energyЭнергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations1029-74482414-0341BNTU10.21122/1029-7448-2023-65-5-422-435energy-2199Research ArticleТЕПЛОЭНЕРГЕТИКАНEAT POWER ENGINEERINGТеплотехнические испытания отопительных котельных при работе на торфяном топливеThermal Engineering Tests of Heating Boiler Houses when Working on Peat FuelЛюбовВ. К.LyubovV. K.

Адрес для переписки:Любов Виктор Константинович – Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова,наб. Северной Двины, 17163002, г. Архангельск, Российская Федерация.Тел.: +7 8182 21-61-75a.n.popov@narfu.ru

Address for correspondence:Lyubov Viktor K..–Northern (Arctic) Federal University named after M. V. Lomonosov,17, Severnaya Dvina Emb.,163002, Arkhangelsk, Russian Federation.Tel.: +7 8182 21-61-75a.n.popov@narfu.ru

a.n.popov@narfu.ruЧухчинД. Г.ChukhchinD. G.

Архангельск

Arkhangelsk

ПоповА. Н.PopovA. N.

Архангельск

Arkhangelsk

a.n.popov@narfu.ruСеверный (Арктический) федеральный университет имени М. В. ЛомоносоваРоссияNorthern (Arctic) Federal University named after M. V. LomonosovRussian Federation202204102022655422435Copyright © Любов В.К., Чухчин Д.Г., Попов А.Н., 20222022Любов В.К., Чухчин Д.Г., Попов А.Н.Lyubov V.K., Chukhchin D.G., Popov A.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://energy.bntu.by/jour/article/view/2199

Процесс отказа от невозобновляемых топлив в системе сложившихся отношений к вопросам экологии и ресурсосбережения повсеместно сопровождает развитие общества и экономики. В данной статье представлены результаты комплексных промышленно-эксплуатационных испытаний водогрейных котлов КВм-2,0 с ТШП и КВр-0,4К на объектах теплоснабжения Архангельской области при типичных режимах работы при сжигании угля, топливных смесей, а также брикетированного и кускового торфа. Эксперименты осуществлялись с использованием современных методов и передовых технических средств. В рамках исследований по переводу котлов на торфяное топливо проведены балансовые опыты, получены технико-экономические и экологические показатели работы, выполнены отбор и анализ очаговых остатков, детально изучены мелкодисперсные твердые и сажевые частицы, выбрасываемые в окружающую среду. Приведены графики изменения КПД брутто, потерь теплоты с уходящими газами, химической неполнотой сгорания топлива и концентраций оксидов серы и азота в период между загрузками торфяных брикетов в котел КВр-0,4К, а также графики изменения составляющих теплового баланса и КПД брутто всех исследуемых котельных агрегатов. Перевод теплогенерирующих установок на сжигание торфяного топлива позволяет добиться существенного снижения выбросов твердых и сажевых частиц без модернизации золоулавливающих установок. Комплексные экспериментальные исследования, проведенные на действующих водогрейных котлах номинальной теплопроизводительностью 0,4 и 2,0 МВт, показали возможность, а также энергоэкологическую эффективность сжигания брикетированного и кускового торфа в топочных камерах данных теплогенерирующих установок.

Modern development of society and the economy is generally accompanied by abandonment of non-renewable fuels in the system of existing attitudes toward environmental issues and resource conservation. The paper presents the results of complex operational tests of КВм-2.0 water boilers with automatic stoker and КВр-0.4K at heat supply facilities of the Arkhangelsk region under the typical operating conditions on coal, fuel mixtures, and also peat briquettes and sod peat. Experimental work was carried out using modern methods and advanced technical means. Within the framework of the research on the conversion of boilers to peat fuel, balance experiments were carried out; technical, economic and environmental performance indicators were obtained; the selection and analysis of focal residues were carried out, fine solid and soot particles polluted into the environment were studied in detail. The paper presents graphs of changes in gross efficiency, heat loss with exhaust gas, heat loss with incomplete combustion, and concentrations of sulfur and nitrogen oxides during the cycle between loading peat briquettes into the КВр-0.4K boiler, as well as graphs of changes in the heat balance components and gross efficiency all boiler units under investigation. The conversion of heat generating plants to peat fuel combustion makes it possible to achieve a significant reduction in emissions of solid and soot particles without upgrading ash-collecting plants. Complex experimental studies conducted of existing hot water boilers with a nominal heating capacity of 0.4 and 2.0 MW have shown the possibility, as well as the energy-environmental efficiency of burning briquetted and sod peat in the combustion chambers of these heat generating plants.

