energsecurityНадежность и безопасность энергетикиSafety and Reliability of Power Industry1999-55552542-2057ООО «НПО Энергобезопасность»10.24223/1999-5555-2019-12-2-97-105energsecurity-638Research ArticleОБЩИЕ ВОПРОСЫ НАДЕЖНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ ЭНЕРГЕТИКИGENERAL ISSUES RELATED TO RELIABILITY AND SAFETY OF THE POWER INDUSTRYСовременные проблемы и основные направления обеспечения взрывопожаробезопасности систем подготовки топлива к сжиганию на ТЭСModern problems and main directions for ensuring explosion and fire safety of fuel preparation systems for combustion in thermal power plantЛейкинВ. З.LeikinV. Z.

ул. Авиационная, 23. 196135, г. Санкт-Петербург

Aviatsionnaya street 23. 196135, St. Petersburg

etmo@peipk.spb.ruМихайловВ. Е.MikhailovV. Ye.

ул. Атаманская, 3/6 191167, г. Санкт-Петербург

Atamanskaya Street 3/6 191167, St. Petersburg

ХоменокЛ. А.ChomenokL. A.

ул. Атаманская, 3/6 191167, г. Санкт-Петербург

Atamanskaya Street 3/6 191167, St. Petersburg

ЛузинП. М.LuzinP. M.

ул. Атаманская, 3/6 191167, г. Санкт-Петербург

Atamanskaya Street 3/6 191167, St. Petersburg

ФГАОУ ДПО «Петербургский энергетический институт повышения квалификации» (ПЭИПК)РоссияPetersburg Power Engineering Institute of Professional DevelopmentRussian FederationОАО «НПО ЦКТИ»РоссияОpen Joint-Stock Company "Scientific and industrial association for research and design of energy equipment named after I. I. Polzunov"Russian Federation20191308201912297105Copyright © Лейкин В.З., Михайлов В.Е., Хоменок Л.А., Лузин П.М., 20192019Лейкин В.З., Михайлов В.Е., Хоменок Л.А., Лузин П.М.Leikin V.Z., Mikhailov V.Y., Chomenok L.A., Luzin P.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.sigma08.ru/jour/article/view/638

Для решения задачи повышения эффективности и надёжности твёрдотопливной генерации в России необходимо решить ряд главных проблем: обеспечение экологической безопасности, экспортно-ориентированный характер угольной отрасли, низкие показатели надёжности, экономичности, высокие выбросы NOx , SO2 действующего устаревшего оборудования. В современных условиях указанные проблемы во многих случаях могут быть в комплексе решены при использовании сравнительно малозатратных методов в случае использовании высокореакционных углей, которые в то же время обладают повышенной взрывоопасностью (угли 3 и 4 группы взрываемости). По этой причине в настоящее время на большом количестве пылеугольных ТЭС (в основном Сибири, а также Урала) происходит глобальный переход на сжигание высокореакционных взрывоопасных кузнецких каменных углей марок Д, Г, ГД. В представленной статье проведён анализ методов и технологий обеспечения взрывопожаробезопасности систем подготовки топлива к сжиганию на пылеугольных ТЭС при переходе на эти виды топлив, так как большинство этих ТЭС в проектном исполнении были рассчитаны на взрывобезопасные виды углей (Т, 1СС, АШ). Разработан ряд дополнительных рекомендаций к действующим «правилам взрывобезопасности» по объёму блокировок, защит и регулирования пылесистем, учитывающих специфику технологических схем и эксплуатации большого количества указанных ТЭС; представлен ряд конструктивных решений по оборудованию, обеспечивающих повышение взрывобезопасности их пылеприготовительных установок. Для систем подготовки мелкодробленого топлива (5–15 мм), перспективных для Российской энергетики котельных установок с циркулирующим кипящим слоем, и использования сушильных установок на ТЭС для обеспечения дробления поступающего на ТЭС рядового топлива высокой влажности, предложен ряд мероприятий, повышающих пожаробезопасность таких установок.

To solve the problem of further improving the efficiency and reliability of solid fuel generation in the Russian Federation, it is necessary to solve a number of main problems: ensuring environmental safety, export-oriented nature of the coal industry, low reliability, efficiency, high emissions of NOx , SO2 and particulate matter of existing obsolete equipment. In modern conditions, these problems can be solved comprehensively with the use of relatively low-cost methods in the case of using highly reactive coals, which at the same time have an increased explosion hazard (coals of explosiveness groups 3 and 4). For this reason, currently a large number of coal-fired power plants (mainly in Siberia and the Urals) experience a global transition to the combustion of highly explosive Kuznetsk coal of grades D, G, GD. In the present work, analysis is undertaken of methods and technologies to ensure the explosion and fire safety of fuel preparation systems for combustion at thermal power plants during the transition to these types of fuels, since most of these thermal power plants were initially designed for explosion-proof types of coal (T, 1CC, AH). A number of additional recommendations are developed to the current "rules of explosion safety", taking into account the specifics of technological schemes and the operation of a large number of these thermal power plants, a number of design solutions for equipment that improve the explosion safety of their dust treatment plants. For systems of preparation of finely crushed fuel (5–15 mm), boilers with circulating fluidized bed that are promising for the Russian power industry, and the use of drying installations at thermal power plants to ensure crushing of ordinary high-humidity fuels entering thermal power plants, a number of measures have been proposed that increase the fire safety of such installations.

