Применение новых технологий при производстве тепловой энергии с целью снижения её себестоимости

Номер документа 4620150029

РУБРИКА:
13. Деятельность предприятий и организаций по энергосбережению

РУБРИКА ГРНТИ:
44.31.35. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника

АТРИБУТЫ:
Отрасли: Энергетическое машиностроение и оборудование, жилищно-коммунальная
Тепловая энергия: Теплопроизводство
Электрическая энергия: -
Виды топлива: Жидкое, газообразное
Водные ресурсы: -

РЕКВИЗИТЫ:
Вид документа: Описание
Номер:
Автор (принявший орган): Худокормов Н.Н., директор, к.т.н.
Дата: 13.05.2015
Регион: Курская область
Источник информации: НПК ЗАО "Ресурсосберегающие и экологические системы" (ЗАО "РЭС"). 305018, г.Курск, ул.Серёгина, 21, оф.27. Тел.(4712) 38-26-82.E-mail: rres58@mail.ru.

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ ДОКУМЕНТА:

    В стратегии энергетической политики государства указывается на необходимость снизить энергоёмкость производства к 2020 году в два раза. Это возможно только за счёт внедрения новейших технологий и комплексного подхода к решению проблем, стоящих перед объектами тепловой энергетики.

     Анализ стоимости тепловой энергии показывает, что около 50% себестоимости составляют затраты на топливо. Направление, позволяющее снизить себестоимость  производства тепловой энергии, условно делится на два основных – это мероприятия при производстве тепловой энергии и мероприятия при её потреблении. Снижение  себестоимости при производстве тепловой энергии  возможно  при конструктивном усовершенствовании оборудования, совершенствовании режимных и технологических мероприятий и использовании нетрадиционных видов топлива.

     Для решения данных задач имеются два пути: полная замена устаревшего оборудования и модернизация существующего. Первый путь – дорогостоящий и трудноосуществимый, второй – менее затратный и наиболее предпочтительный.

     Направление модернизации должно идти в следующих направлениях:

- минимальные: воздействие на окружающую среду, использование исходных продуктов, аварийность;

- максимальные: выход продукции, надёжность, ремонтопригодность, коэффициент запаса работы оборудования.

     Использование нетрадиционных видов топлива в существующих горелочных устройствах не позволяет достичь целей комплексного рационального природопользования, т.к. наблюдается снижение тепловой мощности котла, увеличение выбросов вредных веществ и наличие  пульсационного горения большой амплитуды. В настоящее время в основном применяются аэродинамические способы регулирования – это аэродинамическое воздействие на факел горящего топлива.  Данные способы постоянны и эффективно работают при оптимальном режиме работы котла. Наладки котлоагрегата на других режимах приводят к неэкономичности его работы.

     Предложены устройства, позволяющие воздействовать на факел определенным образом, и технология, удовлетворяющая критериям комплексного подхода. Это применение акустических колебаний с точки зрения их воздействия на подготовку топлива к сжиганию и на процесс горения.

     Наиболее удачное совместное воздействие указанных факторов возможно при применении акустических колебаний, воздействующих на распыливание жидкого топлива, на горящий факел газообразного и жидкого топлива, при впрыске инертного заполнителя, а также при предварительном нагреве окислителя теплом отходящих дымовых газов.

     Установлено:

- наложение акустических колебаний на распыливаемую жидкость улучшает степень дисперсности последней и позволяет приблизить сжигание жидкого топлива по характеристикам к газообразному;

- наложение акустических колебаний на факел сжигаемого топлива вызывает интенсификацию процессов нагрева и испарения распыленных капель жидкого топлива, увеличение скорости выгорания капель жидкого топлива, изменение гидродинамических характеристик факела газообразного и жидкого топлива, вызывая уменьшение или увеличение степени турбулентности последнего, увеличение теплонапряженности в факеле и уменьшение радиальной неравномерности температурного поля. Это вызывает перераспределение температуры по поперечному сечению факела, увеличение теплоотдачи от факела к тепловоспринимающим поверхностям, уменьшение потерь теплоты от химической и механической неполноты сгорания различных видов топлива.

     Применение акустических колебаний позволяет:

- при огневом обезвреживании токсичных веществ также активизировать процесс, при котором котёл работает в экономичном и экологическом режимах;

 - при сжигании жидкого топлива повысить эффективность использования его на котлах, при сжигании газообразного топлива впрыском инертного вещества в зоне действия акустических колебаний повысить КПД котла и снизить выброс вредных веществ.

     Наиболее эффективным техническим устройством, позволяющим реализовать задачу комплексного подхода, являются акустические форсунки, однако при использовании в качестве топлива нефтесодержащих отходов к форсункам предъявляются дополнительные требования, в частности, незасоряемость при наличии механических примесей в самом топливе.

     В связи с этим разработан спектр акустических форсунок самоочищающегося типа, а также акустические генераторы для воздействия на газовый факел.

     Применение акустических форсунок на котлах позволило: полностью ликвидировать аварийность экранных поверхностей, снизить выход вредных веществ на 12%, снизить коррозионную активность дымовых газов до 50%.  Экономия топлива составила 8%.