Виктор гаак: «мне повезло встретить людей, у которых я многому научился и на которых мне хотелось равняться». Органы исполнительной власти: Гаак Виктор Климентьевич

Гаак, Виктор Климентьевич

Ученая cтепень:

Кандидат технических наук

Место защиты диссертации:

Код cпециальности ВАК:

Специальность:

Промышленная теплоэнергетика

Количество cтраниц:

1. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ЗАМЕНЫ ЭКИБАСТУЗСКОГО УГЛЯ НА ОМСКОЙ ТЭЦ-5.

1.1. Модель структуры ценообразования топлива , поставляемого на ТЭЦ и топливный баланс.

1.2. Структура снижения эксплуатационных затрат при переходе на сжигание кузнецкого угля.

2. НАУЧНЫЙ АНАЛИЗ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТВЕРДЫХ ТОПЛИВ СИБИРСКОГО РЕГИОНА И ВОЗМОЖНОСТИ ИХ СЖИГАНИЯ НА УСТАНОВЛЕННОМ ОБОРУДОВАНИИ ОМСКОЙ ТЭЦ-5.

3. ОБОБЩЕННЫЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ СЖИГАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ТОПЛИВА НА ОГНЕВОМ СТЕНДЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТЕРИЕВ ВЫБОРА НОВОГО ТОПЛИВА.

3.1. Анализ шлакующих свойств кузнецких углей по их минеральной части

3.2. Эксплуатационные свойства золы кузнецких углей и условия шлакования поверхностей нагрева котла.

3.3. Результаты опытов по сжиганию кузнецких углей и их смесей с экибастузским.

4. РЕКОНСТРУКЦИЯ ТРАКТА ТОПЛИВОПОДАЧИ ТЭЦ ДЛЯ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИЕМА НОВОГО ТОПЛИВА.

4.1. Исследование состояния склада топлива ТЭЦ и методы совместного хранения и складирования смесей экибастузского и кузнецкого углей.

4.2. Анализ возможностей разгрузочных устройств, при выгрузке кузнецкого угля в зимний период.

5. ПУТИ РЕКОНСТРУКЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОГО ОТДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ВОЗМОЖНОСТИ СЖИГАНИЯ КУЗНЕЦКИХ УГЛЕЙ И ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПЫТНОГО СЖИГАНИЯ ИХ НА КОТЛЕ БКЗ-420-140-5.

5.1. Технические предложения по реконструкции оборудования для безопасного проведения опытов по сжиганию кузнецкого угля.

5.2. Характеристика установленного оборудования.

5.3. Программа проведения опытов.

5.4. Анализ результатов испытаний пылесистем .

5.5. Результаты балансовых опытов и их анализ.

6. ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЗМОЖНОСТИ СЖИГАНИЯ БЕРЕЗОВСКИХ УГЛЕЙ НА КОТЛЕ БКЗ-420-140-5 И ВОЗМОЖНОСТЬ ПЕРЕВОДА КОТЛА НА СЖИГАНИЕ УГЛЯ В РЕЖИМЕ ЦКС.

6.1. Организация топливоподачи.

6.2. Особенности схемы пылеприготовления .

6.3. Организация топочного процесса.

6.4. Исследование процесса работы поверхностей нагрева котла, при сжигании березовского угля.

6.5. Техническая возможность перевода котла БКЗ-420-140-5 на работу в режиме циркулирующего кипящего слоя при сжигании березовского угля

7. РЕКОНСТРУКЦИЯ КОТЛОАГРЕГАТА ДЛЯ СЖИГАНИЯ КУЗНЕЦКИХ УГЛЕЙ С ПОВЫШЕННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ РАБОТЫ КОТЛА.

8. ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТОДА СЖИГАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ТОПЛИВА НА КОТЕЛЬНОМ АГРЕГАТЕ, ПОЗВОЛЯЮЩЕГО СНИЗИТЬ ВЫБРОСЫ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ.

Введение диссертации (часть автореферата) На тему "Пути реконструкции оборудования промышленной ТЭЦ при переводе на сжигание других видов топлива:На примере Омской ТЭЦ-5"

Топливоснабжение многих электростанций Западной Сибири и Урала базируется на каменных углях марки СС Экибастузского угольного бассейна, отличающихся от других углей высоким содержанием золы и ее абразивностью, повышенной тугоплавкостью минеральной части, незначительной влажностью. По пожаровзрывоопасным характеристикам они приравнены к тощим углям и имеют пониженную опасность /1/.

В течение нескольких десятков лет требуемый объем и ритмичность поставок экибастузского угля полностью обеспечивал потребность электростанций, запроектированных на сжигание данного угля. Однако в последние годы ситуация резко ухудшилась, хотя по сравнению с 1990 г. объем потребления экибастузского угля крупными электростанциями Сибири и Урала сократился (Рефтинская и Троицкая ГРЭС были вынуждены работать в режимах с минимально допустимыми нагрузками из-за снижения электропотребления; Омские ТЭЦ -4,5 также работали на сниженных нагрузках из-за снижения электропотребления региона и теплопотребления нефтехимического комплекса Омской области). Бесперебойное обеспечение электростанций углем не обеспечивалось. Экибастузский угольный комплекс разделился на три отдельных акционерных предприятия, приобретенных иностранными владельцами, что усложнило работу по перспективному развитию комплекса и проведению вскрышных работ по разработке новых пластов угля.

Качество товарного угля не соответствует требованиям ГОСТ 8779-79 и отличается большой неоднородностью по зольности и теплоте сгорания /2/. По данным электростанций значение зольности угля колеблется от 38,3 до 42,8%, соответственно меняется и теплота сгорания топлива. Периодически производится отгрузка угля 2 группы, зольность, которого достигает 46,0-48,0%.

Экономическая реформа и переход к рыночной экономике предъявляют повышенные требования к эффективности работы электростанций и энергообъединений . Важнейшую роль в новых условиях играют вопросы стратегии развития энергосистем, связанные с техническим перевооружением входящих в их состав тепловых электростанций.

Омская энергосистема имеет ряд особенностей, отличающих ее от других энергосистем России. Энергосистема АК"Омскэнерго" входит в объединенную энергетическую систему Сибири (ОЭЭС Сибири) и обеспечивает централизованное электроснабжение потребителей Омской области, а также теплоснабжение промышленных предприятий и жилищно-коммунального хозяйства г.Омска. Ведущими отраслями промышленности являются предприятия нефтехимического комплекса, машиностроения, металлообработки, строительной индустрии.

В составе объединения находятся пять теплоэлектроцентралей, две из которых (ТЭЦ-2 и ТЭЦ-6) работают в режиме производртвенно-отопительных котельных.

Суммарная установленная электрическая мощность ТЭЦ, входящих в АК «Омскэнерго », составляет 1665 Мвт, из которых 85% энергогенерирующих установок работают с начальным давлением пара 12,8 МПа, а остальные - 8,8 МПа.

Политика суверенизации и общий кризис экономики России резко обострил влияние специфических особенностей Омской энергосистемы на производственно-финансовый механизм ее функционирования и экономику области с рядом вытекающих из этого негативных последствий.

Основными факторами, обуславливающими необходимость скорейшей реконструкции энергообъектов АК «Омскэнерго », являются следующие.

1. Энергосистема была и остается дефицитной по установленной мощности и производству электроэнергии с тенденцией роста этих показателей. В настоящее время дефицит составляет соответственно примерно 500 Мвт и 2,9 млрд.кВт.ч/год /3/. Доля сальдоперетоков из соседних энергосистем по отношению к выработанной энергии достигла 39%.

Основная причина усилившейся зависимости по перетокам электроэнергии заключается в том, что на Омских ТЭЦ с 1987г. не было ввода новых и замещающих генерирующих мощностей. С 1989 по 1993г.г. демонтировано генерирующих мощностей на 175 Мвт.

2. Основными потребителями тепловой энергии являются: 5 промышленность - 46-50%; коммунально-бытовое хозяйство - 17-20%; сельское хозяйство, транспорт и строительная индустрия - примерно 10%; прочие отрасли - 20-24%.

Объем потребления промышленности с каждым годом падает из-за снижения объемов производства.

Доля электростанций в покрытии тепловых нагрузок составляет 68%, котельных - 26%. Наибольшее количество тепла отпускается с отработанным паром турбин до 76%.

3. Выработка 100% электроэнергии в энергообъединении производится турбоагрегатами типа Р, ПТ и Т, характерная черта которых наличие "привязанной" тепловой нагрузки. Подобный состав энергогенерирующего оборудования приводит к сложностям при работе в переменной части графика электрических и тепловых нагрузок: с одной стороны, невозможность снижения электрической мощности в отопительный период; с другой, - ограничение по нагрузке установленных электрических мощностей из-за недостатка тепловых нагрузок.

4. Значительная часть основного энергооборудования выработала моральный и физический ресурс или близка к их выработке. Практически 50% установленного оборудования введено в работу до 1976 года.

