Научная статья на тему 'Обработка плазмы с низким уровнем реактивного угля'

Обработка плазмы с низким уровнем реактивного угля Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
130
33
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭНЕРГИЯ / СЖИГАНИЕ УГЛЯ / КПД КОТЛОВ / ПЛАЗМЕННО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ / ТОПЛИВНЫЙ БАЛАНС / ENERGY / COAL COMBUSTION / EFFICIENCY OF BOILERS / PLASMA-ENERGY TECHNOLOGIES / FUEL BALANCE

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Кайсаров Абылхайыр Канатович, Кызыров Кайрулла Бейсенбаевич

Уголь является одним из основных источников энергии XXI в. Для повышения эффективности сжигания угля разрабатываются новые плазменно-энергетические технологии. Сегодня пылеугольные ТЭЦ во всем мире генерируют более 50 % электрической и тепловой энергии, доля угля в топливном балансе ТЭЦ растет. В то же время качество углей снижается. Традиционные методы снижения расхода мазута на теплоэлектроцентралях (повышение дисперсности помола пыли, высокий предварительный нагрев воздушной смеси и вторичного воздуха и др.), используемые для улучшения воспламенения топлива и стабилизации горения, исчерпали себя, поэтому радикальное повышение эффективности использования топлива может быть связано только с разработкой и освоением абсолютно новых технологий. Плазменная технология, по-видимому, является наиболее перспективной среди альтернативных технологий, доступных для решения указанных выше проблем. Данная технология обеспечивает существенное повышение экономической эффективности и улучшение экологических показателей электростанций, работающих на твердом топливе.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Кайсаров Абылхайыр Канатович, Кызыров Кайрулла Бейсенбаевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

TREATMENT OF PLASMA WITH A LOW LEVEL OF REACTIVE COAL

Coal is one of the main sources of energy of the 21st century. New plasma-energy technologies are being developed to improve the efficiency of coal combustion. Today, pulverized coal CHP plants worldwide generate more than 50% of electric and thermal energy, the share of coal in the fuel balance of the CHP is growing. At the same time, the quality of coal is reduced. Traditional methods of reducing fuel oil consumption at thermal power plants (increasing the dispersion of the grinding dust, high preheating of the air mixture and secondary air, etc.) used to improve fuel ignition and burning stabilization, have exhausted themselves, therefore a radical increase in fuel efficiency can only be associated with the development and development of completely new technologies. Plasma technology seems to be the most promising among the alternative technologies available to solve the above problems. This technology provides a significant increase in economic efficiency and environmental performance of power plants operating on solid fuel.

Текст научной работы на тему «Обработка плазмы с низким уровнем реактивного угля»

УДК 621.182:662.76(043.3)

А. К. Кайсаров, К. Б. Кызыров

Карагандинский государственный технический университет (КарГТУ), г. Караганда, Республика Казахстан

ОБРАБОТКА ПЛАЗМЫ С НИЗКИМ УРОВНЕМ РЕАКТИВНОГО УГЛЯ

Аннотация. Уголь является одним из основных источников энергии XXI в. Для повышения эффективности сжигания угля разрабатываются новые плазменно-энергетические технологии. Сегодня пылеугольные ТЭЦ во всем мире генерируют более 50 % электрической и тепловой энергии, доля угля в топливном балансе ТЭЦ растет. В то же время качество углей снижается. Традиционные методы снижения расхода мазута на теплоэлектроцентралях (повышение дисперсности помола пыли, высокий предварительный нагрев воздушной смеси и вторичного воздуха и др.), используемые для улучшения воспламенения топлива и стабилизации горения, исчерпали себя, поэтому радикальное повышение эффективности использования топлива может быть связано только с разработкой и освоением абсолютно новых технологий.

Плазменная технология, по-видимому, является наиболее перспективной среди альтернативных технологий, доступных для решения указанных выше проблем. Данная технология обеспечивает существенное повышение экономической эффективности и улучшение экологических показателей электростанций, работающих на твердом топливе.

