Ученые САФУ повысят КПД котельных на биотопливе в Арктике
Специалисты Северного Арктического федерального университета займутся модернизацией оборудования для биотопливных котельных в Арктике. Об этом 23 сентября сообщила пресс-служба вуза. Работы ведут вместе с научно-образовательным центром мирового уровня «Российская Арктика». Об этом пишет портал ТАСС.
Ученые дорабатывают топочное устройство котлов на древесных гранулах. Цель — повысить эффективность сжигания биотоплива и сократить вредные выбросы. Первый этап провели на действующей котельной в селе Шангалы (Устьянский округ). Там стоят четыре водогрейных котла UTK-300 по 300 кВт каждый, суммарная мощность объекта — 1,2 МВт. Специалисты изучили разные режимы работы, свойства топлива и продуктов сгорания, провели балансовые опыты, а также 3D-сканирование топки и теплообменных поверхностей.
Потенциал для модернизации оказался значительным. При базовых настройках котлы работали циклично, из-за чего менялись энергетические и экологические показатели. В отдельные периоды КПД падал почти на 20%: причина — рост потерь тепла и недожог топлива. Руководитель проекта, директор Высшей школы энергетики, нефти и газа САФУ Анатолий Попов, главным направлением назвал переход от одноступенчатого сжигания к двухступенчатому. Сначала топливо горит в топочной камере, а затем горючие газы и продукты неполного сгорания дожигаются в отдельной зоне, куда подают вторичный воздух. Это уменьшает и потери тепла, и выбросы вредных веществ.
Прорабатывают также оптимизацию подачи воздуха и топлива, увеличение объема топки, совершенствование автоматики и монтаж дополнительных средств контроля. Эксперименты показали: лучше всего, когда на выходе из котла в продуктах сгорания остается 6-7% кислорода. Отдельное внимание — экологии. В некоторых режимах зафиксированы повышенные выбросы монооксида углерода, однако корректировка процесса горения заметно улучшает показатели.
Для Архангельской области проект особенно актуален: в коммунальной энергетике региона все чаще применяют местное биотопливо, планируется построить 20 таких котельных. Совершенствование отечественного оборудования позволит эффективнее использовать древесные гранулы, сократить воздействие на природу и расширить применение местных топливных ресурсов. Работа продолжится в 2027-2028 годах: предстоит спроектировать топочные камеры жаротрубного котла на 300 кВт, выполнить компьютерное моделирование и расчеты, оптимизировать теплообменные поверхности и режимы. Далее запланированы опытно-промышленные испытания котлоагрегата на 1 МВт. Завершение намечено на 2028 год, после чего начнется опытно-конструкторская стадия. Сертификацию первых промышленных образцов руководитель исследования оценивает к 2030 году.
