На першому місці — інтереси енергетики

У статті «Що можуть нанотехнології в руках мегалобістів» (ZN.UA №42 від 23 листопада 2012 року) йшлося про проблеми впровадження наноактиваторів горіння на теплоелектростанціях України. Суть її в тому, що за результатами випробувань двох типів таких речовин на Зміївській ТЕС за замовленням Міненерговугільпрому України «активатор „РА-ГЕН-Ф“ показав зростання коефіцієнта корисної дії котла на 3,5—4,5% залежно від режиму експлуатації, МНФ (REDUXCO) — близько нуля». Далі йшлося про продовження «за бюджетні мільйони» випробувань МНФ (REDUXCO) на Трипільській ТЕС. Стаття написана талановито, жваво, дісталося в ній і вченим, і енергетикам, звичайному читачеві в неї легко повірити. Тим не менш існує зворотний бік медалі. З поваги до енергетиків і вчених та дотримуючись вимог п. 2 ст. 30 Закону України «Про інформацію», ZN.UA надає слово тим самим «мегалобістам» і «доцентам з кандидатами», згаданим у цій статті.

Для початку — невеликий і зрозумілий навіть неспеціалістам екскурс щодо технологічних особливостей електроенергетики України. Пиловугільні енергоблоки теплових електростанцій (ТЕС) за своїми проектними особливостями мали забезпечувати базове навантаження, а газомазутні блоки ТЕС і гідроенергетика — регулювати змінну частину добового графіка навантажень. Зі зміною структури споживання електроенергії в країні різко змінилася участь різних видів електрогенерації в регулюванні графіка навантаження. Чималу частину електроенергії виробляють атомні енергоблоки, що працюють у базовому режимі. Можливості регулювання пікових навантажень ГЕС і ГАЕС (гідроакумулюючих станцій) обмежені через їхню недостатню потужність. Вартість імпортованого газу обумовила зупинку газомазутних блоків. Вугільній енергетиці доводиться брати на себе функцію регулювання енергосистеми. Це означає зупинку частини блоків для проходження нічних провалів навантаження та їх підключення в години пік енергосистеми. Робота ТЕС у маневровому режимі поряд зі зниженням економічності роботи обумовлює нестабільні режими роботи котлів, прискорює знос обладнання та потребує дефіцитного газу на так зване підсвічування.

Вік вугільних електростанцій в Україні — 40—50 років, що вимагає їх оновлення або корінної реконструкції. За роки незалежності побудований лише один новий котел — циркулюючого киплячого шару — на Старобешівській ТЕС і за сучасною технологією реконструйований пиловугільний котел на Зміївській ТЕС. Блоки з оновленими котлами сьогодні найбільш економічні в галузі. Але один котел паропродуктивністю 670—970 тонн на годину коштує більше мільярда гривень, а інвесторів на таке будівництво поки не видно ні серед держустанов, ні серед приватних фірм.

Треба також врахувати, що з причин, які не залежать від енергогенеруючих компаній, періодично на котлах більшості ТЕС спалюється вугілля, яке за якістю гірше проектного. Погіршення умов горіння факела і рідкого шлаковидалення також компенсують газовим підсвічуванням.

В останні роки існує потреба максимально скоротити витрату газу на виробництво електроенергії. Поки фахівцям ПАТ «Центренерго» це вдається. За два останніх роки при збільшенні генерації майже на третину на електростанціях компанії зменшено використання природного газу (до 2% у структурі палива з 12% — у 2009 році), знижено питому витрату умовного палива на виробництво електроенергії. Це стало результатом виконання комплексної програми економії газу.

Втім, теплова генерація змушена активно шукати всі можливі шляхи продовження терміну експлуатації та підвищення ефективності роботи котлів, враховуючи використання на частині з них низькореакційного антрациту. Для перевірки можливостей застосування розроблених в Україні (або за її межами) технологій підвищення ефективності спалювання вітчизняного вугілля та зменшення витрати газу на теплостанціях Міненерговугільпром і керівництво ПАТ «Центренерго» дали згоду на випробування згаданих на початку матеріалу активаторів на чинному енергообладнанні.