Ключевые слова: энергия, сжигание угля, КПД котлов, плазменно-энергетические технологии, топливный баланс.

Abylkhaiyr K. Kaisarov, Kairulla B. Kyzyrov

Karaganda state technical university (KSTU), Karaganda, Republic of Kazakhstan

TREATMENT OF PLASMA WITH A LOW LEVEL OF REACTIVE COAL

Abstract. Coal is one of the main sources of energy of the 21st century. New plasma-energy technologies are being developed to improve the efficiency of coal combustion. Today, pulverized coal CHP plants worldwide generate more than 50% of electric and thermal energy, the share of coal in the fuel balance of the CHP is growing. At the same time, the quality of coal is reduced. Traditional methods of reducing fuel oil consumption at thermal power plants (increasing the dispersion of the grinding dust, high preheating of the air mixture and secondary air, etc.) used to improve fuel ignition and burning stabilization, have exhausted themselves, therefore a radical increase in fuel efficiency can only be associated with the development and development of completely new technologies.

Plasma technology seems to be the most promising among the alternative technologies available to solve the above problems. This technology provides a significant increase in economic efficiency and environmental performance of power plants operating on solid fuel.

Keywords: energy, coal combustion, efficiency of boilers, plasma-energy technologies, fuel balance.

На тепловых электростанциях при сжигании сильно балластированных углей, которые не могут гореть сами по себе, особенно в условиях минимальных нагрузок, необходимо обеспечить максимальную интенсификацию пылеугольного пламени с мазутом. В этом случае доля мазута в общем объеме тепла, выделяемого в топке котла, может составлять до 30 %. Сжигание угля с мазутом в указанных пропорциях приводит к интенсивной высокотемпературной коррозии экранов, резкому снижению выгорания частиц твердого топлива (его несгоревшая часть выбрасывается вместе с золой и дымом), химическому недожиганию, увеличению количества выбросов загрязняющих веществ (по сравнению с углем мазут содержит в два раза больше серы), увеличению частоты аварий с пароперегревателями. В результате это приводит к снижению КПД котлов. Высокое содержание серы в мазуте приводит к образованию сульфидов, которые:

выбрасываются в атмосферу с целью вызвать ее загрязнение;

образуют сернистую кислоту, которая атакует металлические конструкции котлов и дымоходов;

вступают в реакцию с пылевидным шлаком с образованием очень сильной накипи на внутренних частях котлов и пароперегревателей.

По этим причинам котлы тепловых электростанций должны подвергаться капитальному ремонту в среднем один раз в два года (стоимость капитального ремонта равна стоимости нового котла). Затраты, понесенные на приобретение мазута, а также затраты, связанные с обслуживанием мазутодобывающих объектов, составляют около 3 $/т. Мировая тенденция к лучшей переработке нефти приводит к снижению доли мазута до 5 %. Учитывая высокую стоимость мазута, сокращение его поставок, снижение эффективности и эксплуатационной надежности котлов при совместном сжигании мазута и угля, все большую актуальность приобретает технология безмасляного розжига и интенсификации пылевидной угольной смеси в топках котлов с использованием плазмотронов.

Для повышения эффективности сжигания угля разрабатываются новые плазменно-топливные системы, которые являются ключевым элементом плазменно-энергетических технологий. Среди них пылеугольные горелки, оснащенные электродуговыми плазмотронами, и комбинированные плазменные газификаторы, предназначенные для обогрева электростанций. Плазменно-топливные системы обеспечивают безмасляное зажигание пылеуголь-ных котлов, стабилизацию пламени и, как следствие, одновременное снижение механического недожога топлива и образования оксидов и сульфидов азота.

