ВИХРЕВАЯ ГОРЕЛКА ДЛЯ СЖИГАНИЯ

УГЛЕВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА

Евразийский национальный университет

им. Л.Н.Гумилева

Автор Баубек А.А., заведующий лаборатории

«Альтернативного топлива» Инновационного парка

при ЕНУ им. Л.Н.Гумилева

Проблемы

В настоящее время в мире сжигание углеводородного топлива

осуществляется факельным способом.

Недостатком факельного способа сжигания является сложность

смесеобразования и низкий коэффициент полезного действия.

При факельном способе сжигания углеводородного топлива в

Казахстане ежегодные выбросы вредных веществ в атмосферу

составляют 2,6 млн.т, в том числе 21,1% окиси углерода, 5,8%

углеводорода, 10,9 % окислы азота и 7% прочие газообразные

вещества.

Продукты неполного сгорания (СО и СН) составляют в общем

26,9% - это 0,70 млн. тонн несгоревшего углеводородного топлива

выброшено в окружающую среду.

Сжигание углеводородного топлива в инновационной вихревой

горелке для производства тепла и электроэнергии обеспечит полное

сгорание углеводородного топлива и снижения выброса вредных

веществ таких как окислов азота, окиси углерода, углеводорода,

оксидов серы.

Спрос на решение проблемы

Казахстанские тепловые электростанции сжигают ежегодно

70 млн. тонн угольной пыли и 3,661 млн. тонн топочного

мазута для розжига и получения тепловой и электрической

энергии.

В Казахстане существует 37 крупных тепловых

электростанций и тысячи районных, сельских и местных

тепловых котельных, работающих на углеводородном топливе.

Экономия углеводородного топлива только за счет полного

сгорания в инновационной горелке составит более 25%.

Закон «Об энергосбережении и повышении

энергоэффективности» предусматривает конкретные правовые,

экономические и организационные меры по снижению

энергоемкости ВВП и повышению энергоэффективности, а также

механизмы их контроля и мониторинга.

Сфера применения вихревой горелки для

сжигания углеводородного топлива

1.Теплоэнергетические станции (ТЭС)

2.Цементные заводы

3.Металлургические заводы

4.Производство керамических изделий

5.Индивидуальные малые отопительные котлы

6.Мусоросжигательные заводы

7.Утилизация медицинских отходов

Применение инновационного устройства для сжигания

углеводородного топлива позволяет решить две важные

проблемы: сэкономить углеводородное топливо и

снизить техногенную нагрузку на экосферу.

Преимущества перед конкурентами

Вихревая горелка осуществляет сжигание дизельного и печного

топлива, отработанного и растительного масла, мазута и водо-

мазутной эмульсии (более 25% воды) и другие виды органических

веществ, а также газа одинаково эффективно в одной

конструкции горелки.

При сжигании в вихревой горелке всех вышеперечисленных

видов топлива практически полностью отсутствуют выбросы в

атмосферу продуктов неполного сгорания: углеводорода и окиси

углерода (СН, СО).

КОНКУРЕНЦИЯ

В Казахстане предлагаемая инновационная технология сжигания

углеводородного топлива не имеет конкурентов.

Классическая технология сжигания углеводородного топлива

факельным способом имеет ряд существенных недостатков, что затрудняет

широкое применение сжигания водо-мазутно эмульсии (ВМЭ) и водо-

угольного топлива.

Классическая факельная горелка для сжигания мазута

Инновационная технология сжигания

Топливовоздушная смесь поступает через входное отверстие 15

тангенциально к камере сгорания 3. В камере сгорания образуется вихрь с

вершиной направленный к сопловой части 16. Образующаяся высокоскоростная

струя из продуктов сгорания истекает из сопла 8.

Особенность конструкции позволяет образовывать внутри камеры сгорания

вихрь, который способствует эффективному перемешиванию продуктов сгорания и

обеспечивать их более полное сгорание.

Принцип действия устройства для сжигания углеводородного топлива

Производственные компоненты

1. Жаропрочный сталь

2. Жаростойкий керамический материал

3. Форсунки мазутные

4. Мазутный насос с давлением 2,5МПа с производительностью до 500

кг/час

5. Воздушные центробежные насосы высокого давления 2 – 6 кПа

6. Четырехвалковая листогибочная машина

7. Сварочное оборудование

8. Оборудование для плазменной резки металла

9. Диспергатор мазута

10. Кавитатор для получения водо-угольного топлива (ВУТ)

11. Насос для транспортировки и подачи ВУТ в камеру сгорания

12. Мельница для получения угольной пыли

Текущий статус

1. Предпатент Топка РК «Алау» №19483, 2006 г.,

2. Патент на полезную модель РФ «Устройство для сжигания

углеводородного топлива». №100185, 2010 г.

3. Инновационный патент РК № 20836, 2011 г.,

4. Патент на полезную модель РФ № 128284, 2012 г. «Устройство

для сжигания углеводородного топлива».

