Плазменно-энергетическая технология эффективного сжигания низкосортных углей, на базе высокоресурсного генератора плазмы

ФГБУН Институт физического материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФМ СО РАН)

Область применения: энергетика (повышение эколого-экономической эффективности при сжигании угля), плазменная алла-автотермическая газификация угля.

Сравнительная характеристика с известными разработками: известно, что пылеугольное сжигание низкосортных углей приводит к ухудшению их воспламенения, выгоранию в топке котлоагрегата, к неустойчивому процессу самого горения угля, что вызывает необходимость “подсветки” пылеугольного факела высокореакционным топливом (газ, мазут), что может приводить к плохим эколого-экономическим показателям ТЭС. Особую актуальность данный вопрос приобретает в региональном аспекте. В Восточной Сибири и на Дальнем Востоке, широко используются угольные, и значительно более редко газомазутные энергетические котлы.

Альтернативой может стать технология эффективного и экологически приемлемого сжигания низкосортных углей, которая может быть решена на базе высокоресурсного генератора плазмы (плазматрона). Плазменно-циклонная технология предназначена для термохимической обработки мазутных шламов, низкосортных углей, их газификации, вытеснения газа и мазута из топливного баланса в электроэнергетике. Внедрение плазменно-энергетических технологий сдерживается отсутствием генератора плазмы, способного работать длительное время (тысячу и более часов).

В ИФМ СО РАН разработаны, спроектированы и изготовлены различные конструкции плазменно-угольных горелок на основе прямоточных, вихревых и муфельных горелок, включая автономные растопочно-подсветочные плазменно-угольные горелки для ТЭС. Также проведены промышленные испытания систем плазменной активации горения твердых топлив в режиме растопки котлов и стабилизации горения пылеугольного факела на различных действующих ТЭС.

Созданы опытные плазменно-топливные системы, испытанные на действующих котлах, сжигающих различные энергетические угли.

Получено устойчивое плазменное воспламенение пылеугольных факелов в холодной топке котла без подогрева воздуха.

К настоящему времени плазменно-топливные системы первого и второго поколения испытаны на 20 ТЭС России, Казахстана, Украины, Кореи, Китая, Словакии, Сербии и Монголии на 30 котлах паропроизводительностью от 75 до 900 т/ч, оснащенных различными типами пылеугольных горелок (прямоточные, муфельные и вихревые).

Сведения о патентоспособности и патентной защите разработки: у коллектива имеется 26 объектов интеллектуальной собственности.

Степень готовности разработки к практическому применению: возможна организация серийного производства высокоресурсных плазмотронов и установок плазменно-циклонных систем адаптированных для работы на различном технологическом сырье.

Возможный технический и (или) экономический эффект от внедрения: экономический эффект вследствие вытеснения с пылеугольных ТЭС мазута составит более 50 миллиардов рублей в масштабах РФ. Все плазменно-энергетические технологии использования низкосортных углей являются малогабаритными, высокоэффективными и эколого-экономически выгодными по сравнению с существующими технологиями использования угля.

 

Адрес: Россия, 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахъяновой, д. 6, ИФМ СО РАН

Тел.:
Приемная директора: (301-2) 43-31-84
Ученый секретарь: (301-2) 43-32-85
Факс: (301-2) 43-32-24
E-mail:
Приемная директора: dir@ipms.bscnet.ru
Ученый секретарь: scisec@ipms.bscnet.ru