Плазменно-энергетические технологии основаны на плазменной термохимической обработке угля для подготовки его к сжиганию. Эта обработка заключается в нагревании топли-вовоздушного заряда (аэросмеси) электродуговой плазмой до температуры образования ле-

С», сб.%

100

10

0.1

40

20

тучих угольных компонентов и частичной газификации углеродного остатка. Поэтому независимо от качества угля это обеспечивает высокореактивное двухкомпонентное топливо (горючий газ и коксовый остаток). Когда это топливо подается в топку, оно воспламеняется при смешивании со вторичным воздухом и затем горит устойчиво, не требуя сжигания дополнительного топлива (мазута или природного газа), традиционно используемого для зажигания котлов и стабилизации пламени низкосортных энергетических углей.

Целью настоящего исследования явилось изучение возможности снижения требуемой теплоемкости плазменной струи для обеспечения стабилизированного горения пылевидно-угольной смеси и увеличения скорости горения низкореактивных углей с использованием технологически значимых плазменных эффектов.

Плазменное зажигание угля основано на электротермохимической подготовке топлива к сжиганию, в результате чего образуются горючий газ и коксовый остаток. Эта особенность показана на рисунке 1 [1].

Из рисунка 1 следует, что концентрация горючих компонентов (СО + Н2 + СН4) растет с увеличением температуры процесса, достигая 50 - 70 % от концентрации газовой фазы (Т = 900 - 1200 К). Это способствует их интенсивному самовоспламенению при смешивании с

/ V У/ а

/ со/ ССМ \ снЛ \ Й1С / БЮ^

то, мас.% Ъ

2

ГеА^О* АЬОз ас {

-

400

300

1200

1600

Т. К

Рисунок 1 - Состав газовой (а) и конденсированной (Ь) фаз двухкомпонентного высокореакцивного топлива, где т, - масса /-го компонента и т0 - масса аэросмеси

основным топливовоздушным зарядом. Концентрация оксидов (HO + CO2) снижается до 0,1 % с ростом температуры. Процесс стабилизации горения низкореактивных углей включает в себя нагрев небольшой части топливовоздушного заряда электродуговой плазмой до температуры полного выхода летучих компонентов и частичную газификацию коксового остатка. В результате из меньшей части топливовоздушного заряда, прошедшего через зону электродугового разряда (независимо от качества исходного топлива), получают высокореактивное двухкомпонентное топливо, способное при смешивании с ним воспламенять основной поток топливовоздушного заряда и стабилизировать процесс горения пламени. На этом принципе основаны три плазменно-энергетические технологии, такие как безмасляное зажигание пылеугольных котлов, интенсификация пылеугольного пламени и стабилизация выхода жидкого шлака в печах с удалением жидкого шлака [2].

Комбинированная плазменная парогазовая газификация углей основана на сочетании плазменной активации горения небольшой части топлива (2 - 3 %) с использованием внешнего источника тепла (плазмотрона) и последующего ступенчатого воспламенения остальной топливовоздушной шихты с использованием активированной части угля. Тепловой эффект выгорания этой топливовоздушной шихты служит для компенсации эндотермического эффекта паровой газификации основной части угля. В этом случае последние могут составлять 70 - 80 % всего топлива в комбинированном плазменном газификаторе.

Суть плазменной паровой газификации заключается в том, что с помощью дуговых плазмотронов органическая масса угля преобразуется в высококалорийный синтез-газ (CO + H2), не содержащий оксидов азота и серы. В этом случае наблюдается эндотермический эффект реакций паровой газификации угля:

H2O + C = CO + H2 - Q = 131,500 кДж/моль, (1)

полностью компенсируется химической энергией топлива, воспламеняемого электродуговой плазмой.

При комплексной переработке углей в плазменных реакторах пароугольная смесь нагревается плазмой до температуры полной газификации. Это предполагает превращение органической массы угля в синтез-газ (CO + Н2) и одновременное восстановление оксидов минеральной массы угля по следующим реакциям:

MnOm + mC = nM + mCO; (2)

MnOm + 2mC = MnCm + mCO. (3)

Здесь M - металл, или металлоид, содержащийся в минеральной массе угля, а n и m -стехиометрические коэффициенты в уравнениях реакций (2) и (3).