твёрдотопливная генерациянадёжностьвзрывобезопасностьпожаробезопасностьвысокореакционные углиТЭСсистема подготовки топливарекомендацииконструктивные решениякотельные установкициркулирующий кипящий слойSolid fuel generationreliabilityfire and explosion safetyhighly reactive coalthermal power plantsfuel preparation systemrecommendationsdesign solutionsboiler installationscirculating fluidized bedReferencesТумановский А. Г. Повышение эксплуатационных и экологических показателей угольных ТЭС России. Сб. докл. IV Межд. науч.- техн. конф. «Использование твёрдого топлива для эффективного и экологически чистого производства электроэнергии и тепла». ОАО «ВТИ» 2018;: 5–9.Tumanovsky A. G. Improving the operational and environmental performance of coal-fired TPPs in Russia. Sat report IV Int. scientific tech. conf. "The use of solid fuels for efficient and environmentally friendly production of electricity and heat." JSC VTI 2018;: 5–9.Лейкин В. З. Основы процессов образования токсичных продуктов сгорания в котельных установках и их снижение режимными и малозатратными конструктивно-технологическими методами. ПЭИПК 2018;: 122.Leikin V. Z. Basics of the formation of toxic products of combustion in boiler plants and their reduction regime and low-cost constructive and technological methods. PEIPK 2018;: 122.Тумановский А. Г., Зыков А. М., Епихин А. Н., Киселева О. А., Чугаева А. Н. Экологические проблемы угольных ТЭС. Электрические станции 2018; (1): 5–24.Tumanovsky A. G., Zykov A. M., Epihin A. N., Kiseleva O. A., Chugaeva A. N., Environmental Problems of Coal-fired Thermal Power Plants. Electrical stations 2018; (1): 5–24.Шварц А. Л., Вербовецкий Э. Х., Сомова Е. В., Смолин А. В. Разработка технических решений по пылеугольному котлу энергоблока 800 МВт на параметры пара 35 МПа, 700/720°С. Теплоэнергетика 2015; (12): 56–60.Schwartz A. L., Verbovetsky E. Kh., Somova E. V., Smolin A. V. Development of technical solutions for a pulverized coal boiler of a 800 MW power unit for steam parameters 35 MPa, 700/720°С. Thermal Power Engineering 2015; (12): 56–60.Ковальчук А. Б., Сукачев А. Б. Современные тенденции в производстве и поставках российского угля Сб. докл. III Межд. науч.- техн. конф. ОАО «ВТИ» 2016;: 21–26.Kovalchuk A. B., Sukachev A. B. Current trends in the production and supply of Russian coal Sat. report III Int. scientific tech. conf. JSC VTI 2016;: 21–26.Брагина О. Н., Чугаева А. Н. Современные воздухоохранные требования для ТЭС. твёрдых топлив. Сб. докл. III Международной научно-технической конференции «Использование твёрдого топлива для эффективного и экологически чистого производства электроэнергии и тепла». ОАО «ВТИ» 2014;: 215–224.Bragina O. N., Chugayeva A. N. Modern air protection requirements for thermal power plants. solid fuels. Sat report III International Scientific and Technical Conference "The use of solid fuel for efficient and environmentally friendly production of electricity and heat." JSC VTI 2014;: 215–224.Росляков П. В. Методы защиты окружающей среды 2007;: 237.Roslyakov P. V. Environmental Protection Methods 2007;: 237.Зыков А. М., Колчин К. И., Аничков С. Н. и др. Опыт внедрения установки СНКВ на энергоблоке 330 МВт Каширской ГРЭС. сб. докл. II Международной научно-технической конференции «Использование твёрдого топлива для эффективного и экологически чистого производства электроэнергии и тепла». ОАО «ВТИ» 2014;: 268–274.Zykov A. M., Kolchin K. I., Anichkov S. N. et al. Experience of implementing SNCR installation at the 330 MW power unit of Kashirskaya GRES. Sat report II International Scientific and Technical Conference "The use of solid fuel for efficient and environmentally friendly production of electricity and heat." JSC VTI 2014;: 268–274.Лейкин В. З. Технология, оборудование, совершенствование подготовки и сжигания твердого топлива на ТЭС и котельных ПЭИПК 2014;: 122.Leikin V. Z. Technology, equipment, improvement of the preparation and combustion of solid fuel at TPPs and boiler rooms of PEIPK 2014;: 122.Рябов Г. А., Фаломеев О. М., Беляев А. В., Крутицкий И. В., Антоненко Е. В. Использование технологии сжигания твёрдых топлив в циркулирующем кипящем слое. Электрические станции 2018; (3): 11–16.Ryabov G. A., Falomeev, O. M., Belyaev A. V., Krutitsky I. V., Antonenko E. V. Using the technology of burning solid fuels in a circulating fluidized bed. Electric power stations 2018; (3): 11–16.Лейкин В. З., Сорокин А. П., Шестаков Н. С., Лейкам А. Э., Агеев В. А. Опыт эксплуатации оборудования отечественных и зарубежных систем топливоприготовления энергоблоков с котлами с ЦКС и основные направления получения состава топлива, необходимого для обеспечения их надёжной работы. Сб. докл. IV Межд. науч.- техн. конф. ОАО «ВТИ» 2018;: 83–89.Leikin V. Z., Sorokin A. P., Shestakov N. S., Leykam A. E., Ageev V. A. Experience in operating equipment of domestic and foreign systems for fuel preparation of power units with boilers with CCS and the main directions for obtaining the composition of the fuel necessary to ensure their reliable operation. Sat report IV Int. scientific tech. conf. OJSC VTI 2018;: 83–89.Antonenko E. Startup the first 330 MW CFB unit in Russia at Novocherkasskay TPP. Proc. of the 12th Conf. on CFB. Krakow, Poland 2017;: 1087–1092.Antonenko E. Startup the first 330 MW CFB unit in Russia at Novocherkasskay TPP. Proc. of the 12th Conf. on CFB. Krakow, Poland 2017;: 1087–1092.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.