Ученые ТПУ разрабатывают отечественную систему измерения расхода пылевидного угля
Это позволит в будущем оптимизировать количество подаваемого угля в котлы без потери мощности при производстве тепловой и электрической энергии, а также сократить вредные выбросы в атмосферу. Работа ведется с индустриальным партнером — томской ГРЭС-2 — и при поддержке программы Минобрнауки России «Приоритет 2030».
В настоящее время на угольных котлах расход угля измеряется в целом — на группу котлов. Это значит, что в расчет берется все количество угля, которое было загружено за сутки в бункеры перед его перемалыванием в угольную пыль. При этом сколько угля поступает в котел за единицу времени, не может быть измерено.
«Сейчас оценка затрат сырья в котлах оценивается по проектному значению. Это значит, что, если котел спроектирован на 20 тон угля в час, в него, как правило, столько и подают, этот показатель считается расчетным. Однако конкретное количество топлива, подаваемого в котлы, не измеряется. А ведь зная и контролируя этот показатель, можно влиять на энергетические, экономические и экологические составляющие: прогнозировать загрузку меньшего количества угля с сохранением вырабатываемой мощности, экономить на закупке сырья и, конечно, уменьшить выбросы», — говорит доцент Научно-образовательного центра И.Н. Бутакова ТПУ Дмитрий Гвоздяков.
Существующие средства измерения зарубежные и основаны на ультразвуковом (микроволновом) или оптическом методах. Однако при расчетах они допускают большую погрешность. Это происходит из-за того, что при сжигании используется уголь с разными свойства. К тому же, по словам ученых, такие расходомеры дорогие, требуют калибровки и настройки под отечественное производство, специальное программное обеспечение и постоянное обслуживание. Российских аналогов таких устройств нет.
«Мы совместно с индустриальным партнером — томской ГРЭС-2 — работаем над созданием поточного отечественного расходомера, основанного на прямом методе подсчета. Он будет основан на механическом способе измерения. Преимущество такого метода в том, что на его точность не будет влиять помол угля и его свойств. Будущую разработку можно будет адаптировать под котлы разной мощности и разные виды угля — длиннопламенные, тощие, бурые», — добавляет Дмитрий Гвоздяков.
Ученые уже разработали и собрали лабораторный макет установки. Сейчас он проходит тестовые испытания.
Фотография: лабораторный макет системы учета и регулирования расхода угля
Справка:
Проект стал одним из победителей конкурса аванпроектов, который проводил Томский политех внутри вуза в рамках федеральной программы «Приоритет 2030».