Реакции (2) и (3) приводят к образованию ценных компонентов (товарного кремния, углеродного кремния, ферросилиция и др.) в конденсированных продуктах переработки угля помимо горючего газа (СО) [3].

Новые плазменно-энергетические технологии повышения эффективности использования угля и снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу могут быть разработаны путем объединения указанных технологий [4].

На рисунке 2 показаны плазмотрон и схема его установки на пылеугольную горелку. Плазмотрон является основным элементом плазменно-топливной системы, он генерирует низкотемпературную плазму.

L ■■'■ 1I,, 1 /О-

■ '

water ptasmatron

Furnace

а б

Рисунок 2 - Плазмотрон (а) и схема его монтажа на прямоточной пылеугольной горелке (б)

Этот плазмотрон содержит медные электроды с водяным охлаждением (катод и анод). Плазменный газ - это воздух, продуваемый через электроды. Регулируемый диапазон мощности плазмотрона составляет от 100 до 350 кВт. Плазмотрон имеет следующие размеры: высота - 0,4 - 0,5 м, диаметр - 0,2 - 0,25 м. Его масса составляет 25 - 30 кг.

ПЛАЗМОТРОН

^^ттштштт/

2-C10,S)NH,CH.02,H1CN3Hj.N2) 2 ОН-, NO+, СО+, Si4, АГ, Са+ .

ф СИ 3 - е', СНN2-, К, Si, О 5 NO 5 СО , 4 А1,0, Н, N „ QH,N

Ш/////////////А

Рисунок 3 - Особенности взаимодействия дуговой плазмы с топливовоздушным зарядом в плазмотопливной системе зажигания угля (муфель с плазмотроном)

На рисунке 3 показаны особенности взаимодействия топливовоздушного заряда с дуговой плазмой в системе «плазма - топливо» (муфельная горелка с плазмотроном). Частицы угля с начальным размером 50 - 100 мкм подвергаются в плазме тепловому удару. В результате они распадаются на фрагменты, каждый из которых имеет размер 5 - 10 мкм. Это приводит к интенсивному образованию летучих элементов (СО, С02, Н2, Ы2, СН4, С6Н6 и др.) и ускоряет процесс окисления горючих компонентов топлива в три - четыре раза [5 - 7].

Рисунок 4 показывает результаты экспериментов по снижению выбросов ЫОх и механического недожога топлива при плазменном воспламенении углей.

Как видно из рисунка 4, при работе плазмотрона в режиме плазменной стабилизации пламени эмиссия ЫОх уменьшается в два раза, а механическое недожигание уменьшается в четыре раза. Одной из причин повышения реакционной способности топлива, обеспечивающей снижение механического недожога, является тепловой взрыв частиц угля при их взаимодействии с электродуговой плазмой [8].

На рисунке 5 показана экспериментальная зависимость относительного расхода энергии плазмотроном от выхода летучих компонентов воспламененного угля для различных тепловых электростанций.

з.о-

34,%

5.0 -1 г> -

10 -

2 0 -

1.0 -

0.16 0.24 О

Рисунок 4 - Влияние мощности плазмотрона (Р) и удельного расхода энергии на снижение образования ЫОх и механического недожога топлива (д4) при плазменном зажигании пылеугольного пламени

2.5-

2.0

1 .Ен

10ч

0.5-

I

10

15 20 25 30 35 40 45 50

Рисунок 5 - Экспериментальная зависимость относительной мощности плазмотрона от выхода летучих компонентов воспламененного угля для различных тепловых электростанций: 1 - Корея; 2, 12 - Украина; 3 - Китай; 4, 5, 8, 10, 11, 15 - Россия; 6 - Казахстан; 7 - США; 13 - Монголия; 14 - Киргизия; 15 - Эстония; 16 - Словакия; Р - электрическая мощность плазмотрона; Q -теплота сгорания угля; G - расход угля в муфеле с плазмотроном

