будут заключаться специальные инвестиционные контракты (СПИК). Распоряжение № 3143-р об утверждении перечня подписал Председатель Правительства Михаил Мишустин 28 ноября 2020 года. 

 
Первые открытые горячие испытания прошли в мае 2020 года. В январе 2021 были проведены еще одни испытания, которые подтвердили эффективность системы и показали, что 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 для работы ТЭЦ. Вещество работает по аналогии с обычной жидкостью для розжига угля. Уголь — низкореакционное топливо, которое трудно воспламенить без дополнительной помощи, например, газа или мазута. А в случае перебоев в поставках угля для розжига котлов 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. При выходе из дымовой трубы во время розжига котлов упомянутые 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. 
 
Специалистам НГТУ НЭТИ и «КОТЭС Инжиниринг» удалось разработать новый аналог плазменной безмазутной технологии, основанный на электроионизационном воспламенении в циклонной горелке без применения электродугового плазматрона. Инженеры и ученые смогли найти эффективное и безопасное решение технологии плазменного безмазутного розжига не только при меньшей стоимости оборудования, но и с увеличением срока службы этого оборудования. Время непрерывной эксплуатации горелочного устройства новосибирских разработчиков составляет более 2000 часов, в то время как горелка с электродуговым плазматроном 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. 

 
«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», — рассказал ассистент кафедры тепловых электрических станций НГТУ НЭТИ 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 угольной пыли на котле БКЗ-420 паропроизводительностью 420 т/час и котле ПК-24 паропроизводительностью 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. 
 
 

Похожие новости

  • 03/02/2021

    Программа мероприятий, посвященных Дню российской науки

    ​Ежегодно 8 февраля российское научное сообщество отмечает свой профессиональный праздник — День российской науки. ​ По традиции к этой дате в институтах и вузах, находящихся под научно-методическим руководством Сибирского отделения РАН, приурочены научно-популярные мероприятия: дни открытых дверей, экскурсии, лекции и так далее.
    2518
  • 10/08/2020

    Теплофизики создадут базу данных по экологичному органоводоугольному топливу

    ​Масштабное фундаментальное исследованиее будут вести специалисты десяти ведущих российских научных центров во главе с учеными Института теплофизики СО РАН. Участники научного консорциума объединят результаты своих исследований в области горения и детонации топлив.
    1426
  • 31/01/2020

    В Новосибирске изобрели устройство для экологичного сжигания нефтяных отходов

    ​Ученые Института теплофизики Сибирского отделения Российской академии наук (СО РАН) и Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) НЭТИ создали горелочное устройство, которое позволит сжигать нефтяные отходы и отработанное масло без вреда для экологии.
    1882
  • 13/01/2021

    Технология безмазутной растопки пылеугольных котлов новосибирских учёных включена в перечень современных технологий РФ

    ​Учёные НГТУ НЭТИ и «КОТЭС Инжиниринг» предлагают использовать ионы вместо мазута. Электроионизационная технология безмазутного розжига пылеугольных котлов вошла в перечень современных технологий, на основании которого будут заключаться специальные инвестиционные контракты (СПИК).
    654
  • 02/03/2021

    Ученые НГТУ НЭТИ и ИХТТМ СО РАН создали стенд для испытаний деградации аккумуляторов электромобилей

    Ученые Новосибирского государственного технического университета НЭТИ создали лабораторную установку для испытаний литиевых аккумуляторов (ЛИА) для электромобилей с целью определения деградационной стойкости аккумуляторов.
    968
  • 25/05/2021

    Ученые создали спектральный комплекс для аналитического контроля материалов атомной промышленности

     Ученые кафедры оптических информационных технологий Новосибирского государственного технического университета НЭТИ, Института автоматики и электрометрии (ИАиЭ СО РАН) вместе с компанией «ВМК-Оптоэлектроника» разработали комплекс оптического спектрального оборудования для определения массовых долей элементов Периодической системы Менделеева в веществах и материалах.
    1824
  • 25/06/2021

    Учёные предложили легко масштабируемую технологию получения мембран из тефлона для медицины и новой энергетики

    ​Группе учёных удалось с помощью метода электроспиннинга получить мембраны из политетрафторэтилена (тефлона) — самого химически стойкого полимера в природе.  По словам ученых, это простой, доступный и легко масштабируемый метод, который позволит получать химически стойкие мембраны в промышленных объемах.
    639
  • 22/12/2020

    Наночастицы помогли улучшить добычу нефти

    Ученые из России выяснили, как наночастицы влияют на эффективность извлечения нефти. Добавление их в воду, которая вытесняет нефть из пласта, способствует улучшению отрыва капель нефти от горной породы и вымыванию их на поверхность.
    929
  • 04/09/2021

    Летающая машина, возможность видеть сквозь стены и бактерии, борющиеся с опустыниванием

    В дайджесте Минобрнауки России собраны самые важные, по мнению редакции, материалы о науке и образовании. Сегодня в рубрике: устройство, которое помогает видеть людей через стены, отслеживание эффективности приема лекарств пациентами с сердечно-сосудистыми заболеваниями и структура, которая концентрирует энергию внутри себя и не излучает ее наружу.
    477
  • 29/11/2016

    Новосибирские ученые будут сотрудничать с Севастопольским государственным университетом

    ​В сотрудничестве с Севастопольским государственным университетом в сфере энергоэффективности заинтересованы крупные предприятия энергетической отрасли.  С представителями власти, науки и промышленности Сибирского региона встретился профессор кафедры «Возобновляемые источники энергии» Института ядерной энергии и промышленности СевГУ Владимир Сафронов на XII Новосибирском инновационно-инвестиционном форуме по направлению «Инновационная энергетика».
    2317