На первом месте — интересы энергетики

В статье “Что могут нанотехнологии в руках мегалоббистов” (ZN.UA №42 от 23 ноября 2012 года) речь шла о проблемах внедрения наноактиваторов горения на теплоэлектростанциях Украины. Суть ее в том, что по результатам испытаний двух типов таких веществ на Змиевской ТЭС по заказу Минэнергоугольпрома Украины “активатор „РА-ГЕН-Ф“ показал рост коэффициента полезного действия котла на 3,5—4,5% в зависимости от режима эксплуатации, МНФ (REDUXCO) — около нуля”. Далее речь шла о продолжении “за бюджетные миллионы” испытаний МНФ (REDUXCO) на Трипольской ТЭС. Статья написана талантливо, живо, досталось в ней и ученым, и энергетикам, обычному читателю в нее легко поверить. Тем не менее существует обратная сторона медали. Из уважения к энергетикам и ученым и придерживаясь требований п. 2 ст. 30 Закона Украины “Об информации”, ZN.UA предоставляет слово тем самым “мегалоббистам” и “доцентам с кандидатами”, упомянутым в этой статье.

Для начала — небольшой и понятный даже неспециалистам экскурс по поводу технологических особенностей электроэнергетики Украины. Пылеугольные энергоблоки тепловых электростанций (ТЭС) по своим проектным особенностям должны были обеспечивать базовую нагрузку, а газомазутные блоки ТЭС и гидроэнергетика — регулировать переменную часть суточного графика нагрузок. С изменением структуры потребления электроэнергии в стране резко изменилось участие разных видов электрогенерации в регулировании графика нагрузки. Немалую часть электроэнергии производят атомные энергоблоки, работающие в базовом режиме. Возможности регулирования пиковых нагрузок ГЭС и ГАЭС (гидроаккумулирующих станций) ограничены из-за их недостаточной мощности. Стоимость импортированного газа обусловила остановку газомазутных блоков. Угольной энергетике приходится брать на себя функцию регулирования энергосистемы. Это означает остановку части блоков для прохождения ночных провалов нагрузки и их подключение в часы пика энергосистемы. Работа ТЭС в маневровом режиме наряду со снижением экономичности работы
обуславливает нестабильные режимы работы котлов, ускоряет износ оборудования и нуждается в дефицитном газе на так называемое подсвечивание.

Возраст угольных электростанций в Украине — 40—50 лет, что требует их обновления или коренной реконструкции. За годы независимости построен лишь один новый котел — циркулирующего кипящего слоя — на Старобешевской ТЭС и по современной технологии реконструирован пылеугольный котел на Змиевской ТЭС. Блоки с обновленными котлами сегодня наиболее экономичны в отрасли. Но один котел паропроизводительностью 670—970 тонн в час стоит более миллиарда гривен, а инвесторов на такое строительство пока не видно ни среди госучреждений, ни среди частных фирм.

Нужно также учесть, что по причинам, не зависящим от энергогенерирующих компаний, периодически на котлах большинства ТЭС сжигается уголь, который по качеству хуже проектного. Ухудшение условий горения факела и жидкого шлакоудаления также компенсируют газовым подсвечиванием.

В последние годы существует потребность максимально сократить расход газа на производство электроэнергии. Пока специалистам ПАО “Центрэнерго” это удается. За два последних года при увеличении генерации почти на треть на электростанциях компании уменьшено использование природного газа (до 2% в структуре топлива с 12% — в 2009 году), снижен удельный расход условного топлива на производство электроэнергии. Это стало результатом выполнения комплексной программы экономии газа.

Впрочем, тепловая генерация вынуждена активно искать все возможные пути продления срока эксплуатации и повышения эффективности работы котлов, учитывая использование на части из них низкореакционного антрацита. Для проверки возможностей применения разработанных в Украине (или за ее пределами) технологий повышения эффективности сжигания отечественного угля и уменьшения расхода газа на теплостанциях Минэнергоугольпром и руководство ПАО “Центрэнерго” дали согласие на испытание упомянутых в начале материала активаторов на действующем энергооборудовании.

Приведенная информация поможет читателю понять, какой интерес вызывают малозатратные технологии, позволяющие повысить эффективность сгорания угля и КПД котла. Экономия от применения таких технологий только на
одном энергоблоке мощностью 300 МВт (а всего энергетических угольных котлов в Украине около сотни) может достичь миллионов гривен в год. Еще можно увеличить производство электроэнергии при том же объеме добычи угля и без применения газа. Также привлекают простота технических решений, экономические и экологические эффекты, декларируемые производителями активаторов горения.

Зачем нужны активаторы горения

Пылеугольные энергоблоки ТЭС физически изношены и морально устарели. А на половине из них еще и сжигается низкореакционный антрацит. Поскольку средств на их срочную коренную реконструкцию сегодня нет, вызывают интерес малозатратные решения, направленные на повышение КПД антрацитовых котлоагрегатов, уменьшение использования “подсвечивающего” газа на расширение диапазона регулирования нагрузки и т.п.

Многие из предлагаемых решений не выдерживают критики изначально. Те же из них, которые показали эффективность на энергоустановках меньшего масштаба, были рекомендованы к промышленным испытаниям на ТЭС, а именно — активаторы “РА-ГЕН-Ф” и МНФ (REDUXCO).

Названные вещества, как утверждают авторы предложения, ускоряют выгорание угольной пыли, т.е. уменьшают уровень недожигания угля. Чем больше теплоты сгорания топлива выделяется в топке, тем меньше потребность в газовом “подсвечивании”.