Вихревая горелка для сжигания углеводородного топлива прошло

международную экспертизу РСТ (ссылка

https://patentscope.wipo.int/search/en/detail.jsf?docId=WO201319035

2) и переведена в региональную фазу в Европейском патентном

ведомстве (ЕПВ) под №13776542.6 от 26.11.2014 г.

Проводится также патентование в США, Южной Корее и Китае.

Созданы опытные образцы вихревой горелки и проведены

испытания сжигания различных видов углеводородного топлива

Опытные лабораторные образцы вихревой горелки

Горение газа

Горение отработанного масла

ГОРЕНИЕ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА

ГОРЕНИЕ ВОДО-МАЗУТНОЙ ЭМУЛЬСИИ (ВМЭ)

(25% Н2О)

Коммерческая привлекательность

Общие инвестиционные затраты по проекту включают в себя:

Финансирование проекта планируется осуществить

за счет привлечения прямых инвестиции

Расходы, тыс. тг. 2015 год

Инвестиции в основной капитал, тыс. тенге 140 483

Оборотный капитал 37 966

Всего 178 449

Источник финансирования, тыс. тг. Сумма Период Доля

Прямые инвестиции 178 449 2015 100%

Всего 178 449 100%

Коммерческая привлекательность

Показатели эффективности деятельности предприятия на 7-ой год

проекта.

Внутренняя норма доходности (IRR) 101,4%

Чистая текущая стоимость (NPV), тыс. тг. 1 492 259

Индекс прибыльности 9,20

Окупаемость проекта (простая), лет 2,74

Окупаемость проекта

(дисконтированная), лет 2,96

Таблица 1. Планируемая программа производства

по годам

Мощность Штук Стоимость,

тыс. тенге 2016 2017 2018 2019 2020 2021

Водо-мазутные горелка

1 МВт 915 2 000 40 70 120 175 230 280

5 МВт 469 6 000 20 32 52 80 110 175

10 МВт 207 9 000 8 15 22 35 52 75

Водо-угольные горелка (ВУТ)

5 МВт 440 3 000 5 25 60 100 125 125

10 МВт 440 6 000 5 25 60 100 125 125

15 МВт 317 9 000 2 20 40 70 85 100

Итого: 2 788 80 187 354 560 727 880

Таблица 2. Планируемая программа реализации по

годам, тыс. тенге

Мощность Всего: шт. 2016 2017 2018 2019 2020 2021

Водо-мазутная горелка

1 МВт 2 745 000 120 000 210 000 360 000 525 000 690 000 840 000

5 МВт 1 407 000 60 000 96 000 156 000 240 000 330 000 525 000

10 МВт 621 000 24 000 45 000 66 000 105 000 156 000 225 000

Водо-угольная горелка

5 МВт 1 320 000 15 000 75 000 180 000 300 000 375 000 375 000

10 МВт 1 320 000 15 000 75 000 180 000 300 000 375 000 375 000

15 МВт 951 000 6 000 60 000 120 000 210 000 255 000 300 000

Барьеры и риски

Таблица 5. SWOT-анализ проекта

Внешняя

среда Возможности

Незанятая ниша

Возможность расширения ассортимента выпускаемой

продукции

Налаживание сбытовой системы

Угрозы

Зависимость от внешних источников финансирования

Внутренняя

среда

Преимущества

- Технические свойства производимой продукции

- Использование высокотехнологичного и современного

оборудования

- Близость потребителей

- Универсальность производимой продукции и широкое

применение

Недостатки Открытие бизнеса, осуществление проекта на «зеленой

лужайке»

Новая команда сотрудников

Капиталоемкость производства

Слабо развитая сбытовая система

РЕЗЮМЕ

Президент Республики Казахстан Назарбаев Н.А. в одной из

своей речи дал Поручение Правительству найти и оказать

помощь в реализации изобретений абсолютной инновации.

1. Основная цель проекта – это создание промышленного предприятия в

Казахстане по производству конкурентоспособных горелочных

устройств казахстанского содержания.

2. Вторая цель – это путь коммерциализации проекта.

3. Третья цель – это патентование в странах Западной Европы, США,

Южной Корее , Китае, в крупнейших производителей горелок в мире

– это признание казахстанского изобретения в области сжигания

углеводородного топлива по абсолютной инновационной технологии.

Предварительные экспериментальные испытания абсолютно

инновационной горелочного устройства показали высокую

эффективность горения дизельного топлива, мазута и водо-мазутной

эмульсии (ВМЭ), растительного и отработанного масла, нефтешлама и

газа.

Предложение инвестору

1. Создание совместного предприятия по выпуску вихревой

горелки

2. Заключение лицензионного договора на выпуск вихревой

горелки

3. Также другие виды сотрудничества

Контакты: Казахстан. г.Астана Евразийский

национальный университет им. Л.Н.Гумилева

БАУБЕК Асқар Апошұлы, канд техн. наук, доцент

Эл.почта: baubek.as@mail.ru

Моб. телефон: +7 701 180 8934

+7 707 212 7780