О перспективе внедрения систем плазменного розжига на энергетических котлах

Одним из важнейших вопросов для отечественной энергетики является создание и дальнейшее широкое внедрение твердотопливных энергетических блоков на суперсверхкритические параметры пара с высоким КПД (43–46%) и улучшенными экологическими показателями. Это позволит существенно снизить использование природного газа.

В то же время одним из существенных недостатков эксплуатации пылеугольных энергоблоков является необходимость использования значительного количества мазута при пусках и остановах котлов для стабилизации горения угольного факела на переменных режимах работы котла.

В этой связи на твердотопливных ТЭС требуется создание мазутного хозяйства со всеми проблемами по обеспечению работоспособности (разогрев мазута зимой), надежности и безопасности, что увеличивает как капитальные затраты на строительство ТЭС, так и себестоимость отпускаемой электроэнергии.

Практическим решением вышеуказанных проблем в настоящее время является применение плазменной технологии воспламенения угольного факела, основанной на термохимической подготовке топлива к сжиганию. Рассматриваются материалы разработок ОАО «НПО ЦКТИ» по применению плазмотронов в котлах ТЭЦ металлургических комбинатов РФ.

Системы плазменного розжига твердого топлива в котлах разработаны российскими специалистами и были внедрены на ряде угольных электростанций в Российской Федерации, Монголии, Северной Корее, Казахстане. Плазменный розжиг твердого топлива широко используется в Китае почти на 30% энергетических котлов.

Внедрение плазменно-энергетических технологий позволит повысить энергоэффективность отечественный твердотопливных ТЭС и может широко внедряться при модернизации котлов.

При строительстве новых ТЭС возможен полный отказ от строительства мазутного хозяйства, что снизит капитальные затраты на строительство ТЭС, уменьшит площадь застройки, повысит безопасность ТЭС.

1. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года. Распоряжение Правительства РФ от 13 ноября 2009 г. №1715-р.

2. Тумановский А. Г. Повышение эксплуатационных и экологических показателей угольных ТЭС России. IV Международная научнотехническая конференция «Использование твердых топлив для эффективного и экологически чистого производства электроэнергии и тепла». Москва «ВТИ» 2018.

3. Филиппов С. П. Прогнозы спроса на уголь. II Международная научно-техническая конференция «Использование твердых топлив для эффективного и экологически чистого производства электроэнергии и тепла». Москва «ВТИ» 2016.

4. Козлитин П. А. Системная эффективность повышения безопасности мазутного хозяйства и ХВО ТЭЦ с учетом риска. Дис. канд. техн. наук. Саратов 2007;: 177.

5. Научно-технические основы и опыт эксплуатации плазменных систем воспламенения углей на ТЭС. Карпенко Е. И. и др., Новосибирск, «Наука», Сибирское отделение РАН 1998 г.

6. Карпенко Е. И., Мессерле В.Е., Коногоров Н. М. Плазменно-энергетические технологии использования угля для эффективного замещения мазута и природного газа в топливном балансе ТЭС. Теплоэнергетика 2004, (10): 53–60.

7. Наумов Ю. И и др. Опыт внедрения и перспективы использования электроионизационной технологии для безмазутного розжига и стабилизации горения низкореакционного топлива на пылеугольных ТЭС. IV Международная научно-техническая конференция «Использование твердых топлив для эффективного и экологически чистого производства электроэнергии и тепла». Москва «ВТИ» 2018.

8. Rutberg Ph. «Physies end technology of highcurrent discharges in dense gas media and blows». Novascieng Publishes Tnc 2009.

9. Рутберг Ф. Г. Исследование электрических дуг в паровоздушной смеси в плазматронах переменного тока. Теплофизика высоких температур 2015, (5).