5. Экологическая обстановка в Омской области весьма неблагоприятная. Сжигание низкосортных углей, сернистого мазута, наличие устаревшего оборудования систем очистки газов и золошлакоудаления усугубляет негативные тенденции в этой части.

Основным видом топлива ТЭЦ АК «Омскэнерго » является каменный уголь экибастузского (ТЭЦ-4, ТЭЦ-5) и кузнецкого (ТЭЦ-2) месторождений, составляющий в топливном балансе 60%, при этом доля экибастузского угля превышает 90% от всего потребляемого угля.

Омская область является регионом, не имеющим свою топливную базу.

Уголь (импортный для России), доставляемый железнодорожным транспортом, низкосортного качества, в тоже время становится самым дорогим видом топлива. Согласно договорам, заключенным на поставку угля в долларовом эквиваленте после кризиса августа 1998г., себестоимость продукции энергосистемы увеличилась более, чем в 2 раза. АК «Омскэнерго » 6 несет существенные убытки от перевозки на расстояние 800 км экибастузского угля с зольностью более 40%. Кроме того, ежегодно на золоотвалы ТЭЦ отправляется более 2,0 млн т золы, что требует значительных затрат на их строительство и отвод дополнительных земель.

Одним из путей уменьшения зависимости Омской энергосистемы от суверенного государства Казахстан является постепенный перевод котлов Омских ТЭЦ-4 и ТЭЦ-5 на сжигание углей российских месторождений.

В современных условиях проблема топливообеспечения возникла на многих тепловых электростанциях (ТЭС ) России. Сегодня этим вопросом занимаются ТЭС Дальнего Востока, Сибири и ГРЭС федерального подчинения, такие как Рефтинская, Троицкая, Рязанская, Углегорская и др. Сжигание в котельных агрегатах углей с различными физико-химическими характеристиками всегда создает множество проблем. В связи с этим, особое внимание при сжигании непроектного топлива уделяется устойчивой работе систем пылеприготовления , условиям шлакования поверхностей нагрева котла и обеспечению оптимального режима работы котельного агрегата с поддержанием выходных параметров пара.

Большую работу в этом направлении совместно с персоналом электростанций проводят сотрудники УралВТИ , Сибтехэнерго, ВТИ, СибВТИ и др. В центральной и отраслевой печати постоянно ведутся обсуждения по решению многочисленных проблем возникающих при переходе на сжигание непроектного топлива, но в каждом случае всегда подход должен быть индивидуальным.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Топливообеспечение многих электростанций Западной Сибири и Урала не обеспечивает надежность работы целых регионов России из-за постоянных сбоев по поставке экибастузского угля электростанциям. Частые сбои в поставке топлива происходят из-за отсутствия системы расчета за полученную энергию потребителями с акционерными обществами энергетики деньгами и функционированием бартерных обменов в России. В этой ситуации энергосистемы, получающие уголь их государства Казахстан и оплачивающих его поставку в долларовом эквиваленте, не могут обеспечить стабильную оплату деньгами. Оплата поставок угля товарами (бартер) зависит от политических и экономических взаимоотношений двух государств. Показателем такой проблемы, существующей в этих регионах, является кризис 17 августа 1998 года, когда стоимость угля в течение нескольких месяцев выросла в 2~3 раза, а тарифы на энергию остались на прежнем уровне.

В этом случае особую актуальность приобретает решение вопроса поиска альтернативных топлив для существующего оборудования электростанций данных регионов, сжигание которых не потребует огромных капитальных затрат на реконструкцию оборудования и обеспечат надежность работы электростанций согласно правилам технической эксплуатации электростанции.

Основными факторами, обуславливающими необходимость скорейшей реконструкции энергообъектов АК"Омскэнерго", являются следующие:

1. Энергосистема была и остается дефицитной по установленной мощности и производству электроэнергии и зависит от перетоков электроэнергии из других регионов России. В этом случае необходимы повышенные требования к надежности работы собственного оборудования.

2. Электроэнергия вырабатывается на трех ТЭЦ, основными потребителями тепла у которых является промышленность - 46-50%, коммунально-бытовое хозяйство - 17-20%, сельское хозяйство, транспорт и строительная индустрия -10%, прочие отрасли - 20-24%.

В этом случае производство электроэнергии энергосистемой зависит от потребителей тепла, т.к. промышленное потребление тепла в последнее время постоянно падает. В этой ситуации турбины типа "Р" и "ПТ" часто находятся в резерве, т.к. их работа зависит от тепловых нагрузок.

3. Значительная часть основного энергооборудования выработала свой моральный и физический ресурс, а угли экибастузского бассейна обладают повышенными абразивными свойствами и требуют частых замен оборудования.

Отсюда со всей очевидностью возникает актуальность вопроса поиска углей, замещающих экибастузский уголь на угли российских месторождений.

Цель работы. Основной целью диссертационной работы является: определение путей реконструкции ТЭЦ при переводе на сжигание других видов топлива.

В связи с тем, что котельные агрегаты, запроектированные на сжигание определенного угля, при переходе на сжигание углей с новыми физико-химическими характеристиками могут иметь ограничения по выходным параметрам перегретого пара, по скоростным характеристикам дымовых газов по тракту котла, по условиям шлакования топочной камеры и конвективных поверхностей нагрева, требуется проведение всестороннего анализа возможности использования новых видов топлива.

В данной работе проведено исследование возможности сжигания углей кузнецкого месторождения на установленном оборудовании Омской ТЭЦ-5 без значительных экономических затрат на реконструкцию оборудования.

При решении данного вопроса были поставлены следующие задачи: определить экономическую эффективность использования российских углей для ТЭЦ г. Омска; исследовать существующие угли Кузнецкого угольного бассейна, их запасы и объемы добычи в настоящее время и на перспективу; провести анализ физико-химического состава углей и их шлакующих свойств; провести анализ тракта топливоподачи на возможность приема, разгрузки, хранения различных видов кузнецкого угля и организации приготовления смесей из различных видов топлива; исследовать результаты опытного сжигания различных видов угля на огневом стенде и котле БКЗ-420-140-5 для разработки рекомендаций по реконструкции оборудования с повышением его экономичности.

Методика исследования. В основу работы положены теоретические и экспериментальные исследования. При анализе процесса горения топлива использован нормативный метод теплового баланса котла. Экспериментальные исследования опытного сжигания новых видов топлива проведены на действующем оборудовании.

Научная новизна работы заключается в следующем: построена технико-экономическая модель эффективности использования кузнецких углей; по результатам опытного сжигания нового топлива на огневом стенде и на котле БКЗ-420 научно обоснована возможность сжигания кузнецких углей на оборудование запроектированном для использования экибастузского угля; выполнены научно -технические разработки по изменению конструкции хвостовых поверхностей нагрева котла для повышения эффективности его работы; выполнен анализ теплового процесса и разработаны рекомендации по изменению конструкции котла при переводе его на сжигание березовского угля; разработаны научные рекомендации по выбору методов сжигания топлива на котле БКЗ-420-140-5 для снижения выброса вредных веществ в атмосферу.

Практическая ценность и реализация результатов работы. На основе теоретических и экспериментальных исследований выполненных с участием автора разработаны и доведены до внедрения технические мероприятия по реконструкции существующего оборудования для возможности приема, складирования и сжигания кузнецких углей марки СС на Омских ТЭЦ-4,5.

Опробована схема складирования и смешения кузнецких углей на угольном складе ТЭЦ.

Разработаны мероприятия по подготовке котельного агрегата и вспомогательного оборудования для опытного сжигания кузнецких углей и их смесей с экибастузским углем.

Разработана и выполнена реконструкция хвостовых поверхностей нагрева котельного агрегата с установкой низкотемпературного экономайзера , позволившая повысить КПД котла БКЗ-420-140-5 на 2,0%.

Исследован новый способ сжигания топлива на котельном агрегате, позволяющий снизить выбросы вредных веществ в атмосферу.

Внедренные результаты исследования данной работы позволили Омской энергосистеме проводить гибкую политику по обеспечению топливом ТЭЦ-4,5 в последние годы.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научно-техническом совете предприятия ОАО «Сибтехэнерго » (г.Новосибирск, 1999), на научно-техническом совете теплоэнергетического ю факультета ОМГУПС (г.Омск, 1999), на техническом совете АК"Омскэнерго" (г.Омск, 1999), на техническом совете ЗСФ «ВНИПИЭнергопром » (г.Омск, 1999), на IV Международном научно-техническом семинаре «Энергосбережение в регионе: проблемы и перспективы » (г.Омск, 1999), на техническом совещании по реконструкции котельных агрегатов АО «Сибирьэнерго » (г.Красноярск, 1997).

Структура и объем. Работа состоит из введения, 8 глав, выводов и предложений, библиографического списка из 54 наименований и приложение. Работа изложена на 158 страницах машинописного текста, содержит 28 рисунков и 46 таблиц.