Результаты испытаний на Змиевской ТЭС

Испытание было проведено во исполнение протокольного решения заседания рабочей группы, созданной согласно приказу Минэнергоугольпрома №171 от 31 мая 2011 года “О создании рабочей группы по определению технической целесообразности введения как примесей к твердому топливу на ТЭС активаторов горения — анакларида
“РА-ГЕН-Ф” и МНФ (REDUXCO)”.

Комментируя результаты, хотим отметить следующее. Испытания на котле типа ТП-100 Змиевской ТЭС выполнялись в ноябре-декабре 2011 года при участии обеих компаний — поставщиков активаторов горения, ДП “ДонОРГРЕС” и независимых экспертов от Института угольных энерготехнологий. Сжигалась смесь антрацита и постного угля с большим выходом летучих веществ. Учитывалось, что результат краткосрочных испытаний может иметь погрешности. Первичные данные якобы свидетельствовали в пользу более заметного уменьшения недожигания угля с активатором
“РА-ГЕН-Ф”. Но подробный анализ показал, что этот результат получен при большей доле постного угля в топливе, что само по себе улучшает условия горения. Так что отнесение уменьшения недожигания исключительно на счет действия “РА-ГЕН-Ф” было признано недостоверным. Результаты проб на содержание углерода в летучей золе при испытаниях с активатором “РА-ГЕН-Ф” имели сомнительную достоверность: они были одинаковыми во всех опытах и в каждой из четырех точек отбора золы, чего просто не могло быть по технологии сжигания и согласно конструкции котла. Поэтому, несмотря на то, что активатор “РА-ГЕН-Ф” якобы давал расчетный выигрыш на уровне недожигания 3%, эксперты от Института угольных энерготехнологий и ДП “ДонОРГРЕС” данные этих испытаний поставили под сомнение.

При испытаниях с активатором МНФ (REDUXCO) распределение углерода в пробах летучей золы было обычным для котла, выигрыш в уровне недожигания от 1,4 до 2,4% наблюдался во всем диапазоне соотношения антрацита и постного угля в топливе, сомнений не вызвал ни один из результатов испытаний.

Как видим, утверждение об отрицательном результате эксперимента с активатором МНФ (REDUXCO) и однозначное преимущество “РА-ГЕН-Ф” не имеет под собой реальных оснований. Эти результаты были освещены в научно-технических отчетах для Минэнергоугольпрома, и именно они дали основания продолжить испытание активатора МНФ (REDUXCO) на Трипольской ТЭС.

Чем отличаются испытания на Трипольской ТЭС

Хотя проведенные за короткое время испытания на Змиевской ТЭС не позволили ответить на все вопросы, они стали основой для продолжения испытаний на Трипольской ТЭС в более жестких условиях — с определением не расчетной, а реальной экономии топлива одновременно на всех котлоагрегатах за продолжительный срок.

В дальнейшем интерес к проведению испытаний на Трипольской ТЭС у НПП “Адиоз” возник только в мае 2012 года, уже после того, как 3 апреля 2012 года в соответствии с законодательством Украины Трипольская ТЭС направила для обнародования документацию по процедуре закупки “открытые торги”. НПП “Адиоз” требовало изменить тендерную документацию, подавая жалобы в постоянно действующую административную коллегию АМКУ. Проведенный по требованию АМК Министерством экономического развития и торговли мониторинг закупки за госсредства “Продукты химические разные технического назначения” (объявление №182369 в “Вестнике государственных закупок” №49/1 (651/1) от 23 апреля 2012 года) не выявил нарушений Закона Украины “Об осуществлении государственных закупок”. В удовлетворении требований НПП “Адиоз”, а также других компаний, трижды подававших жалобы, было отказано.

Уместно напомнить, что упомянутым законом Украины определено понятие госсредств, которое не включает средства хозяйствующих субъектов, поэтому “пустить по ветру бюджетные миллионы” ПАО “Центрэнерго” не удастся — компания не является их распорядителем.

А Трипольская ТЭС защитила себя от излишних расходов в случае отрицательного результата испытаний: после упомянутых споров было решено, что катализатор МНФ (REDUXCO) предоставляется для испытаний бесплатно. Стоимость услуг ООО “МНФ-Новейшие технологии” будет равна нулю, если экономия будет менее 6 г условного топлива за произведенный киловатт-час электроэнергии (в среднем это более 1,5% КПД котла)! Все это задокументировано.

Испытания на Трипольской ТЭС, рассчитанные на ноябрь-декабрь этого года, продолжаются. После обработки и анализа экспериментальных данных результаты будут обнародованы в отчетах и профессиональных изданиях.

Что касается оборудования, то с целью изучения влияния катализатора МНФ на металл поверхностей нагрева Институт электросварки им. Е.Патона НАН Украины провел исследования, показавшие отсутствие влияния катализатора на изменение структуры и свойств металла.

По нашему мнению, факты свидетельствуют, что специалисты Минэнергоугольпрома, ПАО “Центрэнерго”, пуско-наладочных организаций и Института угольных энерготехнологий НАН Украины в непростое для энергоотрасли время стараются всеми своими знаниями помочь морально устаревшим и отработавшим свой ресурс электростанциям снизить себестоимость электроэнергии, защитить себя от влияния внешних факторов, роста цен на энергоносители и выполнять задачу правительства по снижению потребления природного газа. Поэтому поспешным и непрофессиональным было отнесение их к “мегалоббистам”, а ученых Национальной академии наук — к непутевым “доцентам с кандидатами”.

Впрочем, в энергетике Украины есть немало проблем, решению которых профессиональные журналисты в тесном контакте со специалистами-энергетиками и учеными могли бы эффективно поспособствовать. К чему и приглашаем. 

Наталья ДУНАЕВСКАЯ, и.о. директора Института угольных энерготехнологий, к.т.н., Оксана ЕГОРОВА, пресс-секретарь ПАО “Центрэнерго”