Модель горения пылевидного угля в плазменно-реакторном реакторе (рисунок 6) учитывает струйный характер газодисперсного потока до точки его соприкосновения со стенками канала, фазовые переходы в частицах (испарение воды и плавление золы), обратное влияние частиц на газовый поток, ускоряющий и нагревающий их, и лучистый теплообмен между частицами и стенками. Считается, что расплавленная зола в тонкодисперсном состоянии «сдувается» с частиц угля в газовый поток, где она мгновенно приобретает свою скорость и температуру. Отложение золы на стенках канала игнорируется. Горение частиц описывается законом Аррениуса, учитывающим конечную скорость диффузии окислителя к поверхности частиц.

Данная модель квазиодномерна. Это позволяет обеспечить струйный характер пылевоз-душного потока в плазменно-реактивном реакторе. Усреднение в модели производится не по всему сечению канала, как в случае одномерных моделей, а по меньшему сечению струи, растущей вдоль потока.

Рисунок 6 - Схема плазменно-реактивного реактора: 1 - глушитель; 2 - кварцевая труба; 3 - плазмотрон; 4 - воздушная плазменная струя; 5 - вторичный воздух

Кроме того, указанная модель учитывает зависимость скорости этого роста от параметров рабочего процесса. Этот расчет дает более реалистичные значения температуры и скоростей (следовательно, времени пребывания в реакторе) газа и частиц. Кроме того, такой расчет допускает тот факт, что вторичный воздух добавляется к струе вдоль потока более или менее равномерными порциями, а не легко контактирует с топливом во всем его объеме. В начальной области струи наблюдается недостаток окислителя. Таким образом, термическая подготовка рабочей шихты осуществляется именно в этой области. Полный контакт вторичного воздуха с топливом достигается только в конце струи и в струйной части потока. В результате расчетов было установлено следующее. Тепловая мощность плазменной струи может быть увеличена в 15 - 20 раз при конверсии углерода ас = 0,3 - 0,6 за счет варьирования значений параметров процесса. Пылеугольное пламя на выходе содержит большое количество крупных частиц угля с температурой 1000 - 1500 °С и скоростью 40 - 80 м/с. Газообразная часть пламени имеет более низкие температуру и скорость, состоит в основном из азота, ее горючими компонентами являются оксид углерода и водород [9, 10].

Расчеты позволяют сделать вывод о том, что поперечное вдувание пылеугольного пламени, инициированного в плазменно-угольном реакторе (см. рисунок 6), в основной поток воспламененного пылеугольного угля (как показано на рисунках 2 и 3) обеспечивает заметное (в несколько раз) повышение его эффективности по сравнению с плазменной струей той же тепловой мощности. Поскольку объем и дальность действия пылеугольного пламени значительно больше, то оно будет иметь большую область взаимодействия с воспламененной угольной пылью. Кроме того, пламя содержит достаточно большое количество крупных частиц кокса, нагретых до высокой температуры. Проникая глубоко в уносящий поток, эти частицы воспламеняются при контакте с содержащимся в нем кислородом, тем самым усиливая воспламеняющее и стабилизирующее действие пламени.

Можно сделать выводы о том, что плазменно-топливные системы улучшают сжигание угля и повышают экологическую и экономическую эффективность использования угля, когда он используется вместо газа и мазута, в топливном балансе пылеугольных тепловых электростанций. Плазменно-энергетические технологии включают в себя безмасляные (безгазовые) способы розжига котлов и интенсификации пылеугольного пламени, стабилизации выхода жидкого шлака в печах с удалением жидкого шлака, плазменной газификации и комплексной переработки углей.

