Аналіз енерго-екологічної ефективності роботи парових котлів при спалюванні непроектних твердих палив.
Автор: Хабаль Віталій Сергійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Теплоенергетика
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Хабаль В.С., Галянчук І.Р. (керівник). Аналіз енерго-екологічної ефективності роботи парових котлів при спалюванні непроектних твердих палив. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет “Львівська політехніка”, Львів, 2023. Розширена анотація. Виробництво електроенергії на ТЕС та ТЕЦ України орієнтовано на споживання органічних енергоносіїв, в першу чергу вугілля власних родовищ ?1, 2?. Проте втілення заходів щодо економії палива для ефективного енергетичного генерування значно ускладнюється зниженням якості вугілля вітчизняних родовищ ?3?. Сьогоднішній стан твердопаливної галузі ще більше ускладнює втрата контролю над значною частиною вугледобувних та теплогенеруючих підприємств внаслідок збройного конфлікту. У зв’язку із ситуацією в Донецькій, Луганській, Запорізькій та Херсонській областях стало неможливим постачання Українських теплових електричних станцій вугіллям декількох сортів Донецького та Дніпровського вугільних басейнів. Тому на ряд ТЕС України, що розраховані на спалювання такого вугілля надходить, для роботи, вугілля непроектної якості. Наявність значних потужностей вугільних електростанцій та їх перехід на спалювання непроектного твердого палива спонукає до поглибленого дослідження процесів горіння вугільного пилу, розроблення нових способів його спалювання в існуючих котлах та методик розрахунків. За таких умов доцільним стає впровадження енергозберігаючої політики щодо зменшення питомих витрат палива на вироблення теплової та електричної енергії. Актуальним також є заміщення природного газу та інших дорогих видів палива, що використовуються на ТЕС та ТЕЦ України, енергетичним вугіллям власного видобування, оскільки вартість нафти та газу значно випереджає вартість різних марок вугілля ?3, 4?. На тлі зазначених тенденцій стабільне забезпечення ТЕС та ТЕЦ твердим паливом українських вугледобувних басейнів призводить до абсолютно нових умов експлуатації існуючого тепломеханічного устаткування електростанцій нашої держави ?3?. Отже перехід на спалювання вугілля непроектної якості потребує спеціальних досліджень процесів підготовки такого твердого палива і розроблення заходів щодо підвищення ефективності експлуатації існуючих котельних агрегатів під час роботи на ньому. У зв’язку з цим, дана робота присвячена дослідженню впливу виду, якості і режимів спалювання непроектного вугілля на показники надійності і економічності роботи енергетичних котлів ТЕС з розробкою відповідних заходів для забезпечення їх оптимальної роботи в сучасних умовах експлуатації. Заходи щодо використання енергетичного вугілля, що розглядаються в роботі, є основним елементом створення сприятливих умов розвитку вітчизняної теплоенергетики та енергетичної безпеки країни загалом. Об’єкт дослідження – процеси факельного спалювання вугілля в топках енергетичних котлів. Предмет дослідження – вплив виду, складу та режимів спалювання палива на показники ефективності, надійності та економічності роботи котлів. Метою дослідження є визначення впливу виду та якості вугільного палива на енерго-екологічну ефективність роботи енергетичних котлів та розроблення способів забезпечення їх оптимальної роботи під час спалювання в топках непроектного вугілля. У першому розділі роботи висвітлено загальні проблеми та перспективи використання непроектного кам’яного вугілля теплоенергетичними підприємствами України. Другий розділ присвячений аналітичним дослідженням процесів спалювання низькосортного твердого палива в котельних агрегатах ТЕС. Представлено шляхи підвищення економічності та надійності спалювання непроектного твердого палива та вплив його характеристик на показники економічності та надійності роботи котлів. У третьому розділі наведено дослідження ефективності роботи котлів при додаванні каталізатору горіння. Дані експериментальних досліджень роботи котлів із введенням активатора горіння дозволили встановити вплив його на ККД котельних агрегатів. Для котла БКЗ-210-140 було розраховано показники ефективності його роботи при додаванні каталізатору горіння. В результаті розрахунків встановлено, що питома витрата умовного палива котлоагрегату знизиться, а економічний ефект від впровадження складе 12831000 грн./рік. В розділі автоматизації розглядається автоматичне регулювання параметрів та керування процесами спалювання твердого палива погіршеної якості в котлі БКЗ-210-140. Ключові слова: теплова електрична станція, енергоблок, котел, спалювання органічного палива, якість палива, ефективність, втрати енергії, каталізатор процесу горіння. Перелік використаних літературних джерел: 1. Енергетична стратегія України на період до 2030 року – К.: Міністерство палива та енергетики, Національна академія наук України, 2006. 2. Гапонич Л.С. Коротка характеристика сучасного стану роботи ТЕС України / Л.С. Гапонич, Л.С. Дунаєвська, С.В. Яцкевич // Зб. тез доповідей «Вугільна теплоенергетика: проблеми реабілітації та розвитку». – 2014. – С. 79–82. 3. Майстренко О.Ю., Топал О.І., Гапонич Л.С. Сучасний стан вугільної енергетики України та перспективи її оновлення і розвитку // Наук. пр. Нац. університету харчових технологій – 2010 – №32 – С. 43–47. 4. Немировський І.А., Овсянникова І.М. Прогноз цін на енергетичні ресурси та теплову енергію // Енергозбереження. Енергетика. Енергоаудит № 3 – 2015 – №3(134) – С. 26–31.