62-61

К числу проблем, связанных с ростом потребления тепловой и электрической энергии, относится эффективность использования топлива при ее производстве. Особую актуальность она приобретает в энергодефицитных и экологически проблемных городах Сибири и Дальнего Востока. В работе проведен анализ возможностей повышения энергоэффективности энергетических объектов (электростанций и котельных) Забайкальского края, использующих уголь в качестве основного топлива, путем повышения эффективности его сжигания. Внимание было сосредоточено на самой мощной пылеугольной электростанции Забайкальского края - Харанорской ГРЭС. Рассмотрена возможность повышения энергоэффективности и экологичности путем применения плазменного розжига вместо мазутного. Предметом исследования являются показатели сжигания углей при различных мощностях плазмотрона и характеристиках угольной пыли. Была выполнена эколого-экономическая оценка замены существующего мазутного розжига на плазменный. Оценивались натуральная и финансовая экономия по топливу, а также финансовая экономия от снижения платы за выбросы. По результатам выполненных расчетов, основной финансовый результат дает снижение потребления мазута, в то время как экологический результат в финансовом выражении незначителен. Также рассмотрены возможности оптимизации устройств подготовки потока в плазменно-топливных системах с выбором наиболее эффективного варианта. Ожидаемый срок окупаемости плазменного розжига на котлах исследуемой станции не превышает одного года.

The problems associated with the growing consumption of thermal and electrical energy include the efficiency of fuel use in its production. It is particularly relevant in energy-deficient and environmentally problematic cities of Siberia and the Far East. The paper analyzes the possibilities of improving the energy efficiency of energy facilities (power plants and boiler houses) in the Trans-Baikal Territory using coal as the main fuel by increasing the efficiency of its combustion. Attention was focused on the most powerful pulverized coal power plant in the Trans-Baikal Territory, Kharanorskaya GRES. The possibility of increasing energy efficiency and environmental friendliness by using plasma ignition instead of fuel oil is considered. The subject of the study is the indicators of coal combustion at various plasma torch capacities and characteristics of coal dust. An environmental and economic assessment was carried out to replace the existing fuel oil ignition with a plasma one. In-kind and financial savings on fuel were assessed, as well as financial savings from reducing emissions charges. According to the results of the calculations performed, the main financial result is a decrease in fuel oil consumption, while the environmental result is insignificant in financial terms. The possibilities of optimizing flow preparation devices in plasma fuel systems with the choice of the most efficient option are also considered. The expected payback period for plasma ignition at the boilers of the station under study does not exceed one year.

доктор технических наук, доцент кафедры энергетики, ФГБОУ ВО «Забайкальский государственный университет»

кандидат технических наук, доцент кафедры энергетики, ФГБОУ ВО «Забайкальский государственный университет»

кандидат технических наук, доцент кафедры энергетики, ФГБОУ ВО «Забайкальский государственный университет»

кандидат физико-математических наук, доцент кафедры информатики, вычислительной техники и прикладной математики, ФГБОУ ВО «Забайкальский государственный университет»

Отчет о состоянии теплоэнергетики и централизованного теплоснабжения в Российской Федерации в 2022 году. РЭА. Минэнерго России [Электронный ресурс]. URL: https://minenergo.gov.ru/press-center/presentations/doklad-o-sostoyanii-teploenergetiki-i-tsentralizovannogo-teplosnabzheniya-v-rf-2022- (дата обращения: 20.06.2025).

Научно-технические основы и опыт эксплуатации плазменных систем воспламенения углей на ТЭС (безмазутная растопка котлов и стабилизация горения пылеугольного факела). Е.И. Карпенко, М.Ф. Жуков, В.Е. Мессерле и др. Новосибирск: Наука. Сиб. Предприятие РАН. 1998. 137 с.

Карпенко Е.И., Карпенко Ю.Е., Мессерле В.Е., Устименко А.Б. Использование плазменно-топливных систем на пылеугольных ТЭС Евразии // Теплоэнергетика. №6. 2009. С. 10-14.

Эколого-экономическая эффективность плазменных технологий переработки твердых топлив / Е.И. Карпенко, В.Е. Месерле, В.Н. Чурашев и др. Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН. 2000. 159 с.

Мессерле В.Е., Карпенко Е.И., Устименко А.Б., Тютебаев С.С., Карпенко Е.И., Еремина Т.В. Моделирование и испытания плазменно-топливных систем на котле БКЗ-420 Алматинской ТЭЦ-2 // Вестник Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления. №2(37). 2012. С. 21.

Тимошевский А.Н., Засыпкин И.М., Ващенко С.П., Векессер Ю.Г., Комарицын В.К. Применение систем плазменного воспламенения угольной пыли в котлах Таштагольской производственно-отопительной котельной // Новости теплоснабжения. №1(17). 2002. С. 14-21.

Батухтин А.Г. Применение методов математического моделирования в задачах теплоэнергетики // А.Г. Батухтин, М.С. Басс, И.Ю. Батухтина. Чита: ЗабГУ. 2015.

Традиционные и перспективные схемы объектов систем централизованного теплоснабжения / Батухтин А.Г., Суворов И.Ф, Середкин А.А., Карпенко Ю.Е., Басс М.С., Батухтин С.Г., Кобылкин М.В. М.: РАЕН. 2023. 231 с.

Середкин А.А., Кобылкин М.В., Рикер Ю.О. Повышение эффективности сжигания углей на ТЭЦ как способ улучшения экологии городов // Мониторинг. Наука и технологии. 2024. №3(61). С. 56-62. DOI: https://doi.org/10.25714/MNT.2024.61.008.

Басс М.С., Кобылкин М.В. Анализ возможностей применения плазменно-топливных систем для повышения экономичности ТЭЦ на примере источников теплоснабжения города Читы // Энергосбережение и водоподготовка. 2023. №6(146). С. 21-26.

Плазменно-энергетические технологии топливоиспользования. Е.И. Карпенко, В.Е. Мессерле. Новосибирск: Наука. Сиб. предприятие РАН. 1998. 385 с. (Концепция и расчетно-теоретические плазменно-энергетических технологий. Т. 1.).

Qi Zhang, Henan Yi, Zaihai Yu, Jintong Gao, Xiaozhuang Wang, Heyong Lin, Bo Shen (2018). Energy-exergy analysis and energy efficiency improvement of coal-fired industrial boilers based on thermal test data. Applied Thermal Engineering. Volume 144. Pp. 614-627. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2018.08.069.

Oguzhan Erbas (2021). Investigation of factors affecting thermal performance in a coal - fired boiler and determination of thermal losses by energy balance method. Case Studies in Thermal Engineering. Volume 26. https://doi.org/10.1016/j.csite.2021.101047.

Глухов А.П. Влияние коэффициента избытка воздуха на потери тепла с уходящими газами // Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит. 2013. №9 (115). С. 12-15.

Tai Lv, Linghao Yu, Jinmin Song (2012). A Research of Simplified Method in Boiler Efficiency Test. Energy Procedia. Volume 17. Part B. Pp. 1007-1013. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2012.02.200.