Молодые учёные предлагают экономить на снеге и мазуте

Как говорят красноярские инноваторы, разработки молодых учёных тем и хороши, что обладают новизной и неординарным подходом к решению того или иного вопроса. А самое главное - молодые разработчики берутся за проблемы, которыми болен именно наш город, и выдают решения, которые находят воплощение в родном регионе.

Экология и экономия - близнецы сёстры

Зима прошлого года показала, насколько актуальна для нашего города проблема утилизации снега. Обильные осадки практически парализовали движение. Снегоуборочные машины не успевали очищать магистрали от сугробов, а местные полигоны оказались переполнены. Если точно подсчитывать даты, то именно в ту зиму у аспирантов кафедры тепловых электрических станций Политехнического института СФУ зародилась идея того, как решить снежную проблему.

В мире существует множество методик избавления от холодных осадков, которые обильно заваливают города. Но одни оказались слишком затратными для Сибири, другие имели локальное воздействие. У молодых учёных Красноярска свой метод утилизации снега, который позволит решить и ещё одну местную проблему - тепловое загрязнение Енисея.

- Ежегодно Красноярск сталкивается с вопросом уборки снега и вывоза его за черту города, что требует больших транспортных расходов, - говорит разработчик идеи аспирант Денис Сургутский. - Кроме того, при таянии осадков в грунт и водоёмы попадает огромное количество вредных для здоровья человека веществ. Наряду с этим ТЭЦ города после охлаждения конденсаторов паровых турбин сбрасывают до 25 тысяч кубических метров в час тёплой воды с температурой до 25 градусов в Енисей, тем самым увеличивая тепловое загрязнение реки.

По мнениию разработчика, создание эколого-энергосберегающей технологии для таяния снега с использованием тепла оборотной системы водоснабжения ТЭЦ - задача очень актуальная для краевого центра.

- Моя диссертационная работа на злобу дня, - считает Денис Сургутский. - предлагается сделать несколько пунктов по приёму осадков. Принцип довольно простой - использовать сбросную воду ТЭЦ для таяния снега.

Если будет построен специальный приёмный пункт для такой утилизации осадков, то над землёй вы ничего примечательного не заметите. Разве что большую решётку, на которую ссыпается собранный в городе снег. Все основное действие происходит под землёй, здесь располагается та самая снеготаялка, которую придумал аспирант политехнического института.

- Устройство снеготаялки состоит из обогреваемого приёмного бункера, расположенного ниже уровня земли, - поясняет разработчик. - Он представляет собой прямоугольный корпус с двойной стенкой и проточной системой нагрева. Между наружной и внутренней стенками нижней части приёмного бункера установлена поперечная перегородка, ниже которой внутренняя стенка бункера представляет собой перфорированную ленту. Сделано это для того, чтобы задерживать крупный мусор, который попадается в снеге.

Нагревание системы происходит следующим образом. С помощью насоса в пространство между стенками подаётся сбросная тёплая вода от ТЭЦ, тем самым обогревая приёмный бункер, куда через загрузочные окна из самосвалов сваливается снег, удаляемый с городских территорий. Так как внутренняя стенка приёмного бункера выполнена с наклоном, превышающим угол естественного откоса, снег, нагреваясь от внутренней стенки бункера, перемещается в съёмные контейнеры и попадает под душ тёплой воды из сопел душевого коллектора. Из-за этого и происходит интенсивное таяние.

Растаявший снег вместе со сбросной водой удаляется через перфорированные стенки контейнеров, при этом мусор задерживается в перфорированных коробках. Далее вода через внутреннюю дырчатую стенку бункера поступает в своеобразный сборник, из которого грязь периодически отсасывается илососом, а осветлённая вода через перелив поступает в канализацию для последующей очистки.

К слову сказать, сбросная вода, которая раньше сливалась в Енисей, имеет достаточно высокую температуру (из-за этого и происходило тепловое загрязнение реки). Но, поработав на таянии снега, она остывает. А следовательно, и река уже не страдает от горячего вливания.

Как считает разработчик, предложенные им снеготаялки можно построить и прямо на ТЭЦ, и в отдалении от теплоцентралей - просто протянув от них трубы, по которым сбросная горячая вода будет доставляться на приёмный пункт осадков. Главное, организовать взаимодействие двух заинтересованных друг в друге предприятий.

Специалисты просчитали, что внедрение предлагаемой молодым учёным технологии позволит убить даже не двух зайцев, а целых шесть. Во-первых, можно будет утилизировать огромного количества низкопотенциального тепла от ТЭЦ, во-вторых, снизить себестоимость одной гигакаллории отпускаемого тепла, кроме этого, обеспечить малозатратное и эффективное таяние снега, а при его уборке решить экологические вопросы и, наконец, снизить транспортные расходы на вывоз снега и затраты на сооружение снегоотвалов.

Надежда Третяк также аспирант кафедры тепловых электрических станций Политехнического института СФУ. Девушка говорит, что ей интересно решать городские проблемы. В своей диссертационной работе она осветила эколого-энергосберегающее всережимное горелочное устройство для современных тепловых станций.

- Все наши теплоэлектроцентрали, чтобы получить энергию, сжигают уголь, - констатирует девушка. - А мы предлагаем технологию, которая позволит сжигать топливо с меньшими выбросами оксидов азота и, кроме того, сэкономит очень дорогой ресурс - мазут, который идёт на растопку котлов.

Молодой учёный считает, что использовать электронагрев котлов гораздо экономичнее, чем применять для этого дорогостоящий мазут. И вместо мазутных форсунок предлагает поставить электрический поджиг.

- Эта технология позволяет как экономить ресурс, так и использовать уголь, на который ориентирована наша страна, - говорит Надежда Третяк. - А сегодня эта тема очень актуальна.

И, действительно, сегодня об энергосбережении не говорит разве только ленивый. Впрочем, большинство предпочитает экономить на бытовом уровне - вовремя выключая свет и подсчитывая с помощью приборов учёта потребляемые ресурсы. Красноярские молодые учёные предлагают простые решения для сложных производстов, которые приведут к сокращению расхода дорогостоящего топлива.

Первый опытный образец электроподжига угольной пыли для розжига котлов уже установлен на ГРЭС-1 в Зеленогорске. Отладка режимов работы экспериментального оборудования проходила в конце марта, сейчас идёт внедрение другого такого же устройства (на котле должно быть восемь поджигов), так что говорить о каких-то результатах работы ещё рано.

- Сейчас экономисты делают технико-экономическое обоснование, после него можно будет уже точно говорить о размерах экономии, - считает учёный. - Но радует уже то, что наши теплостанции готовы к внедрению нового оборудования, к модернизации производства.

Как известно, модернизация - дело затратное, не каждое предприятие согласится сегодня вкладывать деньги в то, что принесёт результат только завтра. Но, как говорит аспирант политехнического института, у производителей тепла появился интерес к разработкам красноярской исследовательницы. Так что вполне возможно, следующие опытные образцы будут взращиваться уже на нашей, красноярской почве.