Достоверность научных положений и выводов обоснована теоретически и подтверждена результатами экспериментальных исследований выполненных на действующем оборудовании Омской ТЭЦ-5. Контроль за работой оборудования осуществлялся при помощи установленных контрольно-измерительных приборов определенных проектом и имеющий класс точности 1.5, а также для контроля за состоянием поверхностей нагрева котла, шлакованием труб применялись специальные зонды конструкции УралВТИ, измерительные мосты и пирометры.

Для контроля расходов воздуха, газов и аэросмеси использовались лабораторные приборы и тарировочные сита.

Для замеров выбросов вредных веществ в атмосферу использовались газоанализаторы типа IMR-3000P, TESTO-33, ГХП-100.

Заключение диссертации по теме "Промышленная теплоэнергетика", Гаак, Виктор Климентьевич

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Перебои с поставками экибастузского угля на ТЭС Урала и Сибири в последнее время стали хроническим явлением. В связи с этим очень остро стоит вопрос о поиске заменяющих углей. При этом основная проблема заключается в том, чтобы найти замену наименее шлакующихся углей применительно к спроектированному под экибастузский уголь оборудования.

Специфика экибастузского угля состоит в приемлемой воспламеняемости пыли, несмотря на высокую зольность угля, хорошим прохождением угля по тракту топливоподачи благодаря низкой влажности.

Пыль экибастузского угля практически невзрывоопасна, что позволяет поддерживать высокие температуры аэросмеси перед мельницами (до 210 °С).

2. Темпы роста стоимости экибастузского угля в последние пять лет превышают темпы роста российских углей.

Стоимость одной тонны условного топлива кузнецкого угля в 1998 г. составила 253,7 р., а экибастузского 299,9 р. В 1999 г. произошло дальнейшее увеличение стоимости экибастузского угля и железнодорожного тарифа на его перевозку.

3. В результате проведенного математического моделирования затрат на топливо видно, что использование углей Кузнецкого угольного бассейна экономически оправдано и позволяет снизить затраты на вырабатываемую тепловую и электрическую энергию.

4. Перевод котлов БКЗ-420-140-5 на сжигание кузнецкого угля марки СС и его смеси с экибастузским не требует значительных затрат на реконструкцию оборудования.

5. Особенностью выбора альтернативного топлива взамен экибастузскому углю состоит в том, что необходимо обеспечение

149 надежного транспорта и размола угля, поддержание нормативных параметров пара и паровой нагрузки котла и обеспечение тугоплавкости золы по условиям шлакования .

Наиболее подходящим углем, для возможности его сжигания на котлах спроектированных на экибастузский уголь, являются кузнецкие угли марки СС, обладающие такой же реакционной способностью.

На основе проведенного анализа по качеству и объема добычи углей Кузбасса, в том числе новых месторождений, выполнено ранжирование углей по основным теплотехническим характеристикам с позиции их использования взамен экибастузского угля.

6. На основании проведенных исследований выявилось, что для тепловых электростанций АК"Омскэнерго" при использовании кузнецких углей взамен экибастузского следует ориентироваться.

6.1 по условиям надежного прохождения угля по тракту топливоподачи на угли с влажностью Wp=7-12% (марка СС с исключением из поставок окисленных углей);

6.2 по условиям пожаровзрывобезопасности, воспламенения пыли и экономичности сжигания при минимальном объеме реконструкции наиболее приемлемы угли марок СС шахтной добычи и разрезов юга Кузбасса;

6.3 по шлакованию топки допустимым диапазоном являются

Л тепловые напряжения сечения топки qF

6.4 по шлакованию поверхностей нагрева на выходе из топки и конвективного пароперегревателя из топки приемлем широкий диапазон кузнецких углей марки СС.

7. Проведенное опытное сжигание кузнецких углей на котле БКЗ-420-140-5 показало возможность использования углей Бачатского и Черниговского разрезов для сжигания в чистом виде без проведения реконструкции оборудования. Угли Кедровского, Междуреченского, Киселевского, Вахрушевского угольных разрезов допускаются к сжиганию в смеси с экибастузским углем в пропорции 50 на 50%.

8. При сжигании угля необходимо обеспечить его устойчивое горение и не допустить шлакования поверхностей нагрева. Исследования, проведенные на огневом стенде УралВТИ , и опытное сжигание кузнецких углей на котле подтвердили, что они имеют температуру начала шлакования, близкую к температуре шлакования экибастузского угля, и отложения, образуемые на трубах, являются слабоспекаемыми и непрочными.

9. Эксплуатационные затраты ТЭЦ при использовании кузнецких углей снижаются. В связи с повышением теплоты сгорания топлива уменьшаются объемы его потребления, затраты на размол, транспортировку и на ремонт оборудования. Зола кузнецкого угля имеет меньшую абразивность, поэтому уменьшаются объемы по замене поверхностей нагрева.

10. Использование кузнецких углей на существующем оборудовании снижает КПД котла на 1,5-2% из-за увеличения потери с механическим недожогом и уходящими газами, вызванными необходимостью поддерживать меньшую температуру аэросмеси по условиям взрывобезопасности.

11. Для обеспечения проектного КПД котла при работе на кузнецком угле проведена реконструкция хвостовой части котельного агрегата с установкой низкотемпературного теплофикационного экономайзера, позволяющего снизить температуру уходящих газов до 100 °С и повысить КПД котла до 2%.

12. Сжигание березовского угля на существующем оборудовании требует значительных затрат на реконструкцию котла с установкой дополнительной ступени пароперегревателя и заменой воздухоподогревателя , что в последующем не дает возможности использовать экибастузский уголь. Система очистки поверхностей нагрева котла от шлаковых отложений требует проведения ее реконструкции. Для березовского угля необходимо увеличить площадь существующего угольного склада и выполнить второй ввод ленточных конвейеров в главный корпус.

13.Сжигание березовского угля возможно на котле, работающем в режиме циркулирующего кипящего слоя, но в этом случае затраты на реконструкцию ТЭЦ составят половину затрат на строительство новой ТЭС, что в настоящее время неосуществимо.

14. По предварительным расчетам и опытам, проведенным при сжигании кузнецкого угля, выявился значительный экологический эффект. Валовые выбросы вредных веществ в атмосферу снижаются в 2-3 раза в зависимости от нагрузки станции. Достижение таких же результатов при сжигании экибастузского угля потребовало бы капитальных вложений несоизмеримых с затратами на перевод станции на кузнецкий уголь. Содержание оксидов азота в диапазоне избытков воздуха а= 1,2-1,44 л составляет 820-1160 кг/м. При обеспечении подачи газа на ТЭЦ и реконструкции котлоагрегата для трехступенчатого сжигания топлива будет обеспечено снижение выбросов оксидов азота вдвое и достижение требования нормативных показателей для современных электростанций. Выбросы золы в атмосферу снизятся в 3-4 раза, а выбросы оксидов серы в 23 раза.

Таким образом, исследования, проведенные в данной работе, позволяют говорить, что в условиях постоянно меняющихся цен сегодня экономически выгодно использование кузнецких углей для сокращения объемов сжигания экологически вредных и все дорожающих экибастузских углей.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Гаак, Виктор Климентьевич, 1999 год

1. Правила взрывобезопасности топливоподач и установок для приготовления и сжигания пылевидного топлива. М.: Энергоатомиздат, 1990.

2. Мансуров В.И., Цыганов С.М., Махортов В.П. Динамика изменения теплотехнических характеристик экибастузского угля и влияние их на работу паровых котлов энергоблоков 500 мВт. // Теплоэнергетика. 1992. № 1. С.27-33.

3. Дьяков А.Ф., Белов Е.И., Демидов О.И., Корень В.М., Кутахов А.Г. Основные направления технического перевооружения ТЭЦ АК Омскэнерго. // Электрические станции. 1996. № 9. С.6-12.I

4. Алехнович А.Н., Богомолов В.В., Гладков В.Е., Артемьева Н.В. Прогнозирование шлакующих и загрязняющих свойств углей. // Электрические станции. 1998. № 4. С.2-6.

5. Отчет о начно-исследовательской работе. Исследование шлакования котла БКЗ-420-5 ОТЭЦ-5 при опытном сжигании кузнецкого угля и изучение шлакующих свойств опытных партий углей и их смесей на огневом стенде. УралВТИ ., Челябинск, 1995.

6. Энергетическое топливо СССР . // Справочник. М.: Энергоатомиздат. 1991.184 с.

7. Богомолов В.В., Алехнович А.Н. Исследование прочности отложений и спекание золошлакового материала. / Тезисы докладов III Всесоюзной конференции. // Таллин. 1980. том 1. С.76-80.

8. Отчет по научно-исследовательской работе. Оценка перспектив использования кузнецких углей на ТЭС АК Омскэнерго; Руководитель Богомолов В.В., Арх. № 9346; Челябинск, 1996. С.78.

9. Ю.Антонянц Г.Р., Черников В.В., Райфельд О.Ф. Топливо-транспортное хозяйство тепловых электростанций. М.: Энергия. 1977.