Наиболее распространенными преимуществами плазменно-энергетических технологий являются снижение выбросов ЫОх и SOx за счет подавления образования оксидов серы и азота и повышение эффективности сжигания твердого топлива за счет уменьшения механического недожога. Например, при производстве 1 кВт-ч электроэнергии или 1 Гкал

тепловой энергии сжигается меньшее количество топлива, выделяется меньше CO2 и сокращаются выбросы NOx и SOx в случае использования плазменно-топливных систем. Другими словами, удельные выбросы парниковых газов на единицу вырабатываемой электрической или тепловой энергии существенно снижаются.

Список литературы

1. Мессерле, В. Электротермохимическая подготовка угля к сжиганию [Текст] /

B. Мессерле, З. Сакипов, Ш. Ибраев. - Алматы: Наука, 1993. - 259 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2. Карпенко, Е. Современное состояние и перспективы использования плазменно-энергетических технологий в теплоэнергетике [Текст] / Е. Карпенко, В. Мессерле // Материалы 6-й Междунар. конф. по технологиям и сжиганию для чистой окружающей среды «Чистый воздух». - Порту. - Португалия, 2001. - V. II. - С. 791 - 794.

3. Плазменная комплексная переработка энергетических углей [Текст] / А. Устименко, Ф. Локвуд и др. // Материалы 6-й Междунар. конф. по технологиям и сжиганию для чистой окружающей среды «Чистый воздух». - Порту. - Португалия, 2001. - V. III. - С. 1473 - 1480.

4. Плазменно-энергетические технологии использования твердого топлива на тепловых электростанциях [Текст] / В. Мессерле, Е. Карпенко и др. // Материалы 6-й Междунар. конф. по технологиям и сжиганию для чистой окружающей среды «Чистый воздух». - Порту. -Португалия, 2001. - V. III. - С. 1465 - 1468.

5. Петров, С. В. Плазма - катализатор горения низкореактивных углей [Текст] /

C. В. Петров, А. Г. Сааков // Мир техники и технологий. - 2002. - № 7. - С. 40, 41.

6. Петров, С. В. Плазма - катализатор горения низкореактивных углей [Текст] / С. В. Петров, А. Г. Сааков // 16-й междунар. симпозиум по плазмохимии. - Таормина-Италия. - 2003. - С. 346 - 356.

7. Петров, С. Математическое моделирование плазменной обработки низкореак-тивных углей [Текст] / С. Петров, Л. Котляров, В. Яценко // Междунар. конф. по физике низкотемпературной плазмы. - Киев. - 2003. - С. 235 - 245.

8. Плазменно-энергетические технологии для улучшения экологических и экономических показателей сжигания и газификации пылевидного угля [Текст] / Г. Ю. Даутов, А. Н. Тимошевский и др. // Генерация низкотемпературной плазмы и плазменные технологии: Проблемы и перспективы. - Новосибирск: Наука, 2004. - Т. 20. Низкотемпературная плазма. - С. 341 - 366.

9. Применение плазменного воспламенения твердых топлив на Алматинской ТЭЦ-2 [Текст] / В. Е. Мессерле, А. Б. Устименко и др. // Вестник КазНУ им. аль-Фараби. Сер. химическая. - 2011. - № 3 (63). - С. 168 - 172.

10. Моделирование и испытания плазменно-топливных систем на котле БКЗ-420 Алматинской ТЭЦ-2 [Текст] / В. Е. Мессерле, Е. И. Карпенко и др. // Вестник ВосточноСибирского государственного университета технологий и управления. - 2012. -№ 2 (37). - С. 21 - 27.

References

1. Messerle V., Sakipov Z., Ibraev Sh. Elektrotermohimicheskaya podgotovka uglya k szhiganiyu (Electrotechnicheskaya preparation of coal for burning). Almaty: Science, 1993, 259 p.

