Оценка затрат внедрения наилучших доступных технологий золоулавливания на угольных тепловых электростанциях
Аннотация
Экологическая ситуация в России планируется к улучшению за счет модернизации или замены устаревшего оборудования на промышленных предприятиях и перехода к наилучшим доступным технологиям. К промышленным отраслям с наибольшим негативным воздействием на окружающую среду традиционно относится теплоэнергетика. Для угольных тепловых электростанций (ТЭС) большое значение с точки зрения загрязнения атмосферного воздуха представляют собой выбросы летучей золы с дымовыми газами. Для их снижения служат различные технологии золоудаления, однако ряд из них уже не могут обеспечить требуемое качество атмосферного воздуха в районах негативного воздействия ТЭС
Цель настоящей работы — оценка возможности использования разных типов золоуловителей для выполнения технологических показателей выбросов золы твердого топлива. Проведено сравнение технических и экологических характеристик различных технологий удаления золы твердого топлива из дымовых газов ТЭС, рассмотрены их основные показатели, преимущества и недостатки. Обоснован выбор в качестве НДТ наиболее эффективных технологий — электрофильтров (ЭФ) и рукавных фильтров (РФ) с целью выполнения технологических показателей выбросов золы по ГОСТ Р 50831—95.
Выполнена сравнительная технико-экономическая оценка применения ЭФ и РФ за котлами ТЭЦ и КЭС, сжигающих основные российские угли: Экибастузский СС, Кузнецкий СС, Ирша-Бородинский 2Б и Донецкий АШ. Определены суммарные капитальные и эксплуатационные затраты на внедрение, удельные затраты на удаление одной тонны золы разных углей в ЭФ и РФ пессимистичного и оптимистичного прогнозов инфляции. Показано, что рост инфляции весьма негативно скажется на темпах внедрения НДТ на российских ТЭС и может затормозить внедрение наиболее эффективной НДТ золоулавливания — рукавных фильтров.
Сформированы рекомендации по применению электро- и рукавных фильтров на ТЭЦ и КЭС для разных типов углей. Предложено использовать рукавные фильтры при сжигании высокозольных углей, зола которых характеризуется высоким удельным электрическим сопротивлением. Электрофильтры следует применять при сжигании малозольных и среднезольных углей, поскольку разница в массе уловленной золы в ЭФ и РФ для одного и того же угля небольшая, а затраты на внедрение ЭФ существенно меньше. Удельная стоимость удаляемой золы мало отличается для котлов ТЭЦ и КЭС, работающих на одном угле, однако она сильно зависит от уровня инфляции, рост которой существенно увеличивает эксплуатационные затраты.
Литература
2. Федеральный закон № 7-ФЗ от 10 января 2002 г. «Об охране окружающей среды».
3. Федеральный закон №96-ФЗ от 4 мая 1999 г. Об охране атмосферного воздуха».
4. Паспорт национального проекта «Экология» [Электрон. ресурс] http://www.mnr.gov.ru/activity/directions/natsionalnyy_proekt_ekologiya/ (дата обращения 11.11.2022).
5. Паспорт федерального проекта «Чистый воздух» [Электрон. ресурс] https://www.mnr.gov.ru/activity/clean-air/ (дата обращения 11.11.2022).
6. Распоряжение Правительства Российской Федерации № 1316-р от 26 мая 2015 г. «Об утверждении перечня загрязняющих веществ, в отношении которых применяются меры государственного регулирования в области охраны окружающей среды».
7. ИТС 38—2017. Сжигание топлива на крупных установках в целях производства энергии.
8. Росляков П.В. Золоуловители ТЭС. М.: Изд-во МЭИ, 2018.
9. Перечень поручений Президента РФ по итогам совещания с членами Правительства [Электронный ресурс] http://www.kremlin.ru/acts/assignments/orders/67453 (дата обращения 11.11.2022).
10. ГОСТ Р 50831—95. Установки котельные, тепломеханическое оборудование, общие технические требования.
11. Росляков П.В., Кондратьева О.Е., Рудомазин В.В. Особенности актуализированного информационно-технического справочника ИТС 38—2022 «Сжигание топлива на крупных установках в целях производства энергии» // Электрические станции. 2022. № 12. С. 42—50.
12. Единая энергетическая система России [Электрон. ресурс] https://www.so-ups.ru/functioning/ees/ups2022/ (дата обращения 11.11.2022).
13. Богомолов ВВ. и др. Энергетические угли восточной части России и Казахстана. Челябинск: УралВТИ, 2004.
