Выбор энергоэффективного угольного топлива

Выбор энергоэффективного угольного топлива

Введение

Недавно в Алтайском крае провели колоссальную работу по замене и усовершенствованию котельного парка и тепловых сетей и стали ввозить гораздо более хороший уголь. Но при этом, на большинстве теплоснабжающих предприятий в системе ЖКХ и на котельных предприятий и учреждений различной ведомственной принадлежности качество работы в экономическом аспекте практически не повысилось. Почти везде топливо расходуют сверх нормы, а значит, тратится больше денег на его закупку, превышаются допустимые нормативы по пылегазовым выбросам. Как мы полагаем, это происходит из-за низкой культуры производства и в том числе, отсутствия научно- или практически обоснованных вариантов выбора энергоэффективного вида топлива.

Энергоэффективным топливом (в данном случае речь идет про уголь) считается такой, который при разумном примененииэффективен с экономической точки зрения и отвечает экологическим нормам, то есть позволяет добиться наименьшей стоимости произведенной тепловой энергии и не превышать допустимый уровень уровень пылегазовых выбросов. Энергоэффективность угля состоит из его полной стоимости (учитывая расходы на перевозку, переработку и хранение) и потребительской ценностью. Она же в свою очередь выражается величиной удельного расхода, а в численном эквиваленте — произведением вышеуказанных величин. И если определить стоимость достаточно просто, то в вопросе оценки удельных расходов топлива пока нет единого мнения.

Проблема определения удельного расхода топлива

Нужное количество угля, по современным методическим пособиям и рекомендациям, исчисляется формулой, включающей в себя количество вырабатываемой тепловой энергии, КПД котла (согласно паспорту на данный тип котла, с учетом времени его эксплуатации), теплоты сгорания топлива. Но зачастую эта информация не соответствует действительности. Из-за этого, чтобы нормативно-правовые акты должным образом исполнялись, Минэнерго РФ даже утвердило удельные расходы топлива для всех теплоснабжающих предприятий, производящих тепловую энергию на коммерческой основе, причем по каждому котлу. Утверждение должно базироваться на результатах балансовых тестов, проводящихся специализированными компаниями, получившими от министерства лицензию. Понятно, что такое мероприятие почти нереально выполнить, да и особого смысла оно не имеет. Ведь при другом типе угля эти испытания перестают быть актуальными. А это случается очень часто, так как на котельных применяются стандартные угли с колеблющимися значениями основных показателей качества.

При расчете величины удельного расхода угля на единицу вырабатываемой тепловой энергии берется единственный показатель его качества — теплота сгорания. Однако это актуально только для пылевидного сжигания и в каком-то плане — для котельных с подвижными колосниковыми решетками, где при пневмомеханическом забросе топлива оно дифференцируется по гранулометрическому составу, благодаря чему слой весьма хорошо выгорает. На котельных, оснащенных топками с неподвижными или поворотными колосниковыми решетками (особенно с ручным обслуживанием), теплота сгорания — не единственный фактор, влияющий на удельные расходы топлива. Очень важно при этом и физическое состояние угля: однородность его гранулометрического состава; зольность; влажность; окисленность; спекаемость. Особую роль тут играет влияние однородности гранулометрического состава топлива. Например, согласно некоторым исследованиям, удельные расходы отсортированного угля иногда почти в два раза меньше обычного.

Исследование влияния содержания угольной мелочи на расход топлива

Исследования, проведенные ООО «НПП «Алтайский углеисследовательский центр» и ООО «Энергосервис» (ныне ООО «Алтайский центр экспертиз и энергосбережения») доказывают, что удельные расходы угля серьезно зависят от содержания в нем мелочи (кусков менее 10 мм). Было установлено, что при разных уровнях нагрузки происходит рост удельных расходов угля на котлах со слоевым типом сжигания на величину от 0,2 до 0,9% пропорционально повышению на 1% количества в угле мелких классов. Это объясняется физико-химическими характеристиками процессов сжигания — большая доля мелких частиц выливается в серьезные потери топлива из-за химического и механического недожога, выноса тепла в результате потребности в значительном увеличении подачи воздуха под решетку.

