Введение к работе
Актуальность проблемы. Рост электро-теплопотреблоняя приводит к истощении запасов высококачественных энергоносителей (газа, нефти» мазута) и их зэмецонао твердым топливом, в основном низкосортным. Непосредственное сшганне низкосортных углей в традиционных топочных устройствах сопровождается снижением эффективности топливоиспользования (из-за необходимости использования для розгнгэ и подсветки пылеугольного факела значительного количества мазута) и повышенны» уровнем вредных пнлэгазовых выбросов на тепловых электростанциях (ТЗС).
Суцествушдие методы повынения эффективности сжигания твердых топлив и подавления вредных выбросов в основном иочорпадп . себя,и необходима разработка принципиально новых технологии топливоиспользования с приемлемыми (по современным нормативам) экологическими показателями. Особув оогроту эта проблема приобретает в регионах с повышенными экологическими требованиями, таких как прибредая зона Байкала. В чэстноотя, экологический ущерб природе Байкала, по данным СЗИ РАН, от объектов теплоэнергетики составляет более 1,2 млрд.рублея а год (в ценах 1990 г.).
Наиболее,перспективными на сегодня техническими ранениями, позволявшими реаить указаннуп проблему, являотся плазменный методы- переработки и интенсификации горения экзегетических топлив.
Комплексное использование плазменных технологий паресаботки л воспламенения энергетических углей позволит вытеснить из теплового баланса дефицитный мазут, поеысить эффективность топливо-использования, улучшить экономические покззатэли и получить ценные продукты для других отраслей промышленности.
Работы г этом направлении в нашей стране интенсивно проводятся крупнейшими научными коллективами, руководимыми М.Ф.Яуковыи (ИТФ СО РАН), Г.Оружилиным (ЭНИН им.Г.М.Кржижановского), Л.С.Полаком (ИНХС АН РАЯ), З.Б.Сакиповым (КазНИИЭ Минэнерго Казахстана) и др.
Анализ зарубежных работ позволяет заклпчить, что разработка плазменных технологий и оборудования для энергетики осуществляется рядом известных фирм США.Канады, Австралии, ФРГ и Китая. При этом сообщается о резком сокращении капвложений (на 30,0, снижении срока окупаемости оборудования (до 5 лет) и экономической эффективности (до 2 млн.долларов в год на блок 1000 МВт) при замене розжиговых мазутных форсунок на плазменные системы воспламенения углей.
Настоящая работа выполнена в соответствии с Постановлением Совета Министров СССР й 434 "О мерах по обеспеченно охрани и рациональному.использовании природных ресурсов бассейна озера Байкал" от 13.04.87 r.j Программой й 125-92 Академии технологических наук Российской Федерации "О переходе на децентрализованные после теплоисточника схемы теплораспределвния объектов талого, гражданского и промыаленного назначения с целью сбережения энергонооитедей и улучшения технологии" от 18.05.92 г. и Программой СМ РСФСР "Тервсоп Байкала" ("Территориальная комплексная схема охраны природы бассейна озера Байкал") от 14.04.1990 г.
Цель работы. Разработка экологически приемлемой и экономически эффективной концепции теплоснабжения прибрежной зоны Байкала; в рамках этой концепции создание плазменных т«хн%огий поджига мазута, воспламенения и стабилизации горения низкосортных углей Бурятии, их газификации и комплексной переработки на
г.
основе paсчетно-теоретических и экспериментальных исследования ооответсгвуощих плазменных процессов и устройотв; разработка плазменных установок для розжига мазутного и подсветки треугольного факеле, газификации и комплексной переработки твердых гоп-лиа; выдача технологических рекомендаций для практической реализации исследованных процессов и устройств.
Научная новизна работы заключается в предложенной концепции топливоиспользования в экологически легко уязвимых регионах страны; проведенном комплексе расчэтно-гэоретических, стендовых и промышленных исследований плазменных технологий обработки твердых и жидких топлив, показавших высокув эффективность применения низкотемпературной плазмы; разработке метода оценки экономико-экологической эффективности технологий топливоиспользования; определении оптимальных параметров рассматриваемых плазменных процессов и устройств.
Практическая ценность работы заклпчаетоя в научном обосновании комплексного использования плазменных технологий для экономически эффективных и экологически чистых методов теплофикации и электроснабжения регионов о особыми требоэакиями к защите окрукашцей среды от вредных выбросов. Наличие обширных раочотно-теорэтических и ЭЕОперимвитальных материалов позволяет использовать их для разработки и проектирования опытно-промышленных установок о плазменным источником для комплексной переработка, газификации и воспламенения низкооортных углей. Разработанный метод оценки экономико-экологической эффективности нетрадиционных технологий топливоиспользования был использован при определении перспективности плазменных технологий для теплофикации прнбрэаной зоны Байкальского региона. Опытно-промыяленные испы-
3.
тения плазменных технологий поджага мазутного факела, газификации и комплексной переработки холбольдганских и тугнуйоких углей проведенн на базе лаборатории энерроплазменных технологий ГО ГРЭС в накотло ТПЕ-2І5 (ст. J6 5) ГО ГРЭС.
Завиваемые в диссертации основные научные полокенкя и полученные результаты сформулированы в ЗАКЛЮЧЕНИИ.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обоувдались на Всесоюзных семинарах "Нестационарные дуговые и приэлектродные процессы в электрических аппаратах и плазмотронах" (Алма-Атав 1990; Улан-Удэ, 1991г.); Всесоюзной нвучной конференции "Электрогехнология-91" (Алма-Ата,1991 г.); XXDC научной конференции ВСГИ (Восточно-Сибирского технологического института) (Улан-Удэ, 1990 г.); научной конференции преподавателей, научных работников и аспирантов ШГИ с участием специалистов проектных и производственных организаций (Улан-Удэ, 1992 г.); научно-практичэокой конференции по топливно-энергетическому комплексу Бурятии (Улан-Удэ,. 1972 г.); Ш регионального научно-практического совещания по проблемам комплексного резвится производительных сил Бурятии (Улан-Удэ, 1979 г.); П научно-практическое конференции по пробломам развития производительных сил и рационального использования природных ресурсов бассейна озера Байкал (Улан-Удэ, 1934 г.); научных семинарах Бурятокого института рационального природоиспользования и Институте тепло- физики СО РАН, Алма-Атинского энергетического института (1991-1992 г.г.); научно-технических совещаниях Министерства топливных ресурсов и энергетики Российской Федерации н ПОЭиЭ "Бурят-энерго".
4.
. Публикации. Основное содержание диссертационной работы зложено в 7 научных статьях и доклэдах, опубликованных в еопубликанских и центральных изданиях; по теме диссертации эдано 5 заявок на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения; етнрех глав, заключения, списка литературы и приложения. Работа зложена на 187 страницах, вклвчаощих 45 рисунков, II таблиц и ? ссылок на литературные источники.
