Порівняльний аналіз ефективності технологій спалювання палива в ЦКШ з адаптацією для котлів АЦКШ-670
Автор: Свєцька Оксана Валеріївна
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Теплоенергетика
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Оксана СВЄЦЬКА, Андрій КАПУСТЯНСЬКИЙ (керівник). Порівняльний аналіз ефективності технологій спалювання палива в ЦКШ з адаптацією для котлів АЦКШ-670. Магістерська кваліфікаційна робота. - Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2024. Розширена анотація На тлі неухильного зменшення запасів паливно-енергетичних ресурсів підвищення ефективності їх використання є головним завданням науки та виробництва. Серед інших країн Європи енергетична галузь нашої країни відрізняється низькою енерго-екологічною ефективністю. Україна перебуває в умовах дефіциту власних первинних енергоресурсів і значної залежності їх постачання із закордону. Саме тому заходи щодо їх раціонального використання, насамперед природного газу та вугілля, повинні розглядатися як основний елемент забезпечення національної безпеки і стабільного розвитку як паливно-енергетичного комплексу зокрема так і економіки в цілому. Перехід на використання у «великій» енергетиці непроектного твердого палива, на основі традиційних способів підготовки та факельного спалювання, супроводжується значними труднощами, пов’язаними із непристосованістю устаткування для ефективної роботи при високих показниках зольності та вологості. В реальних умовах експлуатації, при спалюванні вугілля погіршеної якості, сильно ускладнюється робота: пилоприготувального устаткування [1], паливні, пальників, конвективних поверхонь нагріву [2]. Надійність роботи котла та допоміжного устаткування при цьому різко знижується, а затрати на ремонт зростають [3]. Крім того експлуатація котельного устаткування в умовах спалювання НТП супроводжується збільшенням присмоктів повітря і, як наслідок, зростанням тепловтрат з відхідними газами (q2). Супутнє зростання втрати тепла з механічним недопалом (q4) може сягати 15% замість проектних 2-5%, знижуючи тим самим загальний ККД котельної установки брутто [4]. 5 Саме такого роду проблемам, які висвітлюють принципово нову та недостатньо вивчену для української енергетики тему – киплячий шар, а саме його більш високотехнологічний розвиток, циркулюючий киплячий шар і присвячена дана робота [5]. В додаткових розділах прийняті технічні рішення та проведені розрахунки, що стосуються порівняння котла АЦКШ-670 із аналогічним за параметрами пари та продуктивністю котлом ТПЕ-215, який розглядається як альтернатива даному котлоагрегату. Розрахунок здійснено із врахуванням екологічного аспекту будівництва та експлуатації котлоагрегатів при спалюванні котлом АЦКШ-670 шламу, а ТПЕ-215 - антрациту. Об’єктом дослідження є процеси підготовки та спалювання різних видів твердого палива в енергетичних котлоагрегатах з киплячим шаром. Предметом дослідження є вплив фракційного складу та складу суміші відходів вуглезбагачення з вугіллям на показники ефективності та екологічності роботи котлоагрегату АЦКШ-670. Метою досліджень є визначення впливу оптимального складу сумішей та крупності фракції твердого палива на надійність, ефективність та екологічність роботи енергетичних котлів з киплячим шаром, а також розроблення способів та заходів із забезпечення їх оптимальної роботи. В першому розділі роботи проведено аналіз основної проблематики та сформовані задачі досліджень використання непроектних видів палива погіршеної якості на теплових електростанціях. Другий розділ присвячений варіантам розроблення та впровадження на електростанціях України заходів направлених на спалювання в киплячому шарі котлоагрегатами різних конструкцій низькосортних видів твердого палива та проведена оцінка їх ефективності. У третьому розділі представлено результати аналізу та розрахунків по підготовці та спалюванні вугільних сумішей з відходами вуглезбагачення (шламом) на базі Старобешівської ТЕС з котлоагрегатом АЦКШ-670. 6 Приведені в роботі результати аналізу заходів, направлених на поліпшення помелу і спалювання твердих видів низькоякісного палива можуть бути впроваджені на електростанціях Мінпаливенерго України. Складений технічний опис кожного заходу з додатком відповідних схем і креслень. Визначена відповідність заходів правилам, що діють, і ПТЕ. В економічній частині роботи виконано порівняльний розрахунок економічної ефективності котлоагрегату ТПЕ-215, який використовує для спалювання більш дороге паливо – антрацит та котла АЦКШ-670, що працює на відходах вуглезбагачення. Порівняння проводилось за 2-ма параметрами: кількости викидів у довкілля та вартості виробленої продукції, у даному випадку електроенергії. У розділі автоматизації розроблено систему автоматичного регулювання паропродуктивності котла АЦКШ-670. Ключові слова – теплова електрична станція, котел, млин, пилосистема, паливоподача, непроектне вугілля. Перелік використаних літературних джерел. 1. Левіт Г.Т. Пилоприготування на теплових електростанціях. - М.: Вища школа - 1991 - 384 с 2. Мадоян А.А. та ін. Ефективне спалювання низькосортного вугілля в енергетичних котлах – М.: Вища школа – 1991 – 200 с. 3. Шелепов І.Г., Міхайський Д.В., Павленко О.В. Модернізація режимів експлуатації ТЕС з урахуванням якості палива // Східно-європейський журнал передових технологій – 2005 – №6/2(18) – С. 144–148 4. Жуков Є.Б., Фурсов І.Д., Голубєв В.Є. Дослідження горіння низькосортних палив // Вісник алтайської науки - № 2 (2) - 2008 - С. 89-95 5. Капустянський О.О., Побігушка В.І. Пути підвищення надійності та економічності спалювання непроектного твердого палива // Науковий вісник НЛТУ України – 2013 – №23.1 – С. 172–176