​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). Распоряжение № 3143-р об утверждении перечня подписал Председатель Правительства Михаил Мишустин 28 ноября 2020 года.

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, которая позволит отказаться от использования мазута для растопки. 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 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.

В свое время в СССР, а позже в Китае нашли аналог мазуту — плазматрон. Однако технология получила широкое распространение только в Китае, где сегодня более 700 энергетических котлов оснащены системой плазменного розжига при помощи электродуговых плазматронов. 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 «КОТЭС Инжиниринг» и НГТУ НЭТИ 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.

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.

По словам разработчиков, технология позволит снизить выбросы опасных веществ и увеличить экономическую эффективность котлов теплоэлектростанций. «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.

«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 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

  • 11/11/2020

    В Минобрнауки состоялось вскрытие конвертов с заявками на конкурс инжиниринговых центров на базе вузов и научных организаций

    ​​​​На конкурс грантов в форме субсидий из федерального бюджета на реализацию проектов по созданию и развитию инжиниринговых центров поступило 105 заявок. В том числе: Инжиниринговый центр порошковых технологий (ИХТТМ СО РАН), Специальные покрытия и лазерная сварка (ИТПМ СО РАН), Инжиниринговый центр предиктивного анализа (НГУ), Инжиниринговый центр Института теплофизики СО РАН (ИТ СО РАН), Инжиниринговый центр "Зеленой химии" (ИрИХ СО РАН),   Мануфактурный высокотехнологичный кластер МЦ навыки будущего: СВФУ (СВФУ), ХимБиоМаш (АлтГТУ), Инжиниринговый центр цифровых технологий (ТГУ), Инжиниринговый центр НГТУ-НЭТИ (НГТУ), Забайкальский инжиниринговый центр энергоэффективных материалов (ЗабГУ), МикроФармаТЕХ (КемГУ), Машиностроительные технологии (ОмГТУ), Арктические нефтегазовые исследования (САФУ), Инжиниринговый центр по азвитию российских систем автоматизации краевых вычислений для топливно-энергитического комплекса (ТПУ), Инновационные технологии для цифровой трансформации (СФУ), Инжиниринговый центр ТувГУ (ТувГУ), Байкальский инжиниринговый центр цифровых производственных технологий (ИрГТУ), Инжиниринговый центр промышленной робототехники (КузГТУ).
    506
  • 08/10/2019

    Итоги конкурса 2019 года на лучшие научные проекты фундаментальных исследований, проводимого совместно РФФИ и Департаментом науки и технологии правительства Индии

    ​Более 40 проектов по математике, физике, химии, биологии, науках о Земле и ряду других направлений, которые будут выполнять российские ученые совместно с индийскими коллегами, получат от Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) гранты до 2 млн рублей в год.
    1544
  • 17/12/2018

    Форум «Кооперация науки и производства» прошел в Академпарке

    ​В Академпарке прошел масштабный Форум «Кооперация науки и производства». Организатором крупного междисциплинарного мероприятия выступило структурное подразделение ГУП НСО «НОЦРПП» — Центр поддержки предпринимательства Новосибирской области при поддержке Минпромторга Новосибирской области, сообщили в пресс-службе Центра.
    2041
  • 08/10/2018

    Энергетика России: между прошлым и будущим

    Системы тепло- и электроснабжения России на сегодняшний день уже исчерпывают свой ресурс. По словам директора Института систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН (Иркутск) члена-корреспондента РАН Валерия Алексеевича Стенникова, в ближайшие пять — десять лет нам необходимо сделать выбор: модифицировать старые коммуникации или создавать совершенно новые, работающие по принципам интернета, где потребитель будет свободен от диктатуры монополии и сам сможет стать производителем ресурса?   Имеющимся в России энергетическим системам уже около 70—80 лет.
    956
  • 12/05/2020

    Ионы вместо мазута: новосибирские ученые успешно испытали новую экологичную и экономичную технологию безмазутной растопки пылеугольных котлов

    ​Инженеры факультета энергетики НГТУ НЭТИ и команды «КОТЭС Инжиниринг» провели первые открытые горячие испытания новой технологии розжига пылеугольных котлов без использования мазута, которая позволит отказаться от использования мазута для растопки.
    817
  • 31/01/2020

    Иркутские ученые представили Игорю Кобзеву основные направления Плана комплексного развития СО РАН на территории Иркутской области

    ​​​Первое заседание Президиума Иркутского филиала СО РАН состоялось 29 января в ИНЦ СО РАН. Председатель Сибирского отделения РАН академик Валентин Николаевич Пармон и директора иркутских академических учреждений представили врио губернатора Иркутской области Игорю Ивановичу Кобзеву основные направления Плана комплексного развития Сибирского отделения РАН на территории Иркутской области.
    748
  • 31/08/2018

    Форум «Технопром-2018»: итоги

    ​Более 7,8 тыс. человек собрал международный форум технологического развития "Технопром", прошедший в Новосибирске 27-30 августа. Об этом сообщили 30 августа ТАСС в оргкомитете форума.
    2462
  • 03/09/2017

    Дмитрий Маркович: Масштабы молодёжи нас устраивают

    ​2017 год стал для Института теплофизики СО РАН годом перемен — здесь впервые за 20 лет сменился директор. Коллектив одного из крупнейших академических институтов энергетического профиля России возглавил доктор физико-математических наук, член-корреспондент РАН Дмитрий Маркович.
    2640
  • 07/12/2020

    Итоги конкурса 2021 года на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, проводимого совместно РФФИ и Государственным фондом естественных наук Китая

    ​Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ) сообщает об итогах конкурса на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, проводимого совместно РФФИ и Государственным фондом естественных наук Китая.
    767
  • 05/11/2016

    Что ждут участники от форума «Инновационная энергетика» в Новосибирске

    ​10 и 11 ноября на площадке Технопарка Новосибирского Академгородка состоится Инновационно-инвестиционный форум «Инновационная энергетика». Корреспондент газеты «Континент Сибирь» пообщался с организаторами и участниками предстоящего мероприятия, чтобы узнать, на каких актуальных проблемах будет сосредоточено их внимание.
    2893