10. Типовая инструкция по хранению углей, горючих сланцев и фрезерного торфа на открытых складах электростанций. / РД 34.44.101-78. М.: Союзтехэнерго , 1989.

11. Особенности углей, перспективных для ТЭС. // Сборник научных трудов / Под редакцией Н.В.Новицкого. М: Энергоатомиздат, 1988.

12. Баскаков А.П., Мацнев В.В., Раскопов И.В. Котлы СибВТИ и топки с кипящим слоем. М.: Энергоатомиздат. 1995. 350 с.

13. Двойнишников В.А., Виленский Т.В., Изюмов М.А. и др. Расчет горения топлива в топках с циркулирующим кипящим слоем // Теплоэнергетика. 1994. № 4. С.9-12.

14. Петросян Р.А., Надыров И.И. и др. Создание отечественной технологии сжигания низкосортных видов топлива в топках с ЦКС // Электрические станции. 1989. № 8. С.72-74.

15. Результаты опытного сжигания кузнецких углей марки СС-2 на котле БКЗ-420 Омской ТЭЦ-5. // Отчет АО "Сибтехэнерго , СибВТИ, УралВТИ. Новосибирск, 1995, инв.№ 10342.

16. Технико-экономическое обоснование сравнения сжигания экибастузского и кузнецкий углей на Омских ТЭЦ-4,5 в связи с ихпереводом на сжигание кузнецкого угля. // Отчет АО "Сибтехэнерго".

17. Новосибирск, 1996, инв.№ 10380.

18. Алехнович А.Н., Богомолов В.В., Иванова Н.И. Исследование шлакующих свойств и условий шлакования поверхностей нагрева при сжигании углей Западной Сибири, Урала и Казахстана // Отчет УралВТИ, Челябинск, 1978, инв.№ 3306.

19. Мансуров В.И., Резанов Ф.П., Цыганов С.М. Влияние зольности экибастузского угля на паропроизводительность работающих котлов // Теплоэнергетика, 1987, № 1.

20. Шагалова СЛ., Шницер И.Н. Сжигание твердого топлива в топках парогенераторов Л: Энергия, 1976, 172с.

21. Кнорре Г.Ф. Топочные процессы М.: Госэнергоиздат, 1956.

22. Корягин Ю.В., Кокушкин А.А., Князев А.В. Опыт сжигания непроектных марок отечественных углей на котлах ТЭС Свердловэнерго // Электрические станции. 1997. № 6. С.2-9.

23. Шумилов Т.И., Морозов В.В., Давыдов Я.С. и др. Обоснование целесообразности перехода Рязанской ГРЭС на использование Канско-Ачинских углей // Электрические станции. 1988. № 12. С.14-18.

24. Алехнович А.Н., Богомолов В.В., Выбор температуры на выходе из топки по условиям шлакования. // Теплоэнергетика. 1994. № 8.

25. Алехнович А.Н., Гладков В.Е., Богомолов В.В., Шлакование и отложения в тракте котла // Теплоэнергетика. 1996. № 9.

26. Моисеев Г.И. Научно-техническое обеспечение программы реконструкции и обновления ТЭС // Теплоэнергетика. 1991. № 6.

27. Енякин Ю.П., Котлер В.Р., Бабий В.И. и др. Работы ВТИ по снижению выбросов оксидов азота теххнологическими методами // Теплоэнергетика. 1991. № 6.

28. Рихтер JI.А., Чернов С.Л., Аверин А.А. и др. Повышение эффективности улавливания высокоомной золы в электрофильтрах путем химического кондиционирования дымовых газов. // Теплоэнергетика. 1991. №3.

29. Экспериментальное исследование влияния химического кондиционирования на эффективность улавливания летучей золы высокого электрического сопротивления на пилотном электрофильтре // Электрические станции. 1992. № 8.

30. Мансуров В.П., Богомолов В.В., Корягин Ю.В., Результаты опытного сжигания на паровом котле П-57 энергоблока 500 Мвт кузнецкого каменного угля // Теплоэнергетика. 1997. № 2.

31. Гордеев В.В., Липец А.У., Сотников И.А. Энергоблоки повышенной эффективности // Сборник статей. ЗИО. Подольск. 1998 г.

32. Овчар В.Г., Чубарь Л.С., Липец А.У. и др. Некоторые вопросы повышения эффективности паровых котлов и ТЭС // Теплоэнергетика. 1995. №8.

33. Сотников И.А., Липец А.У. О некоторых разработках и изобретениях ЗиО, направленных на повышение надежности котельных агрегатов // Теплоэнергетика. 1985. № 8.

34. Гордеев В.В., Липец А.У., Сотников И.А. Отбор высокопотенциального тепла энергетических котлов новый путь повышения эффективности электростанции // Сборник статей. ЗИО. Подольск. 1998.

35. Аверин А.А., Кудрявцев Н.Ю., Гаак В.К. и др. Испытания системы химического кондиционирования дымовых газов, созданной для повышения эффективности золоулавливания в электрофильтрах // Электрические станции. 1994. № 1.

36. Липец А.У., Шрадер И.Л., Гаак В.К. и др. Перевод котла БКЗ-420-5 на работу с пониженной температурой уходящих газов // Электрические станции, 1995, № 7.

37. Кудрявцев Н.Ю., Аверин А.А., Гаак В.К. и др., Роль первичных методов подавления оксидов азота в снижении их эмиссии в атмосферу. // Энергетическое строительство, 1994, № 11.

38. Тепловой расчет котла (нормативный метод). М.: Энергия. 1973.

39. Ракитянский Ю.Н., Иванов А.Н., Заключение по результатам пуска и послепусковой наладки газоплотного котлоагрегата БКЗ-420-140-5 Омской ТЭЦ-5 /отчет «СибТехЭнерго », Новосибирск, 1981.

40. Пугач Л.И., Проблемы рационального использования Канско-Ачинских углей на ТЭС // Новосибирск. 1992. 215 с.

41. Лисицин В.В., Пугач Л.И. и др., Промышленные исследования некоторых способов подавления оксидов азота при пылеугольном сжигании углей Сибири и Казахстана / Теплоэнергетика. 1988. № 8. С. 17-20.

42. Накоряков В.Е., Бурдуков А.П., Соломатов В.В., Экологически чистая тепловая электростанция на твердом топливе. // Новосибирск. 1990. 138 с.

43. Алехнович А.Н., Богомолов В.В. и др., Минеральная часть и * шлакующие свойства кузнецких углей. Сборник тезисов научных докладов

44. УралВТИ//Челябинск. 1996. С. 1-16.

45. Гладков В.Е., Артемьев Н.В., Термодинамический расчет температуры начала шлакования углей и их смесей., Сборник тезисов научных докладов УралВТИ//Челябинск. 1996. С. 49-78.

46. Алияров Б.К., Дорошин Б.А. Вихревой факел экибастузского угля. // Алма-Ата. Наука. 1988. 199 с.51 .Вдовенко М.И. Минеральная часть энергетических углей // Алма-Ата. Наука. 1973. 256 с.

47. Пронин М.С., Маршак Ю.Л. и др. Опытное сжигание Березовского угля в полуоткрытой вихревой топке с жидким шпакоудалением // Теплоэнергетика. 1982. № 5. С. 24-28.

48. Алехнович А.Н., Богомолов В.В. и др. Состав и шлакующие свойства экибастузского угля // Теплоэнергетика. 1983. № 5. С. 29-31.

49. Пасевин В.И. Усманский Ю.Т.1. Жидсцкий В.У.1. Жигулин В.Г. Федотов А.Н.

50. Гаак В.К. Мотовилова Е.А. Лысенко Ю.Е.

51. Рассмотрев результаты опытного сжигания кузнецких yjлей па Омских ТЭЦ 4 и 5 совещание приняло РЕШЕНИЕ:6"S

52. Принять к сведению результаты опытного сжигания кузнецких углей на ТЭЦ 4, 5.

53. Производить поставку кузнецких углей следующих месторождений:

54. Зам.генерального директора Миропчеву А.Н.,главному специалисту по топливу и транспорту Жидецкому В.У. решить с поставщиками вопросы адресной поставки на ТЭЦ 4 и 5 кузнецких углей указанных месторождений.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания.
В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.

Перспективы омской энергетики, динамика ее развития - эти темы продолжают вызывать интерес у всех - и у власти, и у омского бизнеса. В очередной раз обсуждали инвестиционные возможности территориальной генерации и перспективы омской энергосистемы и на заседании совета по экономическому развитию Омской области, которое состоялось 8 июня. О том, что думают по этому поводу сами энергетики, обозреватель "КВ" Николай ГОРНОВ выяснил на минувшей неделе у директора Омского филиала ОАО "ТГК-11" Виктора ГААКА.

Виктор Климентьевич, первый вопрос, конечно, о ремонтной кампании, поскольку на сегодняшний день - это самая актуальная тема для всех энергетиков. Какие планы по ремонтам?

