Abdulin, M. Z.

Nazarova, I. O.

Siryy, O. A.

Абдулін, М. З.

Назарова, І. О.

Сірий, О. А.

Electronic archive of Ternopil National Ivan Puluj Technical University

Матеріали III Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів.  Актуальні задачі сучасних технологій – Тернопіль 19-20 листопада 2014.  231 Секція: ЕЛЕКТРОТЕХНІКА ТА ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ  УДК 621.311.22 М.З. Абдулін, канд. техн. наук, доц., О.А. Сірий; І.О. Назарова, канд. техн. наук Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Україна  ВІТЧИЗНЯНІ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНІ ТЕХНОЛОГИЇ – ЗАПОРУКА ЕНЕРГЕТИЧНОЇ БЕЗПЕКИ ДЕРЖАВИ  M.Z. Abdulin, Ph.D., Assoc. Prof., O.A. Siryy; I.O. Nazarova, Ph.D.  NATIONAL ENERGY EFFICIENT TECHNOLOGY – THE KEY TO ENERGY SECURITY  Актуальність. Паливовикористовуюче обладнання різних галузей промислово-сті України (котли, печі, сушила, мартени) вимагає модернізації. Одним з перспектив-них шляхів підвищення ефективності вогнетехнічних об'єктів (ВО) без великих матері-альних затрат є модернізація на основі впровадження енергоефективних паливоспалю-ючих технологій. В лабораторії горіння НТУУ «КПІ» була розроблена. універсальна струменево-нішева технологія (СНТ) спалювання газоподібного палива, яка володіє низкою переваг: можливістю розпалу при низькому тиску пального; надійною робота в широкому діапазоні навантажень без зриву та проскоку полум'я; високою економічніс-тю роботи в широкому діапазоні навантажень; нормативними показниками по токсич-ним викидам, а також низьким рівнем шуму і вібрацій [1-3]. Об’єкт і предмет дослідження. Для забезпечення ефективного спалювання па-лива в різних типах ВО застосовуються сотні типів пальникових пристроїв, робочий процес яких є сукупністю складних фізико-хімічних процесів. Пальниковий пристрій (ПП) призначений для подачі до місця горіння певних кількостей газу та повітря і для створення умов їх перемішування і займання. Крім того, пальник повинен забезпечити стабілізацію факела, що досягається різними конструктивними прийомами. Складність процесів горіння і відсутність науково обґрунтованої методології створення технологій спалювання спонукали авторів до проведення аналітичних досліджень струменево-нішевої системи, і, в результаті, показали ефективність застосування даного підходу спалювання газу при проектуванні промислових ефективних пальників. Економічний ефект від впровадження СНТ. Проведення маловитратної моде-рнізації вогнетехнічного обладнання на основі вітчизняних енергоефективних техноло-гій може бути одним з перспективних шляхів вирішення переходу на більш досконалий рівень використання природних ресурсів. Така модернізація прийнятна унаслідок висо-кої витратності впровадження імпортного устаткування. Струменево-нішева технологія спалювання палива ефективно працює на вогнетехнічних об'єктах України, Росії, Біло-русії понад 10 років. За цей період накопичений великий досвід проведення маловитра-тної модернізації обладнання, що спалює газоподібне паливо. ГУ СНТ успішно пра-цюють в таких галузях економіки як: енергетика, металургія, хімічна промисловість, харчова промисловість. Впровадження цієї технології на котлі НИИСТУ-5 дозволило вивести об'єкт на високий рівень енергоефективності за рахунок оптимізації гідротер-мохімічних процесів. Так підвищення ККД досягається за рахунок підвищення частки теплообміну випромінюванням при підвищенні температури в топковому просторі на 100÷150 0С. Температура відхідних газів зменшується за рахунок конструкції радіацій-ної частини екранних труб котла, яка дозволила більш ефективно організувати теп-лоз’єм в топці. Рівномірність розповсюдження палива в об’ємі окисника, а також висо-ка інтенсивність перемішування компонентів горіння дозволила знизити коефіцієнт Матеріали III Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів.  Актуальні задачі сучасних технологій – Тернопіль 19-20 листопада 2014.  