ҚАЗАНДЫҚТЫ ЖЕКЕ ҚАМТАМАСЫЗ ЕТЕТІН ТІКЕЛЕЙ ҮРЛЕУ ӘДІСІМЕН ЖҮЗЕГЕ АСЫРЫЛАТЫН ҰНТАҚТАУ ЖҮЙЕСІН ЗЕРТТЕУ

Мақалада КВТ–116,3–150 маркалы су жылытатын қазандығын отынмен қамтамасыз ететін, балғалы диірмен мен тікелей үрлеу әдісі қолданылатын жеке ұнтақтау жүйесі қарастырылады. Жұмыстың өзектілігі шаңкөмір қазандық қондырғыларының тұрақты, үнемді және экологиялық қауіпсіз жұмысын қамтамасыз етудегі ұнтақтау процесінің шешуші рөліне байланысты.

Мақалада кептіру, ұнтақтау, классификациялау және аэроқоспаны қазандықтың жанарғысына беру процестерін қамтитын ұнтақ көмір дайындау жүйесінің функционалдық сұлбасы ұсынылған. Мұндай сұлбаның құрылуы жабдықтар арасындағы өзара байланыстарды көрнекі түрде көрсетуге, негізгі технологиялық тораптарды айқындауға, жылу тасымалдағыштың, ауаның және отынның қозғалыс бағыттарын белгілеуге, сондай-ақ жұмыс режиміне ең сезімтал учаскелерді анықтауға мүмкіндік берді. Бұл өз кезегінде жылу-техникалық тиімділікті талдауға және оңтайландыру резервтерін іздеуге негіз болды.

Жүйе жұмысы барысында негізгі көрсеткіштер тіркелді: диірмен шығасындағы аэроқоспа температурасы 85 °C-тан аспады, көмір ұнтағының ұнтақталу дәрежесі R₉₀ = 45 ÷ 55 % құрады, ал отынның ылғалдылығы мен шығынының мәндері режимдік карталарға сәйкес келді. Мәліметтерді талдау қазан жүктемесінің номиналды қуаттың 60 %-дан 100 %-ға дейінгі аралығында өзгеруі кезінде жүйенің тұрақтылығы мен тиімділігін растады.

Жабдықтардың конструктивтік және технологиялық ерекшеліктеріне — сепараторы бар балғалы диірменге, рекуперативті ауа қыздырғышқа, төмен қарай кептіру құрылғысына, ауа беру жүйесіне және реттеу элементтеріне ерекше назар аударылды. Жеке сұлбаның артықшылықтары ретінде автоматтандыру деңгейінің жоғарылығы, жылу шығындарының төмендеуі, жұмыс режимдерін икемді басқару және жүктеменің өзгеруіне немесе отын қасиеттерінің тұрақсыздығына бейімделу қабілеті атап етілді.

Кептіру режимін оңтайландыру және диірмен мен сепаратордың жай-күйін бақылау жүйесін енгізу бойынша ұсынымдар тұжырымдалды. Ұсынылған сұлбаның технологиялық тұрғыдан жоғары деңгейде аяқталғаны, тиімділігі және қатты отын пайдаланатын қолданыстағы қазандық агрегаттарын жаңғырту үшін болашағы зор екені туралы қорытынды жасалды.

1. Zhang Y. Numerical simulation of pulverized coal combustion characteristics under varying particle sizes / Y. Zhang, L. Wang, H. Chen // Fuel. – 2021. – Vol. 287. – Article 119451. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.119451.

2. Li Q. Investigation of the influence of coal particle fineness on combustion efficiency and NOx emissions / Q. Li, H. Zhou, S. Zhang // Energy. – 2020. – Vol. 213. – Article 118794. https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.118794.

3. Singh R. Experimental study on combustion performance of high-ash pulverized coals in utility boilers / R. Singh, A. Dutta // Journal of Energy Resources Technology. – 2022. – Vol. 144, № 8. – P. 082101. https://doi.org/10.1115/1.4052739.

