Философский подход к энергетике
Молодой учёный, аспирант кафедры теплоэнергетики энергетического факультета ИрГТУ Максим Ижганайтис по поручению руководства ОАО «Иркутскэнерго» разрабатывает варианты снижения выбросов оксидов серы при сжигании углей на ТЭЦ. Максим поставил цель найти наиболее эффективный способ снижения негативного воздействия на атмосферу, который к тому же будет экономичным и станет приносить прибыль. «Кто я в первую очередь – энергетик или учёный? Я аспирант. И даже внешне не похож на учёного: стоит снять очки, и весь образ пропадёт. Далеко мне до этого высокого звания», – со скромной улыбкой признал молодой человек.
В октябре прошлого года Максим стал аспирантом кафедры теплоэнергетики энергетического факультета НИ ИрГТУ. Продолжать обучение после получения диплома о высшем образовании ему предложило ОАО «Иркутск-энерго». В 2011 году энергокомпания решила принять активное участие не только в обучении студентов, своих будущих специалистов, но и в подготовке аспирантов. Отобрали 15 человек, в итоге договор с энергоугольной компанией заключили только двое, одним из них оказался Максим Ижганайтис. «Иркутскэнерго» решило поддерживать разработки аспирантов. По условиям договора аспиранту выплачивают ежемесячную стипендию, кроме того, у молодых учёных появилась возможность использовать оборудование и материалы технической библиотеки, а также консультироваться со специалистами «Иркутскэнерго».
Выбор в пользу науки
Максим признался, что в энергетику он пришёл не сразу. Хотя ещё со школьных лет его тянуло к естественным наукам, в лицее Максим учился на физико-математическом отделении. Однако в НИ ИрГТУ поступил на факультет кибернетики. «Я даже не знаю, почему поступил на киберфак. Сначала учился хорошо, но потом потерял интерес, разочаровался после трёх лет учёбы. Родители заставили перевестись на энергофак. Тогда сдал академическую разницу и оказался сразу на втором курсе. Теперь я родителям благодарен», – рассказал аспирант. Максим добавил, что энергетика его сразу увлекла, закрутила. Окончил университет он с красным дипломом.
Максим не собирался завершать своё образование, он интересовался возможностью поступления в аспирантуру. Но, к его сожалению, в том году никто из руководителей аспирантов не набирал. «Потом появились другие заботы, я начал работать инженером-технологом службы наладки и испытаний тепломеханического оборудования – СНИТО инженерного центра «Иркутск-энерго». Но идея об аспирантуре осталась, хоть и отошла на второй план», – вспомнил Максим.
В октябре прошлого года с молодым человеком связался Владимир Воронков, который на тот момент был директором корпоративного учебного исследовательского центра ОАО «Иркутскэнерго». Он рассказал, что появилась возможность поступить в аспирантуру от энергокомпании. «На встречу в КУИЦ пришли 10 претендентов. В итоге только четверым предложили поступить в аспирантуру на условии, что «Иркутскэнерго» оплачивает обучение, а мы занимаемся темами компании. Все, кроме меня, отказались. У всех приоритетом стала работа. Я же решил попробовать», – рассказал о своём выборе Максим.
В поисках плюсов
Вот уже больше года молодой человек занимается разработкой методов снижения выбросов оксидов серы при сжигании углей на ТЭЦ. Оксиды серы, которые образуются при сжигании топлива, взаимодействуют с водяным паром. В результате образуются пары серной кислоты, а это в свою очередь приводит к закислению почвы, к выпадению кислотных дождей. Кроме того, пары серной кислоты образуются ещё внутри котла, концентрация вещества начинается в зоне низких температур. От такого едкого соседства оборудование разъедается, оно начинает в буквальном смысле гнить.
Максим отметил, что на сегодняшний день существует несколько сотен всевозможных способов снижения оксидов серы при сжигании углей на ТЭЦ. Аспирант со своим руководителем, ведущим научным сотрудником ИСЭМ СО РАН Эллиной Тюриной решили рассмотреть крайние точки этого ряда методов. Дешёвый, но низкоэффективный способ и, наоборот, высокоэффективный, но дорогостоящий метод комплексной очистки. Кроме этого планируется разобрать и промежуточные варианты. Все методы молодой учёный адаптирует к условиям технического парка «Иркутскэнерго».
