Отзыв оппонента 2 (Исследование сжигания эстонских сланцев с непроектными топливами)

ОТЗЫВофициального оппонента, кандидата технических наук, заведующего кафедройКотло- и реакторостроения АлтГТУ им.И.И.ПолзуноваЖукова Евгения Борисовичана диссертационную работу Зайченко Михаила Николаевича«ИССЛЕДОВАНИЕ СЖИГАНИЯ ЭСТОНСКИХ СЛАНЦЕВ С НЕПРОЕКТНЫМИТОПЛИВАМИ»,представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук поспециальности 05.14.14.

«Тепловые электрические станции, их энергетическиесистемы и агрегаты»Разработка и исследование современных технологий эффективногосжигания низкосортных топлив в топках энергетических котлов, решениепроблемы минимизации затрат на топливную составляющую ТЭС является,несомненно, актуальной и перспективной задачей в энергетике и котельнойтехнике.Представленная на отзыв диссертационная работа Зайченко МихаилаНиколаевича посвящена разработке и анализу технологии сжигания эстонскихсланцев с другими низкосортными топливами, к которым относиться торф,солома, древесные отходы, а так же коксовый газ. Одной из основных проблемтопливно-энергетического баланса РФ и стран ближнего зарубежья являетсявысокая доля природного газа в структуре внутреннего потребления топливноэнергетических ресурсов. Решению этой проблемы, а именно вовлечению втопливный баланс ТЭС низкосортных топлив в совокупности снизкокалорийными сланцами посвящена данная работа.Диссертация состоит из введения, шести глав, основных результатовработы, списка литературы, включающего 92 наименования, и приложения.Содержит 152 страницы основного текста, 50 рисунок и 32 таблицы.Представленные в работе исследования соответствует паспортуспециальности 05.14.14 «Тепловые электрические станции, их энергетическиесистемы и агрегаты».Актуальность темыДля решения проблемы снижения доли природного газа в структуревнутреннего потребления крупными энергетическими станциями РФ,планируется увеличить долю углей в производстве электрической и тепловой1энергии ТЭС за счет обеспечения межтопливной конкуренции и равнойдоходности поставок основных видов топлива на внутренний рынок и наэкспорт, стимулирования развития угольной отрасли за счет мер посубсидированию железнодорожных перевозок угля, поддержки долгосрочнойполитики развития «чистых» угольных технологий.Российская Федерация, располагающая крупнейшими в мире запасами угля,имеет все предпосылки занимать ведущее место по энергетическомуиспользованию угольных технологий.

Однако решение данной задачи и дажеподдержание текущего объема использования углей для выработки энергииосложнено необходимостью использования непроектных углей на действующихТЭС. Это обусловлено тем, что большинство тепловых электростанций былиспроектированы на использование углей определенных месторождений,расположенных вблизи станций.

В связи с длительной эксплуатациейместорождений происходит изменение свойств, состава и теплоты сгоранияпроектного топлива, исчерпание его запасов, нерентабельности его добычи.Использование такого топлива приводит к неудовлетворительной работекотельных установок, основными проявлениями которой являются: нарушениепроцесса горения, шлакование поверхностей нагрева, снижение максимальновозможной нагрузки котла и размольной производительности системыпылеприготовления, увеличение выбросов вредных веществ в атмосферу.

Всеэто ведет к снижению надежности, эффективности и экологическойбезопасности работы котлов и ТЭС в целом.Подобная проблема актуальна и для электрических станций Эстонии, гдеосновным видом топлива являются горючие сланцы. Однако в настоящее времясжигаются сланцы с теплотой сгорания ниже проектной с перспективойдальнейшего ее снижения. Это связано как с истощением слоев проектныхсланцеввиспользуемыхместорождениях,такиэкономическойцелесообразностью добычи сланцев с пониженной теплотой сгорания из болееглубоких слоев залегания. Последнее поощряется снижением налоговогобремени на использование недр. Что вполне логично, так как генерирующиекомпании и станции Эстонии стремятся минимизировать затраты наприобретение и доставку топлива.

Однако из-за существенного снижениятеплоты сгорания сланцев возникает вопрос о возможности его эффективногоиспользования на ТЭС для получения электрической и тепловой энергии.Одним из побочных продуктов альтернативного использования сланцев вЭстонии является полукоксовый газ. Данный продукт термической переработкинизкокалорийных сланцев обладает высокой теплотой сгорания и повышенным2содержанием соединений серы.