Да, лето у нас действительно самая горячая пора. И реализация программы ремонтов идет сегодня полным ходом. Планы по ремонтам на текущий год большие. Если в прошлом году капитальные и средние ремонты у нас прошли восемь котлоагрегатов, то в этом году планируем отремонтировать уже десять. Причем из этих десяти мы на сегодняшний день уже почти завершили пять. Ремонтная кампания на станциях идет по графику, и никаких опасений у нас на этот счет нет. По графику работаем и на тепловых сетях. Из тридцати двух участков выведены в ремонт пятнадцать, заменено уже три километра трубопроводов из почти тринадцати километров, которые мы в этом году запланировали к замене. Это тоже больше, чем в прошлом году.

В каком объеме будут выполнены работы по программе технического перевооружения?

Объем программы техперевооружения в 2010 году – 1,380 млрд рублей. Это примерно столько же, как в прошлом году. Освоение средств идет тоже без сбоев. Первый объект – модернизированную градирню на ТЭЦ-3 – вводим на этой неделе. На ТЭЦ-3 также в этом году будет реконструирована проточная часть турбины № 11, что даст нам порядка 10 МВт дополнительной мощности, и будет завершена реконструкция турбины № 9 с заменой трансформатора. В итоге прирост составит 20 МВт. Серьезный проект, который мы планируем завершить до конца 2010 года, - реконструкция циркуляционной системы водоснабжения турбин ТЭЦ-5. Затраты по этому проекту значительные – 182 млн рублей. Но зато обновленная циркуляционная система позволит станции в летний период вырабатывать электрическую энергию в большем объеме и более экономично. В этом году мы модернизируем еще один электрофильтр на ТЭЦ-5, а это почти 140 млн рублей. Причем мы уже видим, что электрофильтр будет введен в строй на месяц раньше, чем первоначально планировалось – к середине ноября. На Кировской котельной завершим в этом году строительство очистных сооружений, которое ведем уже третий год. В тепловых сетях будет выполнена реконструкция ПНС № 10, которая обеспечивает тепловой энергией центральную часть Омска. и реконструирована схема горячего водоснабжения, что позволит нам значительно сэкономить электроэнергию. Из проектных работ – II очередь теплотрассы "Прибрежная" на Левобережье, которую мы начнем строить в будущем году. Ну и, конечно, завершим к декабрю проектные работы по строительству ПГУ-90 на ТЭЦ-3. В этом году мы обязательно должны подготовить всю проектную документацию, чтобы уже определиться с оборудованием, пройти все корпоративные процедуры, провести тендер среди производителей, разместить заявку на изготовление оборудования. Газовые машины имеют долгие сроки изготовления, и это нужно учитывать. Хоть Siemens, хоть General Electric - минимум полтора года.

Для ПГУ-90 на ТЭЦ-3 рассматриваются только два варианта Siemens или "General Electric"?

Нет, не только. Производителей турбин много. Есть в том числе и российские. И у каждого есть как плюсы, так и минусы.

Часто приходится слышать критику в ваш адрес, что медленный прирост энергетических мощностей, мол, сдерживает планы по развитию экономики региона...

Прирост энергетических мощностей далеко не напрямую оказывает влияние на количество электроэнергии в регионе. Почему-то все видят только мощности, которые можно построить. А о тех мощностях, которые работают сегодня, почти не вспоминают. Между тем у нас в настоящее время резерв по электроэнергии в летний сезон – порядка 30% от располагаемой мощности. А от установленной мощности резерв еще значительней. Проблема на самом деле в том, что ТЭЦ – это не электростанция. ТЭЦ работает эффективно в качестве производителя электроэнергии только в теплофикационном режиме. То есть когда производит одновременно тепловую и электрическую энергию. А летом потребности в тепловой энергии почти нулевые, поэтому и экономики нет. Не зря же, если вы обращали внимание, все электростанции строились всегда в тех местах, где есть топливо, а теплоэлектроцентрали, ТЭЦ, – где есть потребители тепла.

То есть новые ТЭЦ строить нельзя?

Можно. Можно построить и еще две ПГУ, и ввести ТЭЦ-6. И остановить в итоге ТЭЦ-3 и ТЭЦ-4. А зачем? Есть ли смысл вкладывать огромные деньги, чтобы остановить то, что работает? Что на самом деле нужно Омску сегодня, так это еще одна подстанция 500 кВ, чтобы развязать старый энергетический узел. Если будет введена подстанция "Восход", то недостающую электроэнергию Омск легко сможет получать из других регионов, где эта электроэнергия дешевле, чем та, которую мы вырабатываем в своем регионе. И я, как энергетик, считаю, что в этом вопросе необходимо принимать взвешенные и разумные решения. Возьмем, например, проект завода по производству поликремния, который реализует группа компаний "Титан". Этому заводу тепловая энергия не требуется. Нужна только электрическая. Недавно с похожим проектом по строительству завода поликремния поступила заявка и от НПО "Мостовик". От "Титана" была заявка на 90 МВт, и от "Мостовика" – на 90 МВт. Вопрос: они два одинаковых завода поликремния рядом будут строить? В общем, если будут расти потребности в тепловой энергии, тогда действительно потребуется строительство новой ТЭЦ. Пока же все говорят только о росте потребления электрической энергии.

То есть в регионе нужно развивать сети, а не генерацию?

Нужно развивать и то, и другое. Нельзя бросаться из одной крайности в другую. Нужно найти, как принято говорить, золотую середину.

Перспективы ТЭЦ-5 и ТЭЦ-3 сегодня уже более понятны. А что ожидает в перспективе ТЭЦ-4?

Главная проблема ТЭЦ-4 – это золоотвал, где остался в резерве только один ярус. При сегодняшней загрузке станции – это на 8-10 лет работы. Была надежда на проект по переводу этой станции на сжигание менее зольных кузнецких углей, чтобы уменьшить выход золы, но он получается слишком затратным и не окупится, к сожалению. Была надежда на кирпичные заводы, которые должны были забирать половину ежегодного объема золы, и тогда у нас остался бы резерв времени, как минимум, в 20 лет. Но кирпичные заводы сегодня стоят. Нет спроса на продукцию отрасли строительных материалов, и наша зола, получается, опять не востребована. Так что на сегодняшний день, на мой взгляд, для ТЭЦ-4 остается только один вариант – строительство совместно с ОНПЗ такого же блока ПГУ, как на ТЭЦ-3. Топливо для ПГУ-90 на ТЭЦ-4 мог бы поставлять ОНПЗ, а сам блок был бы в совместной собственности ТГК-11 и компании "Газпром-нефть". Мы сегодня обсуждаем эту тему с руководством ОНПЗ, и если удастся реализовать такой совместный проект, то и станция получит новую жизнь, и всему региону будет хорошо.

В объемах выработки электрической и тепловой энергии в этом году заметен рост?

По электроэнергии рост идет значительный. В январе – 107,6% к январю 2009 года. В апреле – 114%. В мае – 127%. По тепловой энергии мы тоже приросли. В январе – 118%. В феврале – 107%. В марте – 103%. Мы чувствуем, как востребованность нашей продукции растет.

А с какими финансовыми итогами завершило отопительный сезон структурное подразделение "Теплоэнергосбыт"?

На 1 июня дебиторская задолженность составляла 1,82 млрд рублей. Это значительная сумма, но она все же меньше, чем в прошлом году. Причем из этих долгов опасение вызывает только задолженность строительных предприятий. Мы не могли, естественно, сдерживать подключение тепла к проблемным домам, поскольку тоже понимаем проблемы дольщиков, но в результате сами нарастили проблемные долги.

И кто из застройщиков не платит, если не секрет?

В должниках у нас сегодня "Полет и К", "Партнер-Сервис Плюс", "Омскстрой-2001". В целом примерно 15 строительных компаний.

Из числа промышленных потребителей крупных должников уже не осталось?

По сути, только "Омский каучук". Но с этой компанией мы научились работать через суд. Судебные издержки и пеня остаются на нас, но основной долг "Омский каучук" уже выплачивает. В общем, можно сказать, что подход мы нашли. А скоро решим этот вопрос кардинально. Потребителю, из-за которого мы никак не могли отключить "Омский каучук", будем строить отдельный трубопровод. Если к декабрю этот объект сдадим в эксплуатацию, то "Омский каучук" отключим вообще. У этого завода есть своя котельная, пусть работает самостоятельно.

Не могу не затронуть тему энергосбережения. Насколько я помню, за установку тепловых поставщиков теперь отвечают поставщики энергоресурсов. И как будет реализовываться эта норма закона?

