издательская группа
Восточно-Сибирская правда

Топливная диагностика

  • Автор: Записала Галина КИСЕЛЕВА

Губернаторскую премию в области науки и техники за 2003 год получила "Разработка высокоэффективных механизированных котлов мощностью 0.5-3 Гкал/ч на низкокачественных углях для коммунальной теплоэнергетики Иркутской области". Выполнена она в 1995-2002 гг. сотрудниками научно-технического центра по теплотехническим системам Института систем энергетики СО РАН -бывшим директором центра, доктором технических наук Сергеем Филипповым, кандидатами технических наук Валерием Самусевым, Юрием Наумовым, Александром Ивановым и инженером Михаилом Ермаковым.

В день моего знакомства с центром нынешний его руководитель, кандидат технических наук Петр Павлов
был в очередной командировке — с группой сотрудников обследовал работу систем теплоснабжения в
поселке Мама с тем, чтобы выработать предложения по повышению
их надежности и экономичности. Сотрудников центра как
высококвалифицированных специалистов часто приглашают для решения самых различных теплотехнических проблем.
Разъяснить суть работы, которой занимается центр, и, в частности, разработки, отмеченной наградой
региона, любезно согласился ведущий научный сотрудник Юрий Наумов. Юрий Валерианович
— один из опытнейших специалистов в своей области. Инженер-механик по котлостроению, он закончил Московский
энергетический институт, в Иркутск приехал по распределению в 1960 году в трест «Востокэнергомонтаж»,
а в институте работает уже 37 лет.

— Наш центр занимается системами теплоснабжения и их оборудованием, — поясняет Юрий Валерианович. —
Сигналом, что требуется наше вмешательство, как правило, являются разнообразные отклонения от нормы в
работе систем: завышенный расход топлива, недостаток мощности теплоисточника, недоотпуск тепла
отдельным потребителям и т.п. Мы выполняем обследование систем теплоснабжения, выявляем причины
неудовлетворительной их работы, разрабатываем и обосновываем конкретные мероприятия по
нормализации работы систем: наладку режимов, реконструкцию элементов систем, доработку
технологических схем и др., используя при этом свой и чужой опыт, теоретические обоснования и идеи,
рожденные в институте.

Наш центр зарегистрирован как энергоаудитор в Госэнергонадзоре и имеет право проводить
энергетические обследования любых энергопроизводящих и энергопотребляющих предприятий.
Но что-то пока мало желающих выявлять нерациональное использование энергоресурсов и, тем более, знакомить с
результатами обследования контролирующие органы. Конечно, элементы энергетического обследования
присутствуют в проводимых нами технико-экономических обследованиях. Для выполнения такого рода
работ у нас есть и хорошие специалисты, и необходимое оборудование. Часто нас приглашают в качестве
экспертов для оценки технико-экономических показателей теплоисточников, для определения причин
неудовлетворительной работы оборудования.

Работа, за которую мы получили премию губернатора, имеет свою историю. В 1995 году администрация
Иркутской области выиграла грант по проекту ТАСИС «Экологически чистое энергоснабжение
Байкальского региона». Сотрудники нашего института под контролем и при участии специалистов фирмы
«Аткинс» выполнили значительную часть этой работы. Центр исследовал процессы сжигания топлива
на некоторых котельных и электростанциях Иркутска. Мы обследовали более 20 котельных разной
мощности из более чем 220 имеющихся на сегодня (до пуска Ново-Иркутской ТЭЦ их было более 650) и
пришли к выводу, что техническое состояние и показатели эксплуатации многих крупных
и почти всех мелких котельных неудовлетворительны. В котельных сжигают не то и не так.
И оборудование плохое, и уголь не подготовлен, и кочегары неграмотные, и режим работы не тот. В
результате — низкий КПД, большие выбросы сажи, перерасход топлива. Конечно, мы
выдали и рекомендации, но нам сделали замечание, «А что вы все критикуете, предложите, как надо
делать».

И мы предложили. Можно сказать, поставили «диагноз» и нашли средство для излечения
«тяжелобольных». Начали с предложения организовать снабжение котельных со слоевыми котлами
сортированным углем. В Иркутске есть ТЭЦ и котельные с пылеугольными котлами, на них можно было бы
отбирать уголь определенных размеров для небольших котельных, что сразу бы улучшило их
экономические и экологические характеристики. Но до сих пор не удалось решить эту проблему.