4. Kim D. CFD analysis of combustion and NOx formation in pulverized coal-fired boilers with different burner configurations / D. Kim, S. Lee, J. Park // Applied Thermal Engineering. – 2023. – Vol. 220. – Article 119904. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2022.119904.

5. Wang X. Advances in low-NOx pulverized coal combustion technologies for power generation / X. Wang, M. Xu // Progress in Energy and Combustion Science. – 2024. – Vol. 95. – Article 101169. https://doi.org/10.1016/j.pecs.2024.101169.

6. Pulverized Coal-Fired Boilers: Future Directions of Scientific Research / М. Ochowiak et al // Energies. – 2023. – № 16(2). – Р. 935. https://doi.org/10.3390/en16020935.

7. Combustion Characteristics of Coal for Pulverized Coal Injection (PCI) Blending with Steel Plant Flying Dust and Waste Oil Sludge / Y. Wang et al // ACS Omega. – 2021. – № 6(25). – Р. 16362-16370. https://doi.org/10.1021/acsomega.1c02554.

8. Wang S. Evaluating the Effect of Ammonia Co-Firing on the Performance of a Pulverized CoalFired Utility Boiler / S. Wang, C. Sheng // Energies. – 2023. – № 16(6). – Р. 2773. https://doi.org/10.3390/en16062773.

9. Zhang J. Design and performance analysis of direct firing pulverized coal systems for flexible boiler operation / J. Zhang, C. Chen, Y. Liu // Energy Reports. – 2021. – Vol. 7. – P. 894-902. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2021.01.004.

10. Patel H. Automation and control strategies for direct-firing pulverized coal boilers / H. Patel, R. Shah // International Journal of Coal Science & Technology. – 2023. – Vol. 10, № 2. – P. 211-222. https://doi.org/10.1007/s40789-022-00511-0.

11. Lee H. Improving thermal efficiency and response time in coal-fired units using direct-firing configuration / H. Lee, T. Kim // Applied Energy. – 2020. – Vol. 270. – Article 115165. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2020.115165.

12. Luo M. Combustion behavior and emissions characteristics of pulverized coal–air mixtures in swirl burners / M. Luo, Y. Zhang, Y. Wu // Fuel. – 2021. – Vol. 289. – Article 119899. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.119899.

13. Thomas G. Technical evaluation of pulverized fuel combustion in modern utility boilers: Fuel–air mixing and combustion stability / G. Thomas, J. Binner, C. Yates // Fuel Processing Technology. – 2020. – Vol. 203. – Article 106392. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2020.106392.

14. Ministry of Energy of the Republic of Kazakhstan. Rules for the Technical Operation of Power Plants and Networks: approved by Order No. 247 of the Minister of Energy of the Republic of Kazakhstan dated March 30, 2015 (as amended on October 14, 2024, Order No. 367). Adilet – Information and Legal System of the Republic of Kazakhstan. Available at: https://adilet.zan.kz/rus/docs/V1500011066.

15. Modeling of Coal Mill System Used for Fault Simulation / Y. Hu et al // Energies. – 2020. – № 13(7). – Р. 1784. https://doi.org/10.3390/en130671784.

16. Detecting Coal Pulverizing System Anomaly Using a Gated Recurrent Unit and Clustering / Z. Chen et al // Sensors. – 2020. – № 20(11). – Р. 3271. https://doi.org/10.3390/s20113271.

17. Mingaleeva G.R. Analysis of the fuel preparation system of a pulverized coal thermal power plant / G.R. Mingaleeva, Yu.N. Zatsarinnaya, E.K. Vachagina // Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedeniy. Problems of Energy. – 2005. – № 1-2. Retrieved from https://cyberleninka.ru/article/n/analiz-rabotysistemy-podgotovki-topliva-pyleugolnoy-tes (accessed October 16, 2025).

18. Calculation and Design of Pulverized Fuel Preparation Installations for Boiler Units (Normative Materials). – Leningrad: TsKTI, 1971. – 309 p.