2. Karpenko E., Messerle V. Current state and prospects of using plasma-energy technologies in heat power engineering. [Sovremennoe sostoyanie i perspektivy ispol'zovaniya plazmenno-energeticheskih tekhnologij v teploenergetike]. Materialy shestoj Mezhdunarodnoj konferencii po tekhnologiyam i szhiganiyu dlya chistoj okruzhayushchej sredy «Chistyj vozduh» (Proceedings of the sixth international conference on technologies and combustion for a clean environment «dean air»). - Porty, Portugal, 2001, V. II, pp. 791 - 794.

3. Ustimenko A., Lokvud F., Karpenko E., Messerle V. Plasma complex processing of energy coals. [Plazmennaya kompleksnaya pererabotka energeticheskih uglej]. Materialy shestoj Mezhdu-narodnoj konferencii po tekhnologiyam i szhiganiyu dlya chistoj okruzhayushchej sredy «Chistyj vozduh» (Proceedings of the sixth international conference on technologies and combustion for a clean environment «Clean air»). - Porty, Portugal, 2001, V. III, pp. 1473 - 1480.

4. Messerle V., Karpenko E., Lokvud F., Ustimenko A. Plasma-energy technologies of solid fuel use at thermal power plants. [Plazmenno-energeticheskie tekhnologii ispol'zovaniya tverdogo topliva na teplovyh elektrostanciyah]. Materialy shestoj Mezhdunarodnoj konferencii po tekhnologiyam i szhiganiyu dlya chistoj okruzhayushchej sredy «Chistyj vozduh» (Proceedings of the sixth international conference on technologies and combustion for a clean environment «Clean air»). - Porty, Portugal, 2001, pp. 1465 - 1468.

5. Petrov S. V., Saakov A. G. Plasma-catalyst of combustion of coal disconecting. [Plazma-katalizator goreniya nizkoreaktivnyh uglej]. Mir tekhniki i tekhnologij - The world of engineering and technology, 2002, no. 7, pp. 40 - 41.

6. Petrov S. V., Saakov A. G. Plasma-catalyst of combustion of coal disconnecting. [Plazma-katalizator goreniya nizkoreaktivnyh uglej]. 16-j Mezhdunarodnyj simpoziumpo Plazmohimii (16th international Symposium on plasma chemistry). - Taormina-Italy, 2003, pp. 346 - 356.

7. Petrov S., Kotlyarov L., Yacenko V. Mathematical modeling of plasma treatment of low-reactive coals. [Matematicheskoe modelirovanie plazmennoj obrabotki nizkoreaktivnyh uglej]. Mezhdunarodnaya konferenciya po fizike nizkotemperaturnoj plazmy (International conference on low-temperature plasma physics). - Kiev, 2003, pp. 235 - 245.

8. Dautov G. Yu., Timoshevskij A. N., Uryukov B. A. et al. Plazmenno-energeticheskie tekhnologii dlya uluchsheniya ekologicheskih i ekonomicheskih pokazatelej szhiganiya i gazifikacii pylevidnogo uglya. - Generaciya nizkotemperaturnoj plazmy i plazmennye tekhnologii: Problemy i perspektivy (Plasma-energy technologies for improving environmental and economic indicators of combustion and gasification of pulverized coal. - Generation of low-temperature plasma and plasma technologies: Problems and prospects). Novosybirsk: Nauka, 2004, vol. 20, pp. 341 - 366.

9. Messerle V.E., Ustimenko A.B., Tyutebaev S.S. et al. Application of plasma ignition of solid fuels at Almaty CHP-2. [Primenenie plazmennogo vosplameneniya tverdyh topliv na Almatinskoj TEC-2]. Vestnik KazNU im.al'-Farabi - Bulletin of the Treasury.al-Farabi, Chemical series, 2011. no. 3 (63), pp. 168 - 172.