Установка теплосчетчиков потребителям - вопрос на сегодняшний день узкий. Да, законодательством об энергоэффективности и энергосбережении предусмотрено, что установку приборов учета в многоквартирных домах обеспечивает энергоснабжающая организация, а потребители рассчитываются потом с энергоснабжающей организацией в рассрочку, но еще пока нет ясности, где на такое хорошее дело взять деньги. Генерация - это регулируемый бизнес. Все наши расходы регулирует РЭК. Если мы будем использовать кредитные ресурсы, а потом устанавливать приборы учета потребителям в рассрочку, то мы обязаны будем производить расчеты по ставке Центрального банка России. А кто оплатит разницу между кредитной ставкой Центрального банка и кредитной ставкой того банка, который будет финансировать эту программу по стимулированию потребителей энергоресурсов? Мы задавали этот вопрос муниципалитету города Омска, но пока конкретного ответа не получили. Между тем, в Казани, например, эту разницу на себя взял именно муниципальный бюджет. Но все же самая большая проблема в том, что к закону об энергосбережении не вышли все восемь подзаконных актов. Вышли только четыре. И эта законодательная неопределенность пока сдерживает нашу работу.

В течение нескольких десятков лет требуемый объем и ритмичность поставок экибастузского угля полностью обеспечивал потребность электростанций, запроектированных на сжигание данного угля. Однако в последние годы ситуация резко ухудшилась, хотя по сравнению с 1990 г. объем потребления экибастузского угля крупными электростанциями Сибири и Урала сократился (Рефтинская и Троицкая ГРЭС были вынуждены работать в режимах с минимально допустимыми нагрузками из-за снижения электропотребления; Омские ТЭЦ-4,5 также работали на сниженных нагрузках из-за снижения электропотребления региона и теплопотребления нефтехимического комплекса Омской области). Бесперебойное обеспечение электростанций углем не обеспечивалось. Экибастузский угольный комплекс разделился на три отдельных акционерных предприятия, приобретенных иностранными владельцами, что усложнило работу по перспективному развитию комплекса и проведению вскрышных работ по разработке новых пластов угля.

Экономическая реформа и переход к рыночной экономике предъявляют повышенные требования к эффективности работы электростанций и энергообъединений. Важнейшую роль в новых условиях играют вопросы стратегии развития энергосистем, связанные с техническим

перевооружением входящих в их состав тепловых электростанций.

Омская энергосистема имеет ряд особенностей, отличающих ее от других энергосистем России. Энергосистема АИСОмскэнерго" входит в объединенную энергетическую систему Сибири (ОЭЭС Сибири) и обеспечивает централизованное электроснабжение потребителей Омской области, а также теплоснабжение промышленных предприятий и жилищно-коммунального хозяйства г.Омска. Ведущими отраслями промышленности являются предприятия нефтехимического комплекса, машиностроения, металлообработки, строительной индустрии.

В составе объединения находятся пять теплоэлектроцентралей, две из которых (ТЭЦ-2 и ТЭЦ-6) работают в режиме производственно -отопительных котельных.

Суммарная установленная электрическая мощность ТЭЦ, входящих в АК «Омскэнерго», составляет 1665 Мвт, из которых 85% энергогенерирующих установок работают с начальным давлением пара 12,8 МПа, а остальные - 8,8 МПа.

мощности и производству электроэнергии с тенденцией роста этих
показателей. В настоящее время дефицит составляет соответственно
примерно 500 Мвт и 2,9 млрд.кВт.ч/год /3/. Доля сальдоперетоков из
соседних энергосистем по отношению к выработанной энергии достигла
39%.

2. Основными потребителями тепловой энергии являются:

промышленность - 46-50%; коммунально-бытовое хозяйство - 17-20%; сельское хозяйство, транспорт и строительная индустрия - примерно 10%; прочие отрасли - 20-24%.

Объем потребления промышленности с каждым годом падает из-за снижения объемов производства.

3. Выработка 100% электроэнергии в энергообъединении производится
турбоагрегатами типа Р, ПТ и Т, характерная черта которых наличие
"привязанной" тепловой нагрузки. Подобный состав энергогенерирующего
оборудования приводит к сложностям при работе в переменной части
графика электрических и тепловых нагрузок: с одной стороны,
невозможность снижения электрической мощности в отопительный период; с
другой, - ограничение по нагрузке установленных электрических мощностей
из-за недостатка тепловых нагрузок.

4. Значительная часть основного энергооборудования выработала
моральный и физический ресурс или близка к их выработке. Практически
50% установленного оборудования введено в работу до 1976 года.

5. Экологическая обстановка в Омской области весьма
неблагоприятная. Сжигание низкосортных углей, сернистого мазута, наличие
устаревшего оборудования систем очистки газов и золошлакоудаления
усугубляет негативные тенденции в этой части.

Основным видом топлива ТЭЦ АК «Омскэнерго» является каменный уголь экибастузского (ТЭЦ-4, ТЭЦ-5) и кузнецкого (ТЭЦ-2) месторождений, составляющий в топливном балансе 60%, при этом доля экибастузского угля превышает 90% от всего потребляемого угля.

Омская область является регионом, не имеющим свого топливную базу.

несет существенные убытки от перевозки на расстояние 800 км экибастузского угля с зольностью более 40%. Кроме того, ежегодно на золоотвалы ТЭЦ отправляется более 2,0 млн т золы, что требует значительных затрат на их строительство и отвод дополнительных земель.

В современных условиях проблема топливообеспечения возникла на многих тепловых электростанциях (ТЭС) России. Сегодня этим вопросом занимаются ТЭС Дальнего Востока, Сибири и ГРЭС федерального подчинения, такие как Рефтинская, Троицкая, Рязанская, Углегорская и др. Сжигание в котельных агрегатах углей с различными физико-химическими характеристиками всегда создает множество проблем. В связи с этим, особое внимание при сжигании непроектного топлива уделяется устойчивой работе систем пылеприготовления, условиям шлакования поверхностей нагрева котла и обеспечению оптимального режима работы котельного агрегата с поддержанием выходных параметров пара.

Большую работу в этом направлении совместно с персоналом электростанций проводят сотрудники УралВТИ, Сибтехэнерго, ВТИ, СибВТИ и др. В центральной и отраслевой печати постоянно ведутся обсуждения по решению многочисленных проблем возникающих при переходе на сжигание непроектного топлива, но в каждом случае всегда подход должен быть индивидуальным.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Топливоо беспечение многих электростанций Западной Сибири и Урала не обеспечивает надежность работы целых регионов России из-за постоянных сбоев по поставке экибастузского угля электростанциям. Частые сбои в поставке топлива происходят из-за отсутствия системы расчета за полученную энергию потребителями с акционерными обществами энергетики деньгами и функционированием бартерных обменов в России. В этой ситуации энергосистемы, получающие

уголь их государства Казахстан и оплачивающих его поставку в долларовом эквиваленте, не могут обеспечить стабильную оплату деньгами. Оплата поставок угля товарами (бартер) зависит от политических и экономических взаимоотношений двух государств. Показателем такой проблемы, существующей в этих регионах, является кризис 17 августа 1998 года, когда стоимость угля в течение нескольких месяцев выросла в 2-гЗ раза, а тарифы на энергию остались на прежнем уровне.

1. Энергосистема была и остается дефицитной по установленной
мощности и производству электроэнергии и зависит от перетоков
электроэнергии из других регионов России. В этом случае необходимы
повышенные требования к надежности работы собственного оборудования.

2. Электроэнергия вырабатывается на трех ТЭЦ, основными
потребителями тепла у которых является промышленность - 46-50%,
коммунально-бытовое хозяйство - 17-20%, сельское хозяйство, транспорт и
строительная индустрия -10%, прочие отрасли - 20-24%.

3. Значительная часть основного энергооборудования выработала свой
моральный и физический ресурс, а угли экибастузского бассейна обладают
повышенными абразивными свойствами и требуют частых замен
оборудования.

Отсюда со всей очевидностью возникает актуальность вопроса поиска

углей, замещающих экибастузский уголь на угли российских месторождений.

Цель работы . Основной целью диссертационной работы является: определение путей реконструкции ТЭЦ при переводе на сжигание других видов топлива.

При решении данного вопроса были поставлены следующие задачи:

определить экономическую эффективность использования российских углей для ТЭЦ г. Омска;

исследовать существующие угли Кузнецкого угольного бассейна, их запасы и объемы добычи в настоящее время и на перспективу;

провести анализ физико-химического состава углей и их шлакующих свойств;

провести анализ тракта топливоподачи на возможность приема, разгрузки, хранения различных видов кузнецкого угля и организации приготовления смесей из различных видов топлива;

исследовать результаты опытного сжигания различных видов угля на огневом стенде и котле БКЗ-420-140-5 для разработки рекомендаций по реконструкции оборудования с повышением его экономичности.

Методика исследования. В основу работы положены теоретические и экспериментальные исследования. При анализе процесса горения топлива использован нормативный метод теплового баланса котла. Экспериментальные исследования опытного сжигания новых видов топлива проведены на действующем оборудовании.