14. Алехнович А.Н. Улавливание золы на отечественных ТЭС. Челябинск: Цицеро, 2018.
15. ИТС 38—2022. Сжигание топлива на крупных установках в целях производства энергии.
16. Природоохранные технологии на ТЭС / Под общ. ред. Рогалева Н.Д., Прохорова В.Б. М.: Изд-во МЭИ, 2021.
17. Росляков П.В., Гусева Т.В., Mikaelsson A. Обоснование выбора новых технологических показателей выбросов золы и оксидов серы для российских ТЭС и обеспечивающих их наилучших доступных технологий статья по сере и золе // Электрические станции. 2021. № 8. С. 2—13.
18. Приказ Министерства природных ресурсов и экологии № 666 от 17 декабря 2018 г. «Об утверждении правил разработки программы повышения экологической эффективности».
19. Свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2019614380 от 03 апреля 2019 г. Программный комплекс выбора наилучших доступных технологий для ТЭС (BAT HPP) / Росляков П.В., Степанова А.Н.
20. Гузаев В.А. и др. Новые российские электрофильтры и модернизация действующих электрофильтров для повышения эффективности золоулавливания // УгольЭко: Труды Междунар. науч.-практ. конф. М., 2016.
21. Электрофильтры [Электрон. ресурс] http://www.kondor-eco.ru/download/egb1.pdf (дата обращения 11.11.2022).
22. Зыков А.М. Разработка и исследование отечественного фильтрующего материала для рукавного фильтра, улавливающего золу Экибастузских углей // Экология в энергетике: Материалы конф. М., 2019.
23. ГОСТ Р 113.38.02—2019. Методические рекомендации по оценке затрат предприятий электроэнергетики по снижению выбросов загрязняющих веществ для достижения ими технологических показателей наилучших доступных технологий.
24. Инфляционные ожидания и потребительские настроения. 2022. № 2(62). Информационно-аналитический комментарий [Электрон. ресурс] https://cbr.ru/Collection/Collection/File/40844/Infl_exp_22-02.pdf/ (дата обращения 11.11.2022).
25. Сборник докладов и каталог XIV Междунар. конф. «Пылегазоочистка — 2021». М.: ООО «Интехэко», 2021.
---
Для цитирования: Росляков П.В., Сибгатуллина А.А. Оценка затрат внедрения наилучших доступных технологий золоулавливания на угольных тепловых электростанциях // Вестник МЭИ. 2023. № 3. С. 119—129. DOI: 10.24160/1993-6982-2023-3-119-129.
#
1. Ukaz Prezidenta Rossiyskoy Federatsii № 400 ot 02 Iyulya 2021 g. «O Strategii natsional'noy Bezopasnosti Rossiyskoy Federatsii».(in Russian).
2. Federal'nyy Zakon № 7-FZ ot 10 Yanvarya 2002 g. «Ob Okhrane Okruzhayushchey Sredy».(in Russian).
3. Federal'nyy Zakon №96-FZ ot 4 Maya 1999 g. Ob Okhrane Atmosfernogo Vozdukha».(in Russian).
4. Pasport Natsional'nogo Proekta «Ekologiya» [Elektron. Resurs] http://www.mnr.gov.ru/activity/directions/natsionalnyy_proekt_ekologiya/ (Data Obrashcheniya 11.11.2022). (in Russian).
5. Pasport Federal'nogo Proekta «Chistyy Vozdukh» [Elektron. Resurs] https://www.mnr.gov.ru/activity/clean-air/ (Data Obrashcheniya 11.11.2022). (in Russian).
6. Rasporyazhenie Pravitel'stva Rossiyskoy Federatsii № 1316-r ot 26 Maya 2015 g. «Ob utverzhdenii Perechnya Zagryaznyayushchikh Veshchestv, v Otnoshenii Kotorykh Primenyayutsya Mery Gosudarstvennogo Regulirovaniya v Oblasti Okhrany Okruzhayushchey Sredy» (in Russian).
7. ITS 38—2017. Szhiganie Topliva na Krupnykh Ustanovkakh v Tselyakh Proizvodstva Energii. (in Russian).
8. Roslyakov P.V. Zolouloviteli TES. M.: Izd-vo MEI, 2018. (in Russian).
9. Perechen' Porucheniy Prezidenta RF po Itogam Soveshchaniya s Chlenami Pravitel'stva [Elektronnyy Resurs] http://www.kremlin.ru/acts/assignments/orders/67453 (Data Obrashcheniya 11.11.2022). (in Russian).