232 надлишку повітря і забезпечити зниження рівня NОХ. Актуальним питанням при про-веденні маловитратної модернізації ВО України є можливість установки ПП СНТ на існуючі посадочні місця або амбразури ВО з мінімальним втручанням в конструкцію (без руйнування обмурівки і демонтажу охолоджуючих екранних кілець). Більшість га-зових пальників, встановлених на модернізованих котлах працювало за схемою «закру-тки потоку окислювача» і монтувалось в амбразури круглої форми. ПП СНТ мають прямокутний перетин і тим самим дещо обмежені в габаритах, що знижує потужність одиничного пальникового пристрою (при збереженні швидкості окислювача). Існуючі типорозміри ГУ не завжди в повній мірі забезпечують необхідні рівні теплової потуж-ності і коефіцієнт робочого регулювання ВО. Проведені дослідження в лабораторії го-ріння НТУУ «КПІ» в даному напрямку дозволили провести вдосконалення пальників СНТ. В результаті визначено, що збільшення діаметра газоподавальних отворів до 10 мм при збереженні основних геометричних параметрів (сьогодні ефективно працюють типорозміри ГУ з діаметрами газоподавальних отворів до 6 мм) дозволить отримати збільшення не тільки потужності одного ПП в 1,8 разів, а й досягти при цьому збіль-шення коефіцієнта регулювання робочого процесу ВО за рахунок збереження відомих переваг технології. Ця універсальна технологя також була впроваджена на водогрійних котлах ПТВМ-30. Після модернізації котли вийшли на більш високий рівень продукти-вності при прийнятних показниках по викидам. Таким чином, модернізовані пальники повністю задовольняють сучасним вимогам, що виносяться до газоспалюючого облад-нання, дозволяючи продовжити строк експлуатації застарілого ВО. Висновки. Широкомасштабний досвід промислової експлуатації ГУ СНТ на ко-тлах, печах, сушилах і т.д. показав наступні результати: плавний і безпечний запуск ГУ при тиску газу від 0,5 мм вод.ст.; стійкий безвідривно факел у всьому діапазоні роботи при швидкостях повітря до 80 м/с; регулювання потужності об'єкту від 10% до 140% від номінальної при збереженні стабільних еколого-економічних показників; роботу на низьких тисках газу в мережі (до 500 мм вод.ст. ); зниження споживання електроенергії тягодуттьовими засобами в 1,3-2 рази; зниження рівня шуму на 20-40 %; зниження рів-ня емісії токсичних речовин (NOX, CO і т.д.) на 20-40 %; широкий діапазон зміни кое-фіцієнта надлишку повітря від 1,01 до 20 при збереженні високих значень ККД; питома теплонапруженість топки досягає 3 мВт/м3; збільшення міжремонтного періоду облад-нання за рахунок оптимізації температурного режиму роботи; хорошу адаптацію ПП до існуючої інфраструктури ВО; поліпшення якості виробленої ВО продукції; окупність витрат з модернізації об'єкта (проект, виготовлення ГУ, монтаж, налагодження і т.д.) за рахунок економії газу та електроенергії, до 1 року. Крім того, багаторічний досвід по-казує - ресурс високоефективної роботи енергогенеруючого обладнання, модернізова-ного на основі струменево-нишової технології, продовжується більш ніж на 10 років. Література 1. Абдулин, М.З Технология сжигания – определяющий фактор эффективности огнетехнических объектов / М.З. Абдулин., Г.Р. Дворцин, А.М Жученко // Научно-технический журнал «Новости теплоснабжения», 2008. №4. С. 31-34. 2. Абдулин, М.З Изотермические исследования модулей горелочных устройств на основе струйно-нишевых систем / М.З. Абдулин, А.А. Серый // Вісник національно-го технічного університету «Харківський політехнічний інститут». Харків: НТУ «ХПИ», 2013. - №13. С. 81 - 88. 3. Абдулин, М.З. Оптимизация топочного процесса – путь к повышению эффек-тивности, экологической безопасности и надежности работы котлов [Текст] / М.З. Аб-дулин, И.П. Овсиенко, Г.Р. Дворцин, А.М. Жученко, Ю.А. Кулешов // Новости тепло-снабжения. – 2008. № 4. С. 31-35. 

National energy efficient technology – the key to energy security

http://elartu.tntu.edu.ua/bitstream/123456789/8626/2/Conf_2014_Abdulin_M_Z-National_energy_efficient_231-232.pdf

National energy efficient technology – the key to energy security

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of Ternopil National Ivan Puluj Technical University