Get Adobe Flash player

Новости компании

  • 29/03/2013
    Энергетическая – инвестиционная компания разработала и утвердила ТЭО по строительству тепловой электрической станции (ТЭС) на буром угле.
  • 27/03/2013
    Энергетическая инвестиционная компания будет принимать участие в торгах по продаже бурого угля на Украинской энергетической бирже
  • 23/11/2012
    ЭИК запустила на рынок новый продукт - окускованный бурый уголь БКО (25-100)
  • 29/10/2012
    ЭИК открыла станцию Искренное Одесской железной дороги для отгрузок бурого угля

 

     

Главная

Водоугольное топливо: мировой опыт применения и перспективы для Украины

Украина в очередной раз решает вопрос о сокращении потребления газа. В середине января министр энергетики и угольной промышленности Юрий Бойко предложил новый план, в соответствии с которым украинские ТЭЦ предполагается в течение года перевести на использование водоугольного топлива (ВУТ), что даст экономию 6 млрд куб м дефицитного и дорогостоящего природного газа в год. Что же, ВУТ действительно может стать для Украины подходящей альтернативой газу благодаря своей низкой стоимости и другим преимуществам. Однако, учитывая опыт реального применения этого топлива в Китае, следует предварительно учесть ряд весьма существенных факторов.

Жидкий уголь
История водоугольного топлива насчитывает уже более полувека. В СССР первые разработки в этой области начались еще в 1959 г., а с 1989 г. по 1993 г. в России даже функционировал углепровод Белово - Новосибирск протяженностью 262 км, по которому ВУТ поставлялось на Новосибирскую ТЭЦ-5, где на нем работало четыре котла.
Водоугольное толпиво
ВУТ представляет собой суспензию из мелкоизмельченного (размер частиц не должен превышать 200 мкм) угля и воды в соотношении примерно 55-70 на 45-30. Так как эта смесь довольно быстро расслаивается с осаждением угольных частиц, в нее обычно добавляют пластификатор, массовая доля которого в топливе составляет около 1%. В этом виде ВУТ может храниться от 6 мес. до 1 года, перевозиться в автомобильных и железнодорожных цистернах или перекачиваться по трубопроводам.
Изначально водоугольное топливо рассматривалась как альтернатива мазуту в газомазутных котлах. По данным американского University of Pennsylvania, при проведении очень тонкого помола угля (менее 80 мкм) ВУТ может даже использоваться в качестве альтернативы дизельному топливу в двигателях внутреннего сгорания. Тем не менее, оно может успешно заменять и традиционный уголь.
При сжигании ВУТ происходит газификация содержащегося в нем угля с образованием синтез-газа, который вступает в реакцию с продуктами разложения воды (водород и кислород) при температурах свыше 900 градусов. Благодаря этому достигается почти полное сгорание топлива (до 98%).
Хотя теплота сгорания ВУТ относительно невелика (почти в 2.5 раза ниже, чем у природного газа и в 1.3-1.4 раза меньше, чем у угля), использовать его достаточно выгодно, по крайней мере, по сравнению с мазутом или газом (а при нынешних ценах на них — тем более). Сжигание ВУТ не требует подсветки газом или мазутом, как при использовании пылеугольного топлива. Для приготовления суспензии можно использовать любой сорт угля, включая бурый, и даже угольный шлам и торф. Разумеется, для сжигания ВУТ требуется специальное оборудование (в частности, горелки), но его конструкция относительно проста и не требует применения высоких технологий.
Важным преимуществом ВУТ является его экологичность. Выбросы соединений азота и серы при его сгорании в 1.5-3.5 раза меньше, чем при обычном сжигании угля. Таким образом, ВУТ относится к так называемому "чистому" угольному топливу. Кроме того, более полное сгорание позволяет минимизировать количество отходов (золы).
В настоящее время разработано несколько технологий получения водоугольного топлива. В конце 80-х годов его изготовляли в две стадии. На первой обогащенный и очищенный от примесей пустой породы уголь дробился до частиц размером 10-20 мм, затем происходил мокрый помол угля до менее 200 мкм на специальных вибромельницах, после чего полученная суспензия проходила гомогенизацию. Этот способ требует относительно высокого расхода электроэнергии на помол и последующей классификации суспензии для выделения частиц с требуемым грансоставом. К тому же измельчение жидких смесей вызывает повышенный износ оборудования из-за высокой степени их абразивности.
Позже в разных странах были разработаны иные способы.
В частности, российской компанией "Альматеа" в 2009 г. был создан гидроударный узел мокрого помола, позволяющий получить за один проход гомогенную суспензию с заданными характеристиками. Как сообщается на веб-сайте vodougol.ru, при использовании этого способа 90% получаемых угольных частиц имеют размер менее 50 мкм. Установка мощностью 48.5 кВт производит 5.5 т водно-угольной суспензии в час.
Другую технологию с использованием прямоточного секционированного аппарата многократной инверсии фаз и импульсным вводом перегретого водяного пара в каждую секцию предложил профессор Украинского государственного химико-технологического университета Вильям Задорский. По его словам, применение этого метода обеспечивает снижение затрат энергии и достижение высокой степени гомогенизации суспензии.
В ряде стран сегодня продолжаются исследования в области ВУТ, направленные на совершенствование технологий его получения и использования. В частности, один из проектов финансируется американской армией, желающей получить в лице ВУТ альтернативу жидкому печному топливу в котельных. Весьма интенсивные работы в этом направлении ведутся в США и в рамках правительственной программы разработки и внедрения "чистых" угольных технологий.
В России с 2004 г. ВУТ используется в пос. Ёнский Ковдорского р-на Мурманской обл., где была введена в строй установка для "мокрого" получения суспензии в вибромельницах. В 2009 г. три пилотные котельные установки мощностью от 1.5 до 7 МВт были введены в строй на Заводе стеновых блоков в г.Новосибирске. ВУТ для них производится на опытном оборудовании, созданном Институтом теплофизики Сибирского отделения РАН.
Однако безусловным лидером в области применения ВУТ в настоящее время является Китай. Эта страна, где уголь составляет основу энергетики и где его добывается более 3 млрд т в год, очень нуждается в новых технологиях его использования, позволяющих снизить нагрузку на окружающую среду. Исследования в области ВУТ ведутся в стране с начала 80-х годов, а в последние несколько лет стартовало промышленное внедрение водоугольного топлива, для получения которого чаще всего используются старые советские разработки.
Китайский опыт
Внедрение водоугольных технологий в Китае началось в I половине минувшего десятилетия. В Десятом пятилетнем плане (2001-2005 гг.) ВУТ признано одной из приоритетных "чистых" угольных технологий, и в разработку методов его получения, транспортировки и использования были вложены значительные инвестиции. Это привело к тому, что с 2005 г. правительство начало выдавать компаниям лицензии на производство ВУТ, а в 2006 г. стартовала новая программа, стимулирующая его использование на местном уровне с помощью государственных субсидий.
 
Источник: "Энергобизнес"