ДОСЛІДЖЕННЯ ШЛЯХІВ МОДЕРНІЗАЦІЇ КОТЛОАГРЕГАТІВ ВУГІЛЬНИХ ТЕС З УРАХУВАННЯМ НИЗЬКОТЕМПЕРАТУРНОЇ КОРОЗІЇ

Abstract

У структурі забезпечення потреб у тепловій та електричній енергії в Україні провідне місце займають теплові електростанції, що працюють на органічному паливі — природному газі, вугіллі та мазуті. В Україні домінують теплові електростанції (ТЕС), що працюють на вугіллі, хоча останніми роками зростає частка газових електростанцій, а також відновлюваної енергетики (вітрової та сонячної). Однак ТЕС залишаються основою базового навантаження в енергосистемі, особливо в осінньо-зимовий період. Це зумовлено значним співвідношенням обсягів розвіданих запасів вугілля до темпів його видобутку та споживання. Вугільні ТЕС (на кам’яному та бурому вугіллі)- основний тип ТЕС в Україні. Працюють переважно на вугіллі з українських родовищ (переважно кам’яне вугілля з Донбасу). Найбільші станції: Бурштинська ТЕС (Івано-Франківська обл.) Зміївська ТЕС (Харківська обл.) Придніпровська ТЕС (Дніпропетровська обл.) Трипільська ТЕС (Київська обл.) Криворізька ТЕС (Дніпропетровська обл.) Більша частина запасів припадає на буре та кам’яне вугілля, серед якого лише частина відповідає сучасним екологічним та енергетичним вимогам щодо вмісту золи та сірки. Водночас спостерігається нестача високоякісного вугілля, а також відсутність належних стимулів для підвищення його якості та глибини переробки. Ці фактори обмежують ефективність і надійність експлуатації існуючих котлоагрегатів, особливо при переході на паливо з підвищеним вмістом сірки. На світовому рівні структура споживання енергоресурсів суттєво відрізняється: вугілля продовжує займати значну частку (понад 40%), при зростаючому інтересі до відновлюваних джерел енергії. Прогнози не передбачають радикальної зміни цього балансу в найближчому майбутньому,

6 що підкреслює актуальність удосконалення технологій вугільної генерації енергії. Однією з ключових технічних проблем, що постають при використанні низькоякісного високосірчистого вугілля, є низькотемпературна корозія, яка виникає на конвективних поверхнях нагріву котлів через утворення сірчаної кислоти. Це явище може призводити до виходу з ладу теплообмінних поверхонь, зниження ефективності роботи котлоагрегатів і підвищення витрат палива. Найбільше страждає повітропідігрівач — останній елемент газового тракту, надійність якого є критично важливою для стабільної роботи всієї установки. Наразі багато існуючих котлоагрегатів було спроєктовано для використання високоякісного низькосірчистого вугілля, тоді як зміна економічних чи технічних умов потребує їх переведення на інші види палива. Це вимагає додаткових досліджень, спрямованих на оцінку можливості модернізації таких установок з урахуванням впливу низькотемпературної корозії.