По предложению руководства энергоугольной компании аспирант в первую очередь взялся за вариант добавления мраморной крошки в топливо. «Компоненты, которые содержатся в мраморной крошке – оксиды магния, оксиды кальция, – активно взаимодействуют с оксидами серы. Образуется сульфат, это твёрдое соединение, которое не оказывает губительного воздействия на атмосферу», – пояснил Максим. Кроме экологического эффекта, есть и экономический: данный метод позволяет увеличить срок службы низкотемпературных поверхностей нагрева.
Впрочем, аспирант сразу оговорился, что такой метод скрывает подводные камни. Так, добавление компонента в уголь ухудшает качество топлива, его расход растёт, снижается КПД котла. Ввод в дымовые газы отходов мраморного производства может изменить химический состав золы и снизить температуру начала деформации, отметил Максим. Это способно привести к усилению шлакования поверхностей нагрева. Кроме того, увеличится скорость абразивного износа из-за того, что вырастет объём дымовых газов.
Теоретически новое топливо с добавлением мраморной крошки должно приносить экологический эффект. Но в условиях рыночной экономики оно должно быть ещё и конкурентным. Максим рассказал, что компоненты необходимо гранулировать, а для этого нужно связывающее вещество. Таковым может выступить дорогостоящая битумная эмульсия на основе мазута. Но отказываться от метода мраморной крошки пока не в планах молодого учёного. «Сейчас занимаемся разработкой программы. Хотим посчитать, окупаются все эти минусы или нет. Посмотрим, целесообразно ли обращаться к этому дешёвому методу», – рассказал Максим.
Сейчас аспирант со своим руководителем заканчивают работу над этим методом. Затем они будут предлагать какие-то рекомендации по его использованию энергокомпании. Возможно, будут рассматриваться варианты для усовершенствования способа. В частности, использование различных связывающих веществ: например, заменить битумную эмульсию отработанными очищенными маслами турбинного цеха. На днях появилась новая идея – использовать компоненты на парафиновой основе или жидкое стекло.
Взвешенный подход
Максим отметил, что кроме мраморной крошки возможно использование известняка, карбоната калия, осветлённой воды. Но изучение темы осложняется тем, что в России неизвестны случаи работы подобных методов. «Не знаю, функционируют ли у нас аналогичные технологии. Слышал, есть в Казани установка, но не ясно, эксплуатируется ли она. Проблема в том, что в России для их работы нет мотивации. Политика государства такова, что применение данных технологий нерентабельно. А к экологии у нас известно какое отношение: страна большая, всё рассеется, ничего страшного. Судя по всему, так было до недавнего времени. Но если мне предложили разрабатывать эту тему, видимо, она становится интересной», – сказал молодой учёный.
По договору с «Иркутскэнерго» на разработку темы аспиранту дали всего три года, ещё полгода – на защиту диссертации. «Сейчас моё желание – получить степень, закончить аспирантуру. Дальше посмотрим, что будет, возможно, вернусь на работу в «Иркутскэнерго», – Максим осторожно делится планами на будущее. Молодой человек добавил, что решающим фактором могут стать его желания и стремления. Максим вообще увлекающийся человек. Так, его всегда привлекала музыка, он играет на гитаре. Кроме того, молодой учёный постоянно занимался спортом. В школе всё начиналось с карате, потом был футбол, волейбол, теннис. Сейчас летом велосипед, зимой – сноуборд. При этом никогда не угасала тяга к науке.
«Я много чего перепробовал. Да разве я похож на учёного? Очки снять – и всё. Далеко мне до высокого звания учёного: здесь (в Институте систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН. – «СЭ») такие головы работают, такие умы. Это очень подстёгивает. Здесь необходим философский подход: я знаю, что ничего не знаю. Тогда ты сможешь чего-то добиться», – с улыбкой добавил Максим.