Обнаруженные закономерности при их уточнении в результате проведения комплекса соответствующих опытно-производственных работ позволят эффективно оценить расход топлива как в процессе планирования его поставок, так и при текущем контроле.

Известно, что на данный момент уполномоченными органами при выявлении слишком сильных несоответствий объемов необходимого топлива истраченному в силовом порядке принимаются заниженные значения КПД котлоагрегатов, что, вполне возможно, являетсяодним из механизмов коррупции.

Использование объективных критериев при подборе топлива поможет сильнее экономить затраты на его покупку.

Выбор энергоэффективного угольного топлива для котельных Алтайского края

В Алтайском крае на данный момент при расчетах нужного количества топлива и организации централизованных закупок, в качестве эталона берутся, как правило, рядовые угли марки Д (длиннопламенные), иногда марки ДГ (длиннопламенно-газовые) с теплотой сгорания (Q^) 5100 и 5600 ккал/кг соответственно. Но при этом, как уже говорилось выше, не принимается во внимание тот факт, что расход топлива зависит не только от величины тепловой энергии угля (теплоты сгорания), но и от других его характеристик. Не рассматривается также и разница в параметрах углей, помеченных сокращениями ДР и ДГР, даже если они поступают из одного и того же угледобывающего предприятия. Также при планировании и организации поставок топлива не всегда берутся в расчет разновидности котлов, величины их нагрузок, место, занимаемое компаниями в инфраструктуре края. По сути, в крае почти отсутствует научно-обоснованная система углеснабжения и углепользования. Но при этом природные условия Алтайского края в этом плане поистине уникальны. Он находится среди крупнейших источников угля России и Казахстана, и даже обладает своим собственным, пусть и небольшим буроугольным месторождением — Мунайским. Это делает возможной наладку экономически выгодного топливоснабжения и уменьшения затрат населения на тепловую энергию.

Цена угля в производимой единице тепловой энергии (удельная стоимость) состоит из стоимости топлива у производителя (продавца), железнодорожного тарифа, затрат на погрузо-разгрузочные работы, автоперевозку, хранение.

Как видно из расчетов, в места, расположенные далеко от железной дороги, нужно поставлять исключительно первоклассный сортовой уголь. В районах, находящихся близко к железнодорожным станциям, при относительно теплой погоде допустимо использовать и менее качественные, но более дешевые угли. В холода, особенно в сильные морозы, высококачественные сортовые угли являются единственным вариантом.

Это делает необходимым проведение подобных расчетов для всех административных субъектов Алтайского края и введениеобщей единицы учета топлива. Самый оптимальный вариант — введение учета топлива в условных единицах — в тоннах условного проектного (сортового) топлива. Такая практика общепринята во всем мире.

Существует формула для пересчета количества натурального топлива в условное проектное, учитывающая процент содержания мелких классов:

Му=Мн.[№ф/7000).(100-М.0,4)/100)], где Му — масса условного проектного (сортированного) топлива, кг; Мн — масса натурального топлива, кг; Qф — теплота сгорания натурального топлива (фактическая), ккал/кг; 7000 — теплота сгорания условного топлива, ккал/кг; М — содержание мелких классов (менее 13 (10) мм), %.

Соответственно производится и пересчет стоимости натурального топлива в условное: Sу=Sн/[(Qф/7000).(100-М.0,4)/100)].

Данный метод сделает расчеты несколько сложнее, но в то же время гарантирует объективный учет угля, решив проблему его подмены.

Выводы

1. Эффективное использование угля, особенно в «малой» энергетике обязательно требует учета ключевых показателей его качества.

2. Обеспечивая данный учет, нужно проводить спектр научно-производственных испытаний и вырабатывать твердые критерии влияния основных параметров качества угля (а не только теплоты сгорания) на его потребительскую ценность (энергоэффективность).

3. Нужно осуществлять учет угля в пересчете на условное топливо.

4. Впредь, до выработки жестких критериев влияния главных характеристик качества угля, как мы полагаем, допустимо применение пересчетных формул, приведенных в статье и основанных на результатах уже завершенных исследований.

Рубрики1

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


*