Одним из способов частичного замещенияЭстонских сланцев является его сжигание в топках энергетических котлов.Основными условиями использования замещающих непроектных топливявляются обеспечение надежной, эффективной и экологически безопаснойработы котла и котельной установки с номинальными параметрами пара врабочем диапазоне нагрузок при минимальной модернизации котла, иминимальной замене его отдельных элементов и котельно-вспомогательногооборудования при сохранении действующей системы пылеприготовления.Дополнительные источники энергии, в настоящее время активноприменяемые во многих развитых странах и странах ближнего зарубежья, такиекак различные виды биотоплив, так же имеют все основания быть частичнойзаменой сланцам.К выше сказанному, важной проблемой, имеющей экологическое иэкономическое значение для многих развитых стран, является проблемаутилизации сельскохозяйственных отходов и отходов деревообрабатывающихпредприятий.

Поэтому сжигание древесных отходов, соломы и пр. совместно снизкокалорийными сланцами является одной из предпочтительных мер попредотвращению их негативного воздействия на окружающую среду.Диссертационная работа посвящена теоретическому обоснованию ирасчетнымисследованиямвозможностииспользованияразличныхнепроектных видов топлива при частичном или полном замещении сланцев приусловии обеспечения надежной, эффективной и экологически безопаснойработы котла и котельной установки в целом при минимальном объемереконструкции.

Актуальность темы диссертационной работы М.Н. Зайченко невызывает сомнений.Новизна и значимость работыВ работе определена предельная величина теплоты сгорания сланца, нижекоторой невозможна работа котельной установки в рабочем диапазоне нагрузокпри использовании сланца в качестве основного и единственного топлива.Обоснована и показана принципиальная возможность использованияполукоксового газа в качестве основного и единственного топлива приминимальном объеме реконструкций сланцевого котла.Предложены и исследованы варианты конструкции малоэмиссонныхгорелочныхустройствстадийногосжиганияполукоксовогогаза,3обеспечивающие устойчивое воспламенение и горение данного топлива.Исследована возможность использования различных видов биотоплива присовместном сжигании со сланцем с пониженной теплотой сгорания.Обоснованность и достоверность результатов работы.Достоверность результатов проведенных исследований, которыеприведены в диссертационной работе, обосновывается использованиемфундаментальныхзакономерностейтехническойтермодинамики,гидрогазодинамики и теплопередачи.

Применением в численном экспериментесовременных расчетных методик и вычислительных комплексов иверификацией данных. Применением в работе хорошо апробированных ишироко используемых программных продуктов, верификация разработаннойматематической модели проводилась сопоставлением результатов численногомоделирования с опытными данными, полученными при испытаниях котла наЭстонской ТЭС.Результаты работы представлены в восьми печатных изданиях, в том числев двух журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикации основныхрезультатов диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидатанаук.Практическая ценность полученных результатов.В диссертации разработаны критерии оценки работы котельной установкис позиций надежности, эффективности и экологической безопасности котельнотопочного процесса при переводе на частичное и полное сжигание непроектныхтоплив.На практических опытно-промышленных сжиганиях непроектных топлив,показана принципиальная невозможность надежной и эффективной работыисследуемого котла ТП-101, не только на номинальной нагрузке, но и во всемрабочем диапазоне при сжигании сланцев с теплотой сгорания ниже6,64 МДж/кг.Определены доли по теплу непроектных топлив (полукоксового газа иугля), обеспечивающие при их совместном сжигании со сланцем с пониженнойтеплотой сгорания надежную, эффективную и экологически безопасную работукотла во всем рабочем диапазоне нагрузок.4Показана принципиальная возможность использования полукоксового газав качестве основного топлива в котле ТП-101 при минимальном объемереконструкции котла за счет существенного увеличения избытка воздуха втопочной камере на пониженных нагрузках.Показано, что совместное сжигание сланца с пониженной теплотойсгорания с некоторыми видами биотоплива позволит расширить областьнормальной работы котла и котельной установки в целом с позицийнадежности, эффективности и экологической безопасности.Оценка содержания диссертации,диссертации и авторефератазамечанияпооформлениюВ целом содержание и оформление диссертации и авторефератасоответствуют существующим требованиям.