Отзыв оппонента 2 (Повышение энерготехнологической эффективности коксохимического производства на основе использования природного газа в установках сухого тушения кокса)

ТЬе Сепгег Тот Епегйу ЕВ)с(енсу Центр по эффективному использованию энергии ООО «ЦЗНЭФ» Россия, 117418, г. Москва, ул. Новочеремушкинская, д. 61 Тел. (499) 123-3491 Факс: (499) 123-9353 е-та11: сепеТа со.ги; сепе1'-ша11Ьох<<ьш1п-пе1.гп 61, Ыо~осЬегетизЬЫпзйауа 8ь. 117418 Моясь. Кияяа ОТЗЫВ официального оппонента, кандидата технических наук Борисова Константина Борисовича на диссертацию Валентины Владимировны Бологовой «Повышение энерготехнологической эффективности коксохимического производства на основе использования природного газа в установках сухого тушения кокса», представленной на соискание ученой степени коз<дилана технических наук по специальности 05.14.04.

- «Промышленная теплоэнергетика». 1, Актуальность выбранной темы диссертационной работы Диссертационная работа В,В. Бологовой посвящена исследованию проолсмы повьппеиия прочности кокса при его сухом тушении и повышению параметров пара, вырабатываемого в котлах-утилнзаторах коксохнмических производств. Помимо этого, в диссертационной работе разработана новая энерготехнологическая схема сухого тушения кокса. которая включает котел-утилизатор (КУ) с паровыми турбинами для выработки электроэнергии. Особенно актуальна тема диссертационной работы в свете не так давно принятых нормативно- правовых актов (НПЛ) России, 1. Федеральный закон № 261 «Об энергосбережения и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

2. Федеральный закон № 488 «О промышленной политике в Российской Федерации». 3. Государственная программа Российской Федерации «Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности на период до 2020 года». 4. Стратегия развития металлургической промышленности на период до 2020 года. Согласно этих нормативных документов„к 2020 году предполагается: Производство стали увеличить до 32 млн, тонн или на 20% по сравнению с уровнем 2014 года (68 млн.

тонн стали). Удельную энергоемкость 1 тонны стали уменьшить до 0,908 т.у.т/т.стали (до 26,6 ГДж <т.стали). Производство кокса металлургического увеличить до 35 млн. тонн или на 18% по сравнению с уровнем 2014 года (29,7 млн. тонн кокса). Сократить удельный расход кокса на тонну чугуна до 440 кто.чугуна или на 24% по сравнению с уровнем 2014 года (577 кг!т.чугуна).

Так что, принятые НПА России направлены на увеличение производства основных видов продукции в черной металлургии, но при этом в ннх также регламентируется сокрашение ресурсоемкости н энергоемкости металлургических производств. И все технологии. которые могут обеспечить уменьшение ресурсоемкости и энергоемкости в металлургических производствах с течением времени будут все более и более востребованы. В этой связи диссертационная работа В.В.

Бологовой, которая направлена на исследование нового способа сухого тушения кокса с использованием природного газа, результатом которого является уменьшение расхода топливно-энергетических ресурсов 1ТЭР) в доменном производстве, а также повышение энергетической эффективности всего металлургического комбината полного цикла является весьма актуальной. 2. Научная новизна диссертационной работы Научная новизна диссертации В.В. Бологовой определяется тем, что автор разработал новый способ сухого тушения кокса с использованием природного газа, который позволит увеличить показатель горячей прочности и, тем самым, уменьшить расход ТЭР в доменном производстве, Помимо этого, автором выполнено системное решение задачи повышения энергетической эффективности металлургического комбината полного цикла за счет увеличения производства электрической и тепловой энергии на теплоутилизационной электростанции (ТУЭС) коксохимического производства.

3, Практическая значимость диссертационной работы Практическая значимость диссертационной работы заключается в том, что разработанный автором новый способ сухого тушения кокса и новая энерготехнологическая схема коксохимического производства позволят: Увеличить показатель горячей прочности кокса ~СБК) на 6,1;4.

Сократить расход кокса в доменной печи на 12,2 кг/т.чугуна 1на 2,1'Ь по сравнению с уровнем 2014 года). Повысить на 24,6',4 производство тепловой энергии в котлах-утилизаторах коксохимического производства, что позволить увеличить выработку электроэнергии и теплоты на ТУЭС. ) Уменьшить потребление топливно-энергетических ресурсов на металлургическом комбинате полного цикла на 3,4;4. 4. Достоверность представленных результатов диссертационной работы Приведенные в диссертационной работе результаты и выводы базируются на проведенных энерготехнологическнх обследованиях МК полного цикла ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК» и ПАО «Северсталь», экспериментальных и численных исследованиях 5. Апробация диссертационной работы Диссертационная работа апробирована на международных и всероссийских конференциях, а основные результаты опубликованы в 2 статьях в журналах, рекомендованных ВАК РФ и в 3 статьях в журналах по перечню рецензируемых изданий БСОР1)Б и %еЬ оГ Бс)епсе.