Наведена інформація допоможе читачеві зрозуміти, який інтерес викликають малозатратні технології, що дозволяють підвищити ефективність згоряння вугілля і ККД котла. Економія від застосування таких технологій тільки на одному енергоблоці потужністю 300 МВт (а всього енергетичних вугільних котлів в Україні близько сотні) може досягти мільйонів гривень на рік. Ще можна збільшити виробництво електроенергії при тому ж обсязі видобутку вугілля та без застосування газу. Також привертають простота технічних рішень, економічні та екологічні ефекти, що декларуються виробниками активаторів горіння.

Навіщо потрібні активатори горіння

Пиловугільні енергоблоки ТЕС фізично зношені та морально застаріли. А на половині з них ще й спалюється низькореакційний антрацит. Оскільки коштів на їх термінову корінну реконструкцію сьогодні немає, викликають інтерес малозатратні рішення, спрямовані на підвищення ККД антрацитових котлоагрегатів, зменшення використання «підсвічувального» газу на розширення діапазону регулювання навантаження тощо.

Багато із запропонованих рішень не витримують критики від початку. Ті ж із них, які показали ефективність на енергоустановках меншого масштабу, були рекомендовані до промислових випробувань на ТЕС, а саме — активатори «РА-ГЕН-Ф» і МНФ (REDUXCO).

Названі речовини, як стверджують автори пропозиції, прискорюють вигоряння вугільного пилу, тобто зменшують рівень недопалу вугілля. Чим більше теплоти згоряння палива виділяється в топці, тим менша потреба в газовому «підсвічуванні».

Результати випробувань на Зміївській ТЕС

Випробування було проведено на виконання протокольного рішення засідання робочої групи, створеної згідно з наказом Міненерговугільпрому №171 від 31 травня 2011 року «Про створення робочої групи з визначення технічної доцільності введення як домішок до твердого палива на ТЕС активаторів горіння — анаклариду «РА-ГЕН-Ф» і МНФ (REDUXCO)».

Коментуючи результати, хочемо відзначити наступне. Випробування на котлі типу ТП-100 Зміївської ТЕС виконувалися в листопаді-грудні 2011 року за участю обох компаній — постачальників активаторів горіння, ДП «ДонОРГРЕС» і незалежних експертів від Інституту вугільних енерготехнологій. Спалювалася суміш антрациту і пісного вугілля з великим виходом летких речовин. Враховувалося, що результат короткострокових випробувань може мати похибки. 

Первинні дані нібито свідчили на користь більш помітного зменшення недопалу вугілля з активатором «РА-ГЕН-Ф». Але детальний аналіз показав, що цей результат отримано при більшій частці пісного вугілля в паливі, що само по собі покращує умови горіння. Тому віднесення зменшення недопалу виключно на рахунок дії «РА-ГЕН-Ф» було визнано недостовірним. Результати проб на вміст вуглецю в летючій золі при випробуваннях з активатором «РА-ГЕН-Ф» мали сумнівну достовірність: вони були однаковими в усіх дослідах і в кожній із чотирьох точок відбору золи, чого просто не могло бути за технологією спалювання та згідно з конструкцією котла. Тому, незважаючи на те, що активатор «РА-ГЕН-Ф» нібито давав розрахунковий виграш на рівні недопалу 3%, експерти від Інституту вугільних енерготехнологій і ДП «ДонОРГРЕС» дані цих випробувань поставили під сумнів.

При випробуваннях з активатором МНФ (REDUXCO) розподіл вуглецю в пробах летючої золи був звичайним для котла, виграш у рівні недопалу від 1,4 до 2,4% спостерігався у всьому діапазоні співвідношення антрациту і пісного вугілля в паливі, сумнівів не викликав жоден із результатів випробувань.