Пытались заняться режимами работы котлов, но для этого нужно хотя бы минимально оснастить котлы
простейшими приборами, позволяющими контролировать условия работы оборудования. Занялись котлами.
Поставили перед собой три основные задачи: попытались сделать конструкцию котла теплотехнически
рациональной, то есть чтобы было хорошее горение, хорошо снималось тепло и чтобы гидродинамика
котлов была нормальной. Применили традиционные «каноны» котлостроения в новых условиях.

Первым делом мы занялись процессами горения, исследованием их с использованием термодинамических
методов и натурных экспериментов. Сделали даже специальную термопару, чтобы температуру
мерять в горящем слое.

В рамках того же проекта ТАСИС мы провели работу по сжиганию шести видов восточносибирских углей
разного качества и дров в небольших котлах и домовых печах, причем детально анализировались выбросы
вредных веществ, включая полиароматические углеводороды.
Известный российский котельщик профессор Рамзин проделал похожую работу в 20-х
годах прошлого века, хотя возможности измерений тогда были существенно беднее наших. Но в части
теплотехнической его работа была обстоятельной, и мы при наладке и испытаниях (наших и не наших)
котлов убедились в обоснованности его рекомендаций.

Следующим этапом было конструирование котлов, которые бы наиболее полно отвечали выработанным
нами (и до нас) требованиям. Первым в 1999 году по заказу областной администрации разрабатывали
ручной водогрейный котел мощностью 0,7 Гкал/ч.
Поставили его в Иркутске при реконструкции котельной рядом с котлами
еще двух типов, и наш оказался лучшим. Когда проводили сравнительные испытания, даже при самом
плохом угле он развивал 0, 6 Гкал/ч., тогда как все остальные вообще работать не могли.

В ходе экспериментальной эксплуатации выяснили, что поверхность хорошо
очищается, мощность развивается быстро, КПД высокий. Котел и сейчас работает исправно.
Кстати, важный урок мы усвоили тогда: надо буквально «стоять насмерть», соблюдая свои принципы, и не
идти на поводу у изготовителей, если они не котельщики. Все, на что нас «уломали», пришлось потом
переделывать.

Выяснилось, что современный кочегар полную мощность котла больше часа держать не может, дай бог
половину, а при частичной нагрузке и КПД ниже, и выбросов больше. Поэтому следующий котел был с
механической топкой. Его мы разрабатывали в 2000 году для котельной в Ново-Мальтинске. Там поставили
3 котла мощностью 1,5 Гкал/ч. каждый, и к ним заказали движущиеся решетки прямого хода, которые
«вытягивают» уголь из бункера и транспортируют в топку. Сейчас такие топки не в почете, но они, с нашей
точки зрения, обладают двумя преимуществами: спокойное состояние слоя, сформированного перед
началом горения, обеспечивает малый вынос твердых частиц; слой загорается сверху, и горение
распространяется вглубь. При этом продукты неполного сгорания на начальных стадиях горения
проходят через высокотемпературный слой развитого горения или через раскаленный шлак, обеспечивая
выжигание вредных веществ и снижая химический недожог. Котлы эти работают хорошо до сих пор,
построено еще несколько такого типа, и заказы продолжают поступать.

В 2002 году по областной программе модернизации теплоисточников был объявлен тендер на изготовление
4 механизированных водогрейных котлов мощностью 0,5 ; 1; 2 и 3 Гкал/ч. Мы участвовали в нем вместе с
братским заводом «Системы теплообеспечения», выиграли и меньше чем за год , благодаря
профессионализму изготовителей, успешно выполнили работу. Все котлы имеют разные топки, различаются
конструкциями (где же нам еще экспериментировать), все запущены и сейчас исправно работают. За эту
работу, за комплекс теоретических и практических работ и их реализацию в полезные конструкции мы и
получили губернаторскую премию. Заказы на наши разработки
продолжают поступать. Но мы не серийный завод. Мы каждый раз стараемся сделать что-то новое, пробуем
варианты конструкции, вплоть до экстремальных. У нас есть котел, который сварен целиком как клетка,
есть ручной сборный котел для маленьких поселков, который монтируется без крана и сварки. Но во всех
наших «детищах» соблюдены основные принципы, которые были сформулированы еще в 20 годах: горячая
топка, поверхности с интенсивным тепловосприятием от газов и с надежным охлаждением металла,
возможность легкой очистки, хороший КПД.

Читайте также

Подпишитесь на свежие новости

Мнение
Проекты и партнеры