возобновляемые ресурсытепловые потериконцентрация вредных веществвыбросыэнергетический баланскусковой торфбрикетыкаменный угольrenewable resourcesheat lossconcentration of pollutantsemissionheat balancesod peatbriquettescoalReferencesЛюбов, В. К. Повышение эффективности энергетического использования биотоплив / В. К. Любов, С. В. Любова. Архангельск: САФУ, 2017. 533 с.Lyubov V. K., Lyubova S. V. (2017) Improving the Efficiency of Energy Use of Biofuels. Arkhangelsk, NArFU, 2017. 533 (in Russian).Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов. М.: ПИО ОБТ, 1996.Rules for the Preparation and Safe Operation of Steam and Hot Water Boilers. Moscow, PPA OBT, 1996 (in Russian).Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей. 14-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1989. 288 с.Rules of Technical Operation of Power Plants and Electric Networks. 14th ed. Moscow, Energoatomizdat Publ. 1989. 288 (in Russian).Трембовля, В. И. Теплотехнические испытания котельных установок / В. И. Трембовля, Е. Д. Фингер, А. А. Авдеева. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1991. 416 с.Trembovlya V. I., Finger E. D., Avdeeva A. A. (1991) Thermal Engineering Tests of Boiler Installations. 2nd ed. Moscow, Energoatomizdat Publ. 416 (in Russian).Сборник методик по определению концентраций загрязняющих веществ в промышленных выбросах. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 269 с.Collection of Techniques for Determining Concentrations of Pollutants in Industrial Emissions. Leningrad, Gidrometeoizdat Publ. 1987. 269 (in Russian).Тепловой расчет котлов (нормативный метод) / изд. 3-е, перераб. и доп. СПб.: НПО ЦКТИ, 1998. 256 с.Thermal Calculation of Boilers (Normative Method). 3rd ed. St. Petersburg, SDA RDPE, 1998. 256 (in Russian).Определение потерь тепла в окружающую среду на основе комплексного исследования эффективности работы котлов / В. К. Любов [и др.] // Теплоэнергетика. 2015. № 8. С. 36–40.Lyubov V. K., Malygin P. V., Popov A. N., Popova E. I. (2015) Determining Heat Loss Into the Environment Based on Comprehensive Investigation of Boiler Performance Characteristics. Thermal Engineering, 62 (8), 572–576. https://doi.org/10.1134/S004060151506004X.Exosomes in the Phloem and Xylem of Woody Plants / D. G. Chukhchin [et al.] // Planta. 2019. Vol. 251, Iss. 1. Art. 12. https://doi.org/10.1007/s00425-019-03315-y.Chukhchin D. G., Bolotova K., Sinelnikov I., Churilov D., Novozhilov E. (2019) Exosomes in the Phloem and Xylem of Woody Plants. Planta, 251 (1), Article12. https://doi.org/10.1007/ s00425-019-03315-y.Fractionation of Wood with Binary Solvent 1-Butyl-3-Methylimidazolium Acetate + Dimethyl Sulfoxide / A. V. Ladesov [et al.] // Russian Journal of Applied Chemistry. 2018. Vol. 91,Ladesov A. V., Belesov A. V., Kuznetsova M. V., Pochtovalova A. V., Malkov A. S., Shestakov S. L., Kosyakov D. S. (2018) Fractionation of Wood with Binary Solvent 1-Butyl-3-Methylimidazolium Acetate + Dimethyl Sulfoxide. Russian Journal of Applied Chemistry, 91 (4), 663–670. https://doi.org/10.1134/S1070427218040201.Iss. 4. P. 663–670. https://doi.org/10.1134/S1070427218040201.Lyubov V. K., D’yachkov V. A. (1998) Software-and-Methodological Complex for Processing Test Results of Thermal Power Equipment and Calculation of Harmful Emissions. Trudy 2-i Ros. Nats. Konf. po Teploobmenu. T. 3: Svobodnaya Konvektsiya. Teplomassoobmen pri Khimicheskikh Prevrashcheniyakh [Proceedings of the 2nd Russian National Conference on Heat Exchange. Vol. 3: Free Convection. Heat and Mass Transfer in Chemical Transformations]. Moscow, MPEI, 225–228 (in Russian).Любов, В. К. Программно-методический комплекс для обработки результатов испытаний теплоэнергетического оборудования и расчета вредных выбросов / В. К. Любов, В. А. Дьячков // Труды 2-й рос. нац. конф. по теплообмену. М.: МЭИ, 1998. Т. 3: Свободная конвекция. Тепломассообмен при химических превращениях. С. 225–228.Yarmolchick Yu. Р., Schröger R., Haberfelner H., Pichler M., Kostić D., Moroz G. V. (2020) Combined Combustion of Various Industrial Waste Flows in Boiler Furnaces. Part 1. Enеrgеtika. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii i Energeticheskikh Ob’edinenii SNG = Energetika. Proceedings of CIS Higher Education Institutions and Power Engineering Associations, 63 (3), 236–252. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2020-63-3-236-252 (in Russian).Комбинированное сжигание потоков различных промышленных отходов в топках котлов. Ч. 1 / Ю. П. Ярмольчик [и др.] // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2020. Т. 63, № 3. С. 236–252. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2020-63-3-236-252.Yarmolchick Yu. P., Schröger R., Haberfelner H., Pichler M., Kostić D., Moroz G. V. (2020) Combined Combustion of Various Industrial Waste Flows in Boiler Furnaces. Part 2. Enеrgеtika. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii i Energeticheskikh Ob’edinenii SNG = Energetika. Proceedings of CIS Higher Education Institutions and Power Engineering Associations, 63 (6), 526–540. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2020-63-6-526-540 (in Russian).Комбинированное сжигание потоков различных промышленных отходов в топках котлов. Ч. 2 / Ю. П. Ярмольчик [и др.] // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2020. Т. 63, № 6. С. 526–540. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2020-63-6-526-540.Roslyakov P. V. [ed.] (2004) Control of Harmful Emissions of Thermal Power Plants Into the Atmosphere. Moscow, MPEI. 228 (in Russian).Контроль вредных выбросов ТЭС в атмосферу / под ред. П. В. Рослякова. М.: МЭИ, 2004. 228 с.Sedlov A. S. (2001) Improving the Environmental Safety of Thermal Power Plants. Moscow, MPEI. 378 (in Russian).Повышение экологической безопасности тепловых электростанций / под ред. А. С. Седлова. М.: МЭИ, 20Повышение экологической безопасности тепловых электростанций / под ред. А. С. Седлова. М.: МЭИ, 20

The authors declare that there are no conflicts of interest present.