02 Ноября 2020

Российско-польский научный коллектив работает над повышением эффективности и экологичности работы котельных

Исследователь топливного комплекса

Александр Шкаровский

В 1999 году между Санкт-Петербургским государственным архитектурно-строительным университетом и Кошалинским техническим университетом (Польша) был заключён договор о сотрудничестве. Каждые пять лет договор автоматически продлевается, и взаимодействие учёных двух вузов приносит свои плоды. Осуществлены многочисленные внедрения, защищено несколько диссертаций, издан ряд монографий и учебников, взаимно обогащается академический уровень обучения студентов.


Результаты проведённых исследований могут определить направление развития топливно-энергетического комплекса. Об одном из таких исследований мы попросили рассказать заведующего кафедрой инженерных сетей и систем Кошалинского технического университета (Польша), профессора кафедры теплогазоснабжения и вентиляции СПбГАСУ, д. т. н. Александра Шкаровского.

– Резервное топливо имеется во всех газовых промышленно-отопительных котельных, – рассказал Александр Леонидович. – В европейской части России обычно используют мазут. Представьте, что огромные резервуары с резервным мазутом, который длительное время не используют, находятся рядом с котельной. Это приводит к техническим проблемам. Содержащаяся в мазуте влага собирается слоями в так называемые «линзы». Если при переходе на сжигание мазута такая вода вместо топлива попадёт в горелки, это приведет к аварийной остановке котла.

– Как же бороться с этой проблемой?

– Резервный мазут периодически прогревают и перемешивают. Но такой способ значительно увеличивает расход энергии на собственные нужды котельной. Я и моя польская коллега, к. т. н. Сильвия Янта-Липиньска, предложили другое решение – совместное сжигание природного газа и мазута в паровых котлах средней мощности. Статья об этом опубликована в Journal of Engineering Thermophysics.

Мы предлагаем не просто перемешивать мазут, а добавлять его в некотором количестве к сжигаемому газу, чтобы мазут в хранилищах обновлялся бы естественным образом.

– В чём преимущества предложенного вами способа?

– Глубоко исследовав процессы, протекающие в пламени горящего топлива, мы пришли к выводу: добавление мазута к газу несколько смещает излучение пламени в «жёлтую» часть спектра. Это ведёт к повышению коэффициента черноты пламени и обеспечивает более интенсивную передачу теплоты именно в топке, где теплообмен более эффективен. Результатом становится повышение КПД котла до 1,5% и более, что обеспечивает значительную годовую экономию топлива.

Рис. 1 – КПД котельного агрегата в зависимости от паропроизводительности при сжигании газового топлива. Рис. 2 – КПД котельного агрегата в зависимости от паропроизводительности при совместном сжигании газа и мазута

– Влияет ли этот способ на уровень выброса вредных веществ?

– Снижение выброса вредных веществ, в том числе оксидов азота, не было отдельной задачей этих исследований. Но снижение расхода топлива означает пропорциональное снижение выброса всех вредных компонентов продуктов сгорания в атмосферу. Таким образом, предложенный метод не только решает задачу «ротации» неиспользуемых запасов резервного мазута, но и обеспечивает экономию топлива и охрану воздушного бассейна городов.

– Внедрено ли ваше открытие?

– Исследования и внедрение метода проводились в течение нескольких последних лет на 8-й Выборгской котельной в Петербурге. Совместное сжигание было внедрено на трёх котлах ДКВР-10-13, которые являются одними из самых распространенных на городских источниках теплоты.

– Поделитесь, пожалуйста, вашими дальнейшими планами.

– Дальнейшее внедрение этого решения на котельных Санкт-Петербурга планируется, но это уже не является научной задачей, а только распространением готового технического решения. Мой международный научный коллектив собирается заняться проблемой повышения эффективности и экологичности сжигания мазута на тех котельных, где он служит основным топливом.


Текст: Татьяна Петрова

✔ Изучите подробности о кафедре теплогазоснабжения и вентиляции и разработках её преподавателей

Факультеты

  • Факультет инженерной экологии и городского хозяйства
    Факультет инженерной экологии и городского хозяйства
  • Автомобильно-дорожный факультет
    Автомобильно-дорожный факультет
  • Факультет экономики и управления
    Факультет экономики и управления
  • Архитектурный факультет
    Архитектурный факультет
  • Строительный факультет
    Строительный факультет
  • Институт безотрывных форм обучения
    Институт безотрывных форм обучения
  • Факультет судебных экспертиз и права в строительстве и на транспорте
    Факультет судебных экспертиз и права в строительстве и на транспорте
Форма обратной связи:
Ваше имя:
Ваш e-mail:
Сообщение:
Введите код с картинки: Обновить картинку

Обновить картинку