10. GOST R 50831—95. Ustanovki Kotel'nye, Teplomekhanicheskoe Oborudovanie, Obshchie Tekhnicheskie Trebovaniya. (in Russian).
11. Roslyakov P.V., Kondrat'eva O.E., Rudomazin V.V. Osobennosti Aktualizirovannogo Informatsionno-tekhnicheskogo Spravochnika ITS 38—2022 «Szhiganie Topliva na Krupnykh Ustanovkakh v Tselyakh Proizvodstva Energii». Elektricheskie Stantsii. 2022;12:42—50. (in Russian).
12. Edinaya Energeticheskaya Sistema Rossii [Elektron. Resurs] https://www.so-ups.ru/functioning/ees/ups2022/ (Data Obrashcheniya 11.11.2022). (in Russian).
13. Bogomolov VV. i dr. Energeticheskie Ugli Vostochnoy Chasti Rossii i Kazakhstana. Chelyabinsk: UralVTI, 2004. (in Russian).
14. Alekhnovich A.N. Ulavlivanie Zoly na Otechestvennykh TES. Chelyabinsk: Tsitsero, 2018. (in Russian).
15. ITS 38—2022. Szhiganie Topliva na Krupnykh Ustanovkakh v Tselyakh Proizvodstva Energii. (in Russian).
16. Prirodookhrannye Tekhnologii na TES. Pod Obshch. Red. Rogaleva N.D., Prokhorova V.B. M.: Izd-vo MEI, 2021. (in Russian).
17. Roslyakov P.V., Guseva T.V., Mikaelsson A. Obosnovanie Vybora Novykh Tekhnologicheskikh Pokazateley Vybrosov Zoly i Oksidov Sery dlya Rossiyskikh TES i Obespechivayushchikh Ikh Nailuchshikh Dostupnykh Tekhnologiy Stat'ya po Sere i Zole. Elektricheskie Stantsii. 2021;8:2—13. (in Russian).
18. Prikaz Ministerstva Prirodnykh Resursov i Ekologii № 666 ot 17 Dekabrya 2018 g. «Ob Utverzhdenii Pravil Razrabotki Programmy Povysheniya Ekologicheskoy Effektivnosti». (in Russian).
19. Svidetel'stvo o Gos. Registratsii Programmy dlya EVM № 2019614380 ot 03 Aprelya 2019 g. Programmnyy Kompleks Vybora Nailuchshikh Dostupnykh Tekhnologiy dlya TES (BAT HPP). Roslyakov P.V., Stepanova A.N. (in Russian).
20. Guzaev V.A. i dr. Novye Rossiyskie Elektrofil'try i Modernizatsiya Deystvuyushchikh Elektrofil'trov dlya Povysheniya Effektivnosti Zoloulavlivaniya. Ugol'Eko: Trudy Mezhdunar. Nauch.-prakt. Konf. M., 2016. (in Russian).
21. Elektrofil'try [Elektron. Resurs] http://www.kondor-eco.ru/download/egb1.pdf (Data Obrashcheniya 11.11.2022). (in Russian).
22. Zykov A.M. Razrabotka i Issledovanie Otechestvennogo Fil'truyushchego Materiala dlya Rukavnogo Fil'tra, Ulavlivayushchego Zolu Ekibastuzskikh Ugley. Ekologiya v Energetike: Materialy Konf. M., 2019. (in Russian).
23. GOST R 113.38.02—2019. Metodicheskie Rekomendatsii po Otsenke Zatrat Predpriyatiy Elektroenergetiki po Snizheniyu Vybrosov Zagryaznyayushchikh Veshchestv dlya Dostizheniya Imi Tekhnologicheskikh Pokazateley Nailuchshikh Dostupnykh Tekhnologiy. (in Russian).
24. Inflyatsionnye Ozhidaniya i Potrebitel'skie Nastroeniya. 2022;2(62). Informatsionno-analiticheskiy Kommentariy [Elektron. Resurs] https://cbr.ru/Collection/Collection/File/40844/Infl_exp_22-02.pdf/ (Data Obrashcheniya 11.11.2022). (in Russian).
25. Sbornik Dokladov i Katalog XIV Mezhdunar. Konf. «Pylegazoochistka — 2021». M.: OOO «Intekheko», 2021. (in Russian).
---
For citation: Roslyakov P.V., Sibgatullina A.A. Assessment of the Costs of Implementing the Best Available Ash Collection Technologies at Coal-fired Thermal Power Plants. Bulletin of MPEI. 2023;3:119—129. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2023-3-119-129.