Научная новизна работы заключается в следующем:

построена технико-экономическая модель эффективности использования кузнецких углей;

по результатам опытного сжигания нового топлива на огневом стенде и на котле БКЗ-420 научно обоснована возможность сжигания кузнецких углей на оборудование запроектированном для использования экибастузского угля;

выполнены научно-технические разработки по изменению конструкции хвостовых поверхностей нагрева котла для повышения эффективности его работы;

выполнен анализ теплового процесса и разработаны рекомендации по изменению конструкции котла при переводе его на сжигание березовского угля;

Практическая ценность и реализация результатов работы. На

основе теоретических и экспериментальных исследований выполненных с участием автора разработаны и доведены до внедрения технические мероприятия по реконструкции существующего оборудования для возможности приема, складирования и сжигания кузнецких углей марки СС на Омских ТЭЦ-4,5.

Опробована схема складирования и смешения кузнецких углей на угольном складе ТЭЦ.

Разработана и выполнена реконструкция хвостовых поверхностей нагрева котельного агрегата с установкой низкотемпературного экономайзера, позволившая повысить КПД котла БКЗ-420-140-5 на 2,0%.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научно-техническом совете предприятия ОАО «Сибтехэнерго» (г.Новосибирск, 1999), на научно-техническом совете теплоэнергетического

факультета ОМГУПС (г.Омск, 1999), на техническом совете АК"Омскэнерго" (г.Омск, 1999), на техническом совете ЗСФ «ВНИПИЭнергопром» (г.Омск, 1999), на IV Международном научно-техническом семинаре «Энергосбережение в регионе: проблемы и перспективы» (г.Омск, 1999), на техническом совещании по реконструкции котельных агрегатов АО «Сибирьэнерго» (г.Красноярск, 1997).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе 3 в центральных изданиях.

Структура и объем. Работа состоит из введения, 8 глав, выводов и предложений, библиографического списка из 54 наименований и приложение. Работа изложена на 158 страницах машинописного текста, содержит 28 рисунков и 46 таблиц.

Достоверность научных положений и выводов обоснована теоретически и подтверждена результатами экспериментальных исследований выполненных на действующем оборудовании Омской ТЭЦ-5. Контроль за работой оборудования осуществлялся при помощи установленных контрольно-измерительных приборов определенных проектом и имеющий класс точности 1.5, а также для контроля за состоянием поверхностей нагрева котла, шлакованием труб применялись специальные зонды конструкции УралВТИ, измерительные мосты и пирометры.

Для контроля расходов воздуха, газов и аэросмеси использовались лабораторные приборы и тарировочные сита.

Для замеров выбросов вредных веществ в атмосферу использовались газоанализаторы типа IMR-3000P, TESTO-33, ГХП-100.

1. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ЗАМЕНЫ ЭКИБАСТУЗСКОГО УГЛЯ НА

ОМСКОЙ ТЭЦ-5

Затраты на производство тепловой и электрической энергии на тепловых электростанциях зависят от многих факторов. Себестоимость производимой энергии характеризуется, не только техническим состоянием предприятия ее производящего, но и является базовой величиной для определения ее тарифов. Поэтому неэффективные, морально устаревшие технологии ведения производственных процессов, использования углей низкого качества приводят к высоким тарифам на вырабатываемую энергию. В настоящее время эти тарифы в каждом регионе России разные. Задача каждого предприятия вырабатывающего энергию искать пути снижения затрат на ее производство от своих энергоисточников, так как они оказывают большое влияние на стоимость промышленной продукции производимой в данном регионе.

Рассмотрим составляющие затрат тепловой электростанции при производстве тепловой и электрической энергии.

Годовые затраты на производство электрической и тепловой энергии,

тыс. р., могут быть представлены как сумма составляющих:

где С тт - затраты на топливо, включая транспортные расходы, тыс.р.; С в. м - затраты на воду и вспомогательные материалы, тыс.р.; С от ^ затраты на оплату труда, тыс.р.; С сн - затраты на социальные нужды, тыс.р.; С ш - затраты на амортизацию основных фондов, тыс.р.; С ироч - прочие затраты, тыс.р.

Затраты на топливо, тыс.р., состоят из затрат на оплату приобретаемого топлива (С т) и оплату железнодорожных услуг (С жт) по поставке топлива на ТЭЦ.

Затраты на приобретение топлива, тыс.р., определяются по формуле:

Сг = Ц т -Вн (13)

где Ц т - цена одной тонны натурального топлива, р./т;

В н - годовой расход натурального топлива на производство электроэнергии и тепла, р.

Если используются смеси топлива, то затраты на приобретение топлива, тыс.р., будут определяться по формуле:

С, = Цт 1 Вн"+ ЦТ ВІ"- + Ц т и, -В+.„ (1.4)

Годовой расход натурального топлива, т, складывается:

В„ = В НЭ +В НТ (1.5)

где В нэ - годовой расход натурального топлива на производство электроэнергии, р.;

В нл - годовой расход натурального топлива на производство теплоэнергии, р.

Согласно структуре составляющих себестоимости вырабатываемого тепла и электроэнергии на тепловых электростанциях топливная составляющая составляет 60-65% от всех затрат. В случае принятия мер по ее снижению достигается существенное снижение себестоимости, а следовательно, и снижение тарифа отпускаемого тепла и электроэнергии.

Перевод электростанций города Омска на сжигание кузнецкого угля позволяет снизить затраты на вырабатываемую электрическую и тепловую энергию в регионе и обеспечить их независимость от изменения курса рубля по отношению к доллару США.

Проведем анализ изменения затрат на сжигаемое топливо при использовании в топливном балансе ТЭЦ кузнецких углей.

12 июня экс-гендиректор Омского филиала ОАО «ТГК-11 » Виктор ГААК отмечает 60-летие.

В региональной энергосистеме Виктор Климентьевич работал 36 лет, пришел на омскую ТЭЦ-5 сразу после окончания института, а потом много лет отработал главным инженером этой станции. Несколько лет он возглавлял ТЭЦ-4, несколько лет был главным инженером всей омской генерации, а до недавнего изменения в структуре ОАО «ТГК-11 » руководил омским филиалом этой компании. Накануне юбилея с Виктором ГААКОМ побеседовал о секретах долгой жизни в энергетике обозреватель «КВ » Николай ГОРНОВ.

– Виктор Климентьевич, почему вы вообще решили стать энергетиком?

– Я родился в шахтерском городе Белово в Кемеровской области, а в этом городе в то время было только два учебных заведения - техникум энергостроительный и техникум, который готовил специалистов для угольной промышленности. Исходя из того, что брат у меня уже поступил в Беловский энергостроительный техникум, я тоже решил после восьми классов уйти из школы и получить специальность техника-теплотехника. Техникум закончил с отличием и получил возможность поступить в профильный институт без отработки. По распределению выбрал Томский политехнический институт, где был факультет «Тепловые электростанции ». Вот так я и получил специальность инженера-теплоэнергетика.

– Вы считаете, что это была случайность? Или вас все-таки вела рука судьбы?

– Сложно сказать. С одной стороны, родители не очень хотели, чтобы я пошел в шахту, поскольку отец у меня был шахтером. С другой стороны, какого-то серьезного родительского давления я на себя не ощущал, и я в большей степени сам определялся со своей будущей специальностью. Сам решил, что тепловые электростанции - это моя стезя. И ни разу, кстати, за всю жизнь не изменил своего решения.

– А вы вообще понимали, что такое тепловая станция, когда выбирали профессию энергетика?

– Да, понимал. Я поступал в техникум в 1970 году, а к тому времени уже на полную мощность заработала Беловская ГРЭС. На тот момент это была передовая тепловая электростанция, очень современная и одна из лучших в СССР.

– Омскую энергосистему выбрали тоже осознанно?

– Вполне осознанно. Я заканчивал институт тоже с отличием, распределялся первым, и воспользовался советом завкафедрой, который порекомендовал поехать на Омскую ТЭЦ-5, которую возглавлял тогда Виталий Матвеевич ЛЕБЕДЕВ. Мы с товарищем двумя семьями прибыли в Омск в 1979 году, а в 1980-м на станции запустили первый энергоблок. Правда, изначально в отделе кадров Омскэнерго меня направили на ТЭЦ-2, а товарища – на ПРП. Но у нас был телефон Виталия Матвеевича. Мы ему позвонили и рассказали, что прибыли по его приглашению. Он договорился с руководством Омскэнерго и забрал нас к себе на станцию. Через полтора года освободилась должность замначальника котельного цеха и меня поставили перед фактом. Сказали примерно так: мы тебя как Му-му в воду бросаем, если выплывешь - будешь молодец. Я выплыл. И ни разу не пожалел, что выбрал энергетику. Даже в кризисных 90-х, когда было очень непросто. Я всегда говорил, что если люди приходят в энергетику и выдерживают первые три года, то они остаются уже навсегда. Энергетика - это стабильность. Это особая атмосфера в коллективе. У нас многие не ушли даже на более высокооплачиваемую работу.

– Но профессия-то тяжелая...