10. Messerle V. E., Karpenko E. I., Ustimenko A. B. et al. Modeling and testing of plasma-fuel systems on the boiler BKZ-420 of Almaty CHP-2. [Modelirovanie i ispytaniya plazmenno-toplivnyh sistem na kotle BKZ-420 Almatinskoj TEC-2]. Vestnik Vostochno-Sibirskogo gosudar-stvennogo universiteta tekhnologij i upravleniya - Bulletin of the East Siberian state University of technology and management, 2012, no. 2 (37), pp. 21 - 27.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Кайсаров Абылхайыр Канатович

Карагандинский государственный технический университет.

Нурсултан Назарбаев пр., д. 56, г. Караганда, 100000, Республика Казахстана.

Магистрант кафедры «Энергетические системы», КарГТУ.

Тел.: +7 (7212) 56-44-22. E-mail: abul_29_95@mail.ru

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Kaisarov Abylkhaiyr Kanatovich

Karaganda State Technical University. Nursultan Nazarbayev Ave., 56, Karaganda, 100000, Republic of Kazakhstan.

Master student of the department "Energy Systems", KSTU.

Phone: +7 (7212) 56-44-22. E-mail: abul_29_95@mail.ru

Кызыров Кайрулла Бейсенбаевич

Карагандинский государственный технический университет.

Нурсултан Назарбаев пр., д. 56, г. Караганда, 100000, Республика Казахстана.

Кандидит технических наук, профессор кафедры «Энергетические системы», КарГТУ.

Тел.: +7 (7212) 56-44-22.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ

Кайсаров, А. К. Обработка плазмы с низким уровнем реактивного угля [Текст] / А. К. Кайсаров, К. Б. Кызыров // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск. - 2019. - № 4 (40). -С. 106 - 114.

Kyzyrov Kairulla Beisenbaevich

Karaganda State Technical University. Nursultan Nazarbayev Ave., 56, Karaganda, 100000, Republic of Kazakhstan.

Ph. D. in Engineering, professor of the department "Energy Systems", KSTU.

Phone: +7 (7212) 56-44-22.

BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION

Kaisarov A. K., Kyzyrov K. B. Treatment of plasma with a low level of reactive coal. Journal of Transsib Railway Studies, 2019, vol. 4, no. 40, pp. 106 - 114 (In Russian).

УДК 656.259.9: 621.315.2

В. А. Володарский, А. Е. Гаранин

Красноярский институт железнодорожного транспорта - филиал ФГБОУ ВО «Иркутский государственный университет путей сообщения», г. Красноярск, Российская Федерация

К ВОПРОСУ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОДЕРЖАНИЯ

КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ

Аннотация. Предложена математическая модель оптимизации технического содержания, позволяющая при заданной глубине восстановления ресурса определять оптимальную периодичность капитальных ремонтов и замены кабельных линий, а также оптимальное количество капитальных ремонтов за период срока службы кабельных линий.

Ключевые слова: ресурс, глубина восстановления, ремонт, замена, математическая модель, оптимизация.

Vladislav A. Volodarsky, Alexander E. Garanin

Irkutsk State Transport University (ISTU), Affiliated Branch of Irkutsk State Transport University in Krasnoyarsk,

Krasnoyarsk, the Russian Federation

TO THE QUESTION OF CABLE LINES MAINTENANCE OPTIMIZATION

Abstract. The results of mathematical modeling of the optimization of maintenance cable lines are presented in article. The results can be used to calculate the optimal frequency and number of major repairs and substitutions of cable lines.

Keywords: operating lifetime, recovery, repair, replacement, mathematical model, optimization.

C 01.07.2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации межгосударственный стандарт ГОСТ 32192-2013 [1], устанавливающий термины и определения основных понятий в области надежности железнодорожной техники и распространяющийся на железнодорожную технику, включая объекты инфраструктуры железнодорожного транспорта.

Согласно этому стандарту под техническим содержанием понимается совокупность технических и организационных действий, направленных на поддержание и (или) возвраще-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.