Автореферат и публикации полностью отражают содержание диссертации. 6. Содержание диссертационной работы Диссертационная работа представлена на 126 страницах, иллюстрирована 25 рисунками, 30 таблицами и 3 приложениями. Список научных работ, обобщенных автором содержит 122 наименования.

Структура диссертационной работы обусловлена поставленными в ней задачами, логична и полностью раскрывает ее содержание. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и трех приложений. Во введении определена актуальность темы исследования, поставлены цели и задачи, а также раскрыты научная новизна и практическая ценность диссертационной работы. Помимо этого, во введении показаны основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту, а также основные результаты работы, полученные лично автором. Первая глава — Влияние кокс охимическо го производства на энерготехнологическую эффективность металлургического производства — посвящена обзору литературных источников по всем направлениям, рассматриваемым в диссертационной работе. А также приведены данные по удельному энергопотреблению наиболее крупных российских и зарубежных металлургических комбинатов полного цикла.

Помимо этого, в первой главе представлен анализ преимуществ и недостатков мокрого и сухого способов тушения кокса. А также рассмотрены основные прочностные характеристики и требования к качеству кокса металлургического. В конце первой главы, на примере металлургического комбината полного цикла ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК» был составлен баланс потребления и выработки ТЭР в коксохимических производствах и определен потенциал энергосбережения в установках сухого тушения кокса (УСТК). Величина потенциала энергосбережения в УСТК составляет 1,8 млн. т.у.т, или 50',4 от потребления топливно-энергетических ресурсов при производстве кокса, Во второй главе — Анализ и оценка возможностей повышения качества кокса — представлено подробное обоснование нового способа повышения прочностных характеристик кокса металлургического, который заключается в обработке (продувке) его природным газом при температуре до 1000 'С.

Помимо этого, во второй главе, приведены результаты экспериментальных исследований в лабораторных условиях ФГБОУ ВО НИУ Московского энергетического института на коксе коксохимического производства ОАО «БВРАЗ ЗСМК». Полученные результаты экспериментальных исследований подтвердили достоверность разработанного диссертантом нового способа сухого тушения кокса, который повышает его прочностные характеристики (показатель горячей прочности — СЯК).

Третьи глава — Теоретическое обоснование нового способа сухого тушения кокса — посвящена теоретическому обоснованию экспериментальных исследований по повышению прочностных характеристик кокса металлургического. В третьей главе диссертант определил скорость и время реакции термического разложения метана. Диссертант установил„что реакция термического разложения метана на углерод и водород при температуре 900 С достигается за время, равное 1,5 — 2 сек.

А доля р~зложения о метана при этом составляет около 95'.4. Помимо этого, в третьей главе, определен необходимый расход природного газа, который требуется для повышения горячей прочности 1 тонны кокса металлургического (19,44 нм~ метана/т.кокса). В четвертой главе — Повышение энерготехнологической эффективности коксохимического производства на основе использования нового способа тушения кокса — рассмотрены основные направления и технологические решения, связанные с практической реализацией нового способа сухого тушения кокса, предложенного диссертантом. В том числе: Для нового способа сухого тушения кокса, составлен тепловой и материальный баланс УСТК совместно с котлом-утилизатором. Подобрано генерирующее оборудование (паровые турбины), которое возможно использовать для ТУЭС.

С помощью программного комплекса «ОптиМет» рассчитан топливно-энергетический баланс условного металлургического комбината полного цикла для условий традиционного и нового способов сухого тушения кокса. Для условного металлургического комбината полного цикла, определено уменьшение потребления топливно-энергетических ресурсов (электроэнергия, угольная шихта) и удельной энергоемкости 1 тонны стали. Определен экономический эффект для условного металлургического комбината полного цикла„который составил 2 млрд. руб/год. Для существующих российских металлургических комбинатов полного цикла, в зависимости от количества выдаваемого кокса от УСТК, величина экономического эффекта будет равна от 0,8 до 2,4 млрд. руб/год. 7.

Замечания по диссертационной работе По диссертационной работе имеются следующие замечания: На рисунке 1.1 приведены очень старые данные по удельному энергопотреблению российских и зарубежных металлургических комбинатов полного цикла: ОАО «СеверСталь» - 2001 год; ОАО «ММК» - 2005 год; ОАО «КМК» -199б год; Кимицу, (Япония) — 2005 год; Визах (Индия) — 1999 год. И на основании данных 11...20-летней давности диссертант делает вывод, что российские металлургические комбинаты отстают от зарубежных по показателю эффективности использования ТЭР. Однако, в настоящее время, на большинстве крупных и средних российских металлургических комбинатов идет реализация как программ реконструкции и развития технологических производств, так и программ энергосбережения и повышения энергетической эффективности. И возможно, что по данным на сегодняшний день (более «свежим» данным), большого «разрыва» в удельном энергопотреблении российских н зарубежных металлургических комбинатов уже нет.