Як бачимо, твердження про негативний результат експерименту з активатором МНФ (REDUXCO) і однозначну перевагу «РА-ГЕН-Ф» не має під собою реальних підстав. Ці результати були висвітлені в науково-технічних звітах для Міненерговугільпрому, і саме вони дали підстави продовжити випробування активатора МНФ (REDUXCO) на Трипільській ТЕС.

Чим відрізняються випробування на Трипільській ТЕС

Хоча проведені за короткий час випробування на Зміївській ТЕС не дозволили відповісти на всі питання, вони стали основою для продовження випробувань на Трипільській ТЕС у більш жорстких умовах — з визначенням не розрахункової, а реальної економії палива одночасно на всіх котлоагрегатах протягом тривалого терміну.

Надалі інтерес до проведення випробувань на Трипільській ТЕС у НПП «Адіоз» виник тільки в травні 2012 року, вже після того, як 3 квітня 2012 року відповідно до законодавства України Трипільська ТЕС направила для оприлюднення документацію за процедурою закупівлі «відкриті торги». НПП «Адіоз» вимагало змінити тендерну документацію, подаючи скарги до постійно діючої адміністративної колегії АМКУ. Проведений на вимогу АМК Міністерством економічного розвитку і торгівлі моніторинг закупівлі за держкошти «Продукти хімічні різні технічного призначення» (оголошення №182369 у «Віснику державних закупівель» №49/1 (651/1) від 23 квітня 2012 року) не виявив порушень Закону України «Про здійснення державних закупівель». У задоволенні вимог НПП «Адіоз», а також інших компаній, що тричі подавали скарги, було відмовлено.

Доречно нагадати, що згаданим законом України визначено поняття держкоштів, яке не включає кошти господарюючих суб’єктів, тому «пустити за вітром бюджетні мільйони» ПАТ «Центренерго» не вдасться — компанія не є їх розпорядником.

А Трипільська ТЕС захистила себе від зайвих витрат у разі негативного результату випробувань: після згаданих суперечок було вирішено, що каталізатор МНФ (REDUXCO) надається для випробувань безкоштовно. Вартість послуг ТОВ «МНФ-Новітні технології» буде дорівнювати нулю, якщо економія буде менше 6 г умовного палива за вироблений кіловат-годину електроенергії (у середньому це більше 1,5% ККД котла)! Все це задокументовано.

Випробування на Трипільській ТЕС, розраховані на листопад-грудень цього року, тривають. Після обробки та аналізу експериментальних даних результати будуть оприлюднені у звітах і професійних виданнях.

Щодо обладнання, то з метою вивчення впливу каталізатора МНФ на метал поверхонь нагрівання Інститут електрозварювання ім. Є.Патона НАН України провів дослідження, що показали відсутність впливу каталізатора на зміну структури та властивостей металу.

На нашу думку, факти свідчать, що фахівці Міненерговугільпрому, ПАТ «Центренерго», пуско-налагоджувальних організацій та Інституту вугільних енерготехнологій НАН України у непростий для енергогалузі час намагаються всіма своїми знаннями допомогти морально застарілим та відпрацьованим електростанціям знизити собівартість електроенергії, захистити себе від впливу зовнішніх факторів, зростання цін на енергоносії та виконувати завдання уряду щодо зниження споживання природного газу. Тому поспішним і непрофесійним було віднесення їх до «мегалобістів», а вчених Національної академії наук — до нероторопних «доцентів з кандидатами».

Втім, в енергетиці України є чимало проблем, вирішенню яких професійні журналісти в тісному контакті з фахівцями-енергетиками і вченими могли б ефективно сприяти. До чого і запрошуємо.


Н. Дунаєвська, О. Єгорова 

«Дзеркало тижня. Україна» №47, 21 грудня 2012