– С одной стороны, это тяжелый труд, да. Моя сестра всегда мне говорила, что так нельзя жить. Практически 11 лет я прожил в разных общежитиях. Всегда был на работе, а когда не на работе, то на телефоне. Во времена отсутствия мобильных телефонов мы даже рации покупали, чтобы быть всегда на связи. А иначе нельзя, поверьте моему опыту. В нештатной ситуации очень важно появиться руководителю вовремя. Авария - это как пожар. Если пожар не начать тушить вовремя и правильно, то потом побороть огонь будет очень сложно. С другой стороны, труд энергетиков достаточно благодарный. Мы всегда видим результаты своего труда и благодарность людей. И семья моя всегда меня поддерживала. С супругой - она тоже теплоэнергетик - мы познакомились на первом курсе, поженились на пятом, и с тех пор всегда были вместе. И сын пошел по моим стопам - он тоже теплоэнергетик. Причем я не советовал и не настаивал. Он сам выбрал эту профессию.

– Обычно люди больше замечают плохое. А тепло в квартирах воспринимается как данность...

– Не соглашусь. Большинство все же понимает, что тепло в квартирах - это результат большого труда. Много раз мы проводили «прямые линии» с потребителями - люди звонили, благодарили. Бывало и спорили, конечно. Некоторые по три-четыре раза ко мне приходили на личный прием. Бывало приходили очень негативно настроенными, а уходили довольными. Если бы мы плохо работали, люди бы реагировали иначе.

– Часто приходилось слышать, что в 70-х и 80-х годах энергетика была совсем другой. Чем отличались те времена от нынешних?

– Скажем так, в то время много строили. И работали практически на одном дыхании. С 1980-го по 1989 год мы ежегодно пускали по одному котлу ТЭЦ-5, и раз в два года - по большой турбине. Станцию в итоге построили мощную, она до сих пор остается основой омской генерации. Я вообще считаю, что мне очень повезло в жизни. Когда приехал в Омск, то участвовал в строительстве ТЭЦ-5. Когда пришел директором на ТЭЦ-4, занимался реконструкцией котла на сжигание газа. Когда руководил филиалом ТГК-11, занимался реконструкцией турбины на ТЭЦ-5, запускал парогазовую установку ПГУ-90 на ТЭЦ-3, строил новые секции золоотвалов.

– Какие из реализованных проектов вы считаете наиболее значительными и интересными?

– Первым я бы назвал проект ПГУ-90. Не то чтобы он был каким-то сложным, на ТЭЦ-5 было потяжелее, а в данном случае я очень доволен, что нам удалось запустить первую парогазовую установку в Сибири. ПГУ-90 - это XXI век. И даже не сегодняшний, а завтрашний день тепловой электроэнергетики.

– Сколько лет этот блок уже отработал?

– За эти два года энергоблок уже показал ту эффективность, о которой в свое время много говорили?

– У ПГУ-90 удельный расход условного топлива по электроэнергии получается 220 г/кВт-ч, а по угольной генерации - 360 г/кВт-ч. Показал он свою эффективность? Я думаю, показал. Другой вопрос - оправдались ли в целом наши ожидания. Мы ожидали, что блок будет работать как дорогой автомобиль - сел, завел, поехал и думать ни о чем не надо. К сожалению, в турбостроении еще не все так хорошо, как в автопроме. И даже самое современное оборудование не всегда работает идеально.

– Если парогазовая установка так хороша, как все говорят, то почему бы на ТЭЦ-3 не поставить еще один блок?

– Когда начиналась реформа энергетики и утверждалась долгосрочная инвестиционная программа по вводу генерирующих мощностей, то прирост потребления электроэнергии планировался на уровне 4-5% в год. Что мы имеем в реальности. В этом году против прошлого года идет спад, да и в предыдущие годы прирост потребления не превышал 2%. Между тем запланированные десять лет назад мощности продолжают вводиться. В результате получаем избыток электрической энергии. Если мы захотим построить новый энергоблок на ТЭЦ-3 сегодня - он экономически себя не оправдает. Плюс свой результат дает и политика энергосбережения. Я считаю, что снижение спроса на электроэнергию вызвано не только снижением объемов производства. Как минимум половина в общем снижении - это результат внедрения энергосберегающих технологий. В том числе в жилищно-коммунальном секторе.

– Получается, что у ТЭЦ-6 тоже нет перспектив? Насколько я помню, некоторые уважаемые энергетики считают, что очень зря мы не стали строить новую станцию. Тот же профессор ЛЕБЕДЕВ высказывался в нашей газете, что без ТЭЦ-6 у города Омска будущего нет...

– Я знаю мнение Виталия Матвеевича, мы с ним много раз обсуждали возможность строительства ТЭЦ-6. Тепло от ТЭЦ за счет когенерации всегда будет дешевле, чем от котельных. И ТЭЦ-6 когда-нибудь в отдаленной перспективе будет построена, я в этом даже не сомневаюсь. Кировская районная котельная уже отработала 40 лет, и если рассматривать такие варианты, как замена котлов или строительство ТЭЦ-6, то строительство станции, на мой взгляд, предпочтительнее. Но при этом нельзя не учитывать тот факт, что электроэнергию от ТЭЦ-6 сегодня очень трудно продать. Да и где взять 40 млрд рублей, необходимых для строительства первой очереди этой станции?

Кредитные ресурсы сегодня слишком дорогие, чтобы на них можно было опираться при реализации крупных инфраструктурных проектов. Когда вы выбираете автомобиль, например, то вам ведь хочется купить «мерседес», который технологичен, надежен и имеет оптимальный расход топлива? Но при этом вы понимаете, что «мерседес» в десять раз дороже, чем «Лада Калина », поэтому вы выбираете в итоге автомобиль по своим возможностям. Новосибирск, когда утверждал свою программу теплоснабжения, принял решение о строительстве новой станции к 2029 году. В омской схеме теплоснабжения заложены два варианта - с преимущественным развитием тепловых сетей от существующих теплоисточников и со строительство нового теплоисточника комбинированной выработки на Левобережье и переводом Кировской районной котельной в пиковый режим.

– А был такой проект, который вам по разными причинам не удалось выполнить? О чем вы жалеете?

– Мне удалось все - и вырастить сына, и построить дом, и посадить дерево. 19 мая у меня еще и родился внук. Я - прагматик, и никогда не мечтал выиграть много денег в лотерею или достичь каких-то небес. И еще я - оптимист. И ни о чем не жалею. Мне, кстати, очень повезло встретить людей, у которых я многому научился и на которых мне хотелось равняться. Это и ЛЕБЕДЕВ Виталий Матвеевич, который был и первым моим руководителем на ТЭЦ-5, и научным руководителем, когда я трудился над кандидатской диссертацией, и КИРИЛЕНКО Николай Иванович, под его руководством я проработал 17 лет на ТЭЦ-5.

– Ну а как же диссертация докторская? Не хотелось никогда стать доктором технических наук?

– Нет вопросов. Если бы я созрел, то написал бы и докторскую диссертацию. Кандидатскую я подготовил за 4 месяца. Объем экспериментальной работы был большой, материалов я собрал много, оставалось только проанализировать, положить на бумагу и преподнести диссертационному совету. И совет, надо сказать, на 100% проголосовал за.

– Промышленники часто жалуются на кадровые проблемы. Мол, молодые специалисты неохотно идут работать на заводы. В энергетике, насколько я понимаю, кадровая проблема не такая острая...

– У нас примерно 10-12% рабочих должностей заняты специалистами с высшим образованием. В вузах проблем с набором энергетиков сегодня нет. Это я вам говорю как председатель госкомиссии ОмГУПС, который принимает госэкзамены у выпускников теплоэнергетического факультета и постоянно общается с молодыми специалистами. Когда я поступал на теплоэнергетический факультет в Томский политехнический институт, чтобы выполнить план по набору к нам переводили тех, кто не смог поступить на другие, более престижные на тот момент факультеты.

– Не могу не затронуть тему экологии. Споров по поводу сжигания экибастузских высокозольных углей и золоотвалов было множество. И все-таки людей продолжает волновать вопрос золы. Можно что-то сделать, чтобы уменьшить выбросы?

– Можно сделать все. Вопрос в том, сколько это будет стоить. Я вас уверяю, нам и самим не очень нравится работать на высокозольных углях. Но я котельщик, и я понимаю, что если агрегат рассчитали на определенный вид топлива, то добиться от него эффективной работы на другом топливе будет очень и очень непросто. Технику не обманешь. КПД падает, надежность падает. Проблема еще в том, что экологическую карту очень часто разыгрывают политики. Как только выборы начинаются, так сразу вспомин…

Полностью интервью с Виктором ГААКОМ читайте в газете «Коммерческие вести » от 10 июня 2015 года.

Декларация по УСН

Заключение диссертации по теме "Промышленная теплоэнергетика", Гаак, Виктор Климентьевич

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Гаак, Виктор Климентьевич, 1999 год

Вам также может понравиться