Підвищення енергоефективності процесів спалювання в промислових котлах теплоелектроцентралей із застосуванням каталітичної паливної добавки
Автор: Химера Наталія Андріївна
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Теплоенергетика
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Химера Н.А. Кравець Т.Ю. (керівник). Підвищення енергоефективності процесів спалювання в промислових котлах теплоелектроцентралей із застосуванням каталітичної паливної добавки. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2024. Розширена анотація. Виробництво енергії є необхідною умовою розвитку людської спільноти і відповідно найважливішим компонентом економічної діяльності [1]. Використання енергії зіграло вирішальну роль у розвитку цивілізації. Теплова енергетика, яка для виробництва електричної та теплової енергії споживає мільйони тонн вугілля і мазуту та мільярди кубічних метрів природнього газу, відноситься до основних емітентів викидів вуглекислого газу та забруднюючих речовин. Активний розвиток відновлювальних джерел енергії в світі і Україні не заперечує важливості потужностей вугільної теплоенергетики, як маневрених в Об’єднаній енергосистемі України, які ще довгі роки будуть затребувані та потребують підвищення енергоефективності. Енергоефективні технології для теплоенергетичних установок є універсальним заходом, результатом виконання якого є не тільки економія палива, але й скорочення викидів на одиницю виробленої енергії. Серед цих технологій певне місце займають паливні добавки як захід оптимізації процесу спалювання палива при високих температурах, коли основним продуктом окиснення вуглецю палива є оксид вуглецю. Наукові публікації останніх років засвідчують значний інтерес до застосування в котлах каталітичних паливних добавок на органічній та неорганічній основі. Цей процес поки знаходиться на початковій стадії вивчення, тому дослідження впливу подачі каталітичної паливної добавки, яка є джерелом вільних радикалів, на зростання ефективності роботи котлів є актуальним питанням сьогодення [2, 3]. 8 Таким чином оптимізація експлуатації твердопаливних котлів ТЕЦ є актуальною проблемою комплексного характеру і її вирішення внесе суттєвий вклад в оптимізацію одного із основних джерел теплопостачання з урахуванням не менш актуальних питань енергозбереження. Об’єкт дослідження – процеси спалювання твердого органічного палива в котельних агрегатах ТЕЦ із додаванням каталітичної паливної добавки. Предмет дослідження – закономірності та параметри підвищення економічності та екологічності експлуатації котельних агрегатів ТЕЦ, шляхом застосування каталітичної паливної добавки. Метою дослідження є встановлення впливу каталітичної паливної добавки на процес горіння палива та ефективність роботи пиловугільних котлів, що експлуатуються на ТЕЦ. У першому розділі проведено огляд літературних джерел та встановлено основні характеристики процесів горіння пиловугільних котельних агрегатів потужних ТЕЦ. Розглянуто стан пиловугільної теплоенергетики України та короткотермінові перспективи її розвитку. У Другому розділі охарактеризовано основне обладнання для подачі каталітичної паливної добавки на процес спалюваня в твердопаливні котельні агрегати ТЕЦ. Запропоновано методику для визначення питомих величин викидів забруднюючих речовин при застосування в процесі спалювання палива каталітичної паливної добавки. У третьому розділі представлено результати аналізу процесу спалювання вугілля з подачею паливної добавки на промислових котлах типу WR12, WR25, ОR-100, Е-420-13,8-560 ГМН та БКЗ-160-100 ПТ. Виконано дослідження впливу подачі каталітичної присадки до палива на ефективність та екологічність вказаних парових котлів. В економічній частині проведено розрахунок собівартості виробленої енергії, а також термін окупності заходів з реконструкції пилосистеми котла БКЗ-160-100 ПТ. 9 У розділі автоматизації розроблено автоматичне регулювання процесу спалювання твердого палива в котлі БКЗ-160-100 із застосування каталітичної паливної добавки REDUXCO. Наведено опис контурів схеми автоматизації вказаного котла та представлено специфікацію приладів та засобів для її здійснення [4]. Ключові слова: котел, паливо, вугілля, процес спалювання, каталітична паливна добавка, діоксид вуглецю, ефективність. Перелік використаних літературних джерел: 1. Омеляновський П., Мисак Й. Теплова енергетика - нові виклики часу. Львів. НВФ «Українські технології».2009р.- 660 с. 2. Вольчин І., Мокрецький В., Пшибильський В. Експериментальне дослідження впливу паливної присадки REDUXCO на продуктивність, ефективність та викиди вугільного котла. Система, прийняття рішень і управління енергією. Ч. V. /Ред. А. Запорожець. Springer, 2023. С. 411-423. 3. Вольчин І.А., Провалов О.Ю., Мокрецький В.О. Вплив каталітичної паливної присадки на ККД газового парового котла. Вчені записки Таврійського національного університету ім. В.І. Вернадського. Серія Технічні науки. 2023. Т. 34(73). No3. Ч.2. С. 45-51. 4. Орнатський П.П. Автоматичні вимірювання та прилади: Підручник для вузів. – К.: Вища школа, 1980. – 560 с.