Про мільярд доларів економічного ефекту

Проблема давня, але актуальна досі... Серед 103 працюючих в Україні енергоблоків теплових електростанцій 48 мають потужність 300 МВт. У зв’язку з розвитком атомної енергетики, яка покриває базову (постійну) частину графіка навантажень Об’єднаної енергетичної системи України, всі блоки ТЕС перейшли у змінну частину графіка навантажень, хоча це не враховувалося під час їхнього проектування. Інакше кажучи, треба було навчити енергоблоки 300 МВт чи то збільшувати енергетичне навантаження понад номінальне, чи то розвантажуватися на ковзких параметрах, залежно від рівнів споживання електроенергії. Адже потужностей ГЕС та ГАЕС замало, щоб забезпечити виконання мінливої частини графіків споживання електроенергії. З цієї причини колективна праця фахівців у складі професора НУ «Львівська політехніка» Йосипа Мисака, професора НТУУ «КПІ» Любові Кєсової, професора Інституту газу НАНУ Ісака Сігала, науковців АТ «Львів

ОРГГРЕС» Михайла Клуба, Івана Вінницького, головного інженера Ладижинської ТЕС, який уже пішов із життя, Юліана Моспана має неабияке практичне і наукове значення для енергетики України.

Для розв’язання проблеми переведення енергоблоків із пиловугільними та газомазутними котлами в нові режими здійснено глибокі і перспективні дослідження та інженерно-технічні розробки. Це підвищило експлуатаційні характеристики — маневреність, надійність, економічність енергоблоків 300 МВт, на яких удалося запровадити режими ковзного тиску у всьому пароводяному тракті котла та роботу на навантаженнях, які перевищують номінальні. Окрім того, створено ефективну систему підігрівання повітря в регенеративних пристроях, маловитратну енергозберігаючу та автоматизовану систему пилоподачі з високою концентрацією під тиском на пальники котлів і запроваджено ефективні методи боротьби з оксидами азоту в пиловугільних та газомазутних котлах, що широко використовуються на ТЕС.

Впроваджувати і досліджувати режими роботи енергоблоків 300 МВт, які перевищують номінальні значення, почали ще в період 1982—1992 років на Ладижинській, Трипільській ТЕС, Київських ТЕЦ-5 і ТЕЦ-6, на Лукомльській ТЕС (Білорусь) і Ставропольській ГРЕС (РФ). Установлено, що на енергоблоках із газомазутними котлами можна отримати максимум навантаження до 310—315 МВт, з пиловугільними котлами 310—312 МВт. Для збільшення швидкості підвищення навантаження за нестандартних умов та під час ліквідації аварійних ситуацій доведена можливість короткочасного перевантаження газомазутних енергоблоків до 350—360 МВт. За роботи на часткових навантаженнях і в номінальних параметрах пари економічність і маневреність енергоблоків погіршується, тому дослідили «їхнє самопочуття» в режимах ковзного тиску у всьому пароводяному тракті — економічний ефект сягнув 250 мільйонів гривень.

Для підвищення ефективності роботи регенеративних повітропідігрівачів котлів на базі теоретичного обґрунтування та розрахунків впровадили «Схему раціонального використання повітря», яка не має аналогів у країнах СНД і Європи (ККД котла зріс на 0,5 відсотка).

У 1992 року за проектом «Ладижинська ТЕС — Всесоюзний теплотехнічний інститут — Агентство з охорони довкілля США теплотехнічного Gombustі Engіneerіng» введено в експлуатацію ефективну технологію триступеневого спалювання вугілля на котлах енергоблоків 300 МВт. При цьому вміст оксидів було знижено на 40—50 відсотків, а економічний ефект сягнув 5 мільйонів гривень.

Щоб підвищити сушильну продуктивність пилосистем на Ладижинській та Бурштинській ТЕС запропонували використання труб-сушарок, від чого річний економічний ефект становить 894 тисячі гривень на рік.

Для вдосконалення процесів пилоподачі на пальники котлів енергоблоків 300 МВт, що спалюють низькореакційне вугілля, впродовж 1985—2000 років уперше здійснили комплексні дослідження та впровадили маловитратні технології та системи пилоподачі високої концентрації (ПВК) на пиловугільних котлах Трипільської ТЕС. Система вигідно вирізняється 

з-поміж інших модернізованим бункером пилу, аероживильником, вузлом введення аеросуміші у пилопровід первинного повітря, автоматичним регулюванням пилоподачі. Не дивно, що ця система була захищена 11 авторськими свідоцтвами та 5 патентами України та Росії. Оптимізували режими роботи аераційних пиложивильників, віднайшли оптимальні діаметри пилопроводів, швидкості повітря для стійкого транспортування пиловугільної суміші, дослідили методи зниження пульсацій у пилопроводах і пальниках, скоротили витрати газу і мазуту для підсвічування пиловугільних факелів, дослідили методи виміру вугільного пилу та розробили автоматичну систему регулювання ПВК. Техніко-економічний аналіз роботи пиловугільних котлів Трипільської ТЕС з різними технологіями пилоподачі з використанням традиційного пневмотранспорту з концентрацією 0,3—0,5 кг/кг по пилопроводах діаметром 500 мм та пилоподачі з високою концентрацією 70—200 кг/кг по пилопроводах діаметром 80 мм показав зниження капітальних витрат на систему у 32 рази, на її експлуатацію у 15 разів, середньорічних витрат на ремонт котлів в 1,3 разу, зменшення викидів оксидів азоту на 21 відсоток. Економічний ефект, підтверджений Трипільською ТЕС, становить 1,9 мільйона грн./рік на кожному блоці.

Інститутом газу НАНУ вперше в Європі та в СРСР досліджено процеси утворення оксидів азоту при спалюванні вугілля, мазуту, газу в котлах електростанцій, методів контролю за викидами в атмосферу оксидів азоту сірки, вуглецю, сажі, канцерогенних речовин. Результати великомасштабних досліджень впливу режимних та конструктивних параметрів на утворення і викиди оксидів азоту запроваджено на Київській ТЕЦ-5, Вуглегірській ТЕС (Україна), Московській ТЕС-23, Марійській, Сургутській ДРЕС (Росія), це дало змогу знизити викиди оксидів азоту на 40—50 відсотків.

Сумарний економічний ефект від впровадження науково-технічних розробок, нових технологій, маловитратних, енергозберігаючих систем, маневрених режимів роботи енергоблоків, техніко-економічних та екологічних методик для ТЕС, з урахуванням впровадження в енергетику України, Росії, Білорусі, Югославії, Китаю, В’єтнаму, становить 

1 мільярд доларів США. Для подальшого впровадження науково-інженерних заходів, що досліджувалися в роботі, яка, на думку експертів, заслуговує Державної премії з науки і техніки, потрібні відносно незначні фінансові витрати, термін окупності яких становить 3—5 років. Не дивно, що інтерес до цієї роботи в наукових колах не вщухає.

На цю тему вже опубліковано 14 монографій, 8 збірників наукових праць та 10 брошур, розроблено 11 державних коригуючих документів для Мінпаливенерго України, видано 48 авторських свідоцтв та патентів України та Росії, захищено 2 докторські та 19 кандидатських дисертацій.

Підтримую роботу і вважаю, що вона заслуговує присудження Державної премії України у галузі науки і техніки.