На котлах Красноярской ГРЭС-2 в Зеленогорске проходит испытание технология эколого-энергоэффективного сжигания углей Канско-Ачинского бассейна, которая позволяет решить целый комплекс важнейших проблем энергетики: отказаться от применения дорогостоящего мазута, в три раза снизить содержание оксидов азота в выбросах ТЭС, использовать непроектные марки углей и, одновременно, повысить мощность котлов. О том, как была создана эта технология, и о перспективах ее внедрения в рамках проекта «Территория развития» интернет-газеты Newslab.ru говорим с одним из разработчиков — Виталием Дубровским, доктором технических наук, профессором Политехнического института Сибирского Федерального университета.
Одной из главных задач красноярских энергетиков со времен появления здесь теплоэлектростанций было решение проблемы энергоэффективного использования бурых углей Канско-Ачинского бассейна. В 1970-х годах на кафедре «Тепловые электрические станции» Политехнического института провели первые полномасштабные испытания по сжиганию полукокса, полученного из канско-ачинских углей путем их термической подготовки на специальных установках по технологии академика Зиновия Чуханова.
— Результат оказался хорошим, и нам пришло в голову — почему бы не сделать термическую подготовку непосредственно в условиях тепловой электростанции? Этим мы сейчас и занимаемся, — рассказывает Виталий Дубровский. — Наш проект направлен на комплексное решение целого ряда проблем, возникающих при энергетическом использовании канско-ачинских углей. В результате многолетних исследований на полупромышленной установке мы разработали и изготовили специальные горелочные устройства, которые могут использоваться как в режиме растопки, так и в качестве основных горелок. Они устанавливаются в существующие амбразуры топочных камер котельных агрегатов ТЭС, что значительно снижает затраты при монтаже горелочного устройства. Опытные образцы таких горелок в 2001 году были установлены на Красноярской ТЭЦ-2, в 2005-2006 годах — на Томь-Усинской ГРЭС.
Другая проблема, которую решает разработка красноярских ученых — необходимость использования большого количества дорогостоящего мазута для растопки и подсветки факела ТЭС — в среднем на один котел уходит от 40 до 100 тонн мазута. В свою очередь, при сжигании углей образуются оксиды азота, которые выбрасывается в атмосферу и оказывает негативное воздействие на здоровье человека.
— Использование разрабатываемой нами эколого-энергоэффективной технологии сжигания канско-ачинских углей на ТЭС позволяет снизить оксиды азота в уходящих дымовых газах в 2–2,5 раза, полностью отказаться от применения дорогостоящего жидкого топлива — мазута, который в 20-25 раз дороже исходного угля, произвести замену мазута угольной пылью как при растопке котлов так и при подсветке факела при пониженных нагрузках работы котлов, — поясняет ученый. — Так что энергосберегающий эффект налицо. Кроме того, применение этой технологии позволяет повысить экономичность работы котлоагрегатов современных ТЭС, значительно снизить шлакование поверхностей нагрева, что в конечном итоге приведет к повышению коэффициента использования установленной мощности энергоблоков. Более того, эта технология позволяет вовлечь в топливный энергетический баланс России огромнейшие запасы сажистых углей, которые сейчас вместе с пустой породой уходят в «отвал» ввиду их низкого качества.
— Самое главное тут то, что технология термической подготовки углей разработана давно, но реализовать её в условиях непосредственно самой тепловой электростанции нам удалось впервые — именно благодаря разработке универсальных эколого-энергоэффективных горелочных устройств, — подчеркнул Виталий Дубровский. — Они устанавливаются в амбразурах штатных горелочных устройств, поэтому не требуют дополнительных затрат на разводку топочных экранов. Эта технология сжигания защищена более чем 50 патентами на изобретение.
Этот проект получил одобрение и поддержку краевых властей. В 2011 году он стал участником региональной технологической платформы «Энергетика, энергоэффективность и энергосбережение», в 2012 году проект успешно прошел экспертизу Красноярского регионального инновационно-технологического бизнес-инкубатора (КРИТБИ) и стал его резидентом. В том же году компания «ЭкоЭнергия», руководимая Виталием Дубровским, вошла в число победителей всероссийского конкурса энергоэффективных практик «Энергиум-2012». В октябре 2013 года была включена в рейтинг перспективных российских стартапов — Russian Startup Rating (RSR), в категории High-Tech. Проект получил оценку АА-90, что означает «Высокая вероятность успеха». В ноябре 2013 года проект успешно прошел экспертизу статуса участника инновационного центра «Сколково» и стал его резидентом.
В настоящее время технология проходит испытание на котлах Красноярской ГРЭС-2 в Зеленогорске.
— Электростанции с огромным интересом относятся ко всем нашим разработкам, потому что проблемы экологии и энергосбережения сейчас — номер один, — отметил Виталий Дубровский. — Со стороны Красноярской ГРЭС-2 находим взаимопонимание, начиная от директора и заканчивая мастерами. Руководство этой станции понимает, что актуальные задачи энергетики надо решать здесь и сейчас, а не откладывать их в долгий ящик.
Екатерина Семьина
