Проект «Зеленый» уголь»

  English

1. Российская компания ЗАО «КОМПОМАШ-ТЭК» разработала новое экологически чистое, энергосберегающее, тонкодисперсное угольное топливо ИКЖТ (искусственное композиционное жидкое топливо), не имеющее аналогов в мире, с размером твердых частиц до 1 мкм, приготавливаемое из бурых и каменных углей, которое имеет следующие преимущества:

1.1. ИКЖТ может приготавливаться из различных марок каменных или бурых углей и их отходов с добавлением различных горючих жидких, твердых отходов и технической воды. Такое топливо обладает всеми техническими свойствами жидкого топлива с его сохранением при длительном хранении и транспортировании.

1.2. За счет тонкодисперсного измельчения, гомогенизации и механохимической активации приготавливаемой водоугольной суспензии – ИКЖТ, выпускаемого на нашем специально для этого созданном оборудовании (фото 1) обеспечивается:

Фото 1. Смонтированный  и
действующий модуль комплекта оборудования
для приготовления ИКЖТ

1.2.1. Полнота сгорания горючей части ИКЖТ до 100%, что ликвидирует существующий недожег на угольных котельных и ТЭС и полностью исключает выбросы СО в атмосферу.

 

1.2.2. Высокая реакционная способность ИКЖТ при его сжигании в сравнении с традиционным угольным топливом снижает в 8-10 раз вредные выбросы в атмосферу до значений ниже установленных экологическими службами предельно допустимых выбросов (пыль, сажа – до 1 мг/м3; SО2 – до 50 мг/м3; NОх – до 50 мг/м3; СО – 0,  Таблица 1).

ПДВ, мг/н.м3

Фактическая концентрация вредных веществ в уходящих газах при сжигании, мг/н.м3

Вид выброса

Нормы ЕЭС принятые в 1995 г.

США

Нормы России

Углепы-левидное сжигание

Слоевое сжигание угля

Мазута

Газа

ИКЖТ

Пыль

10

150

150

100-300*

до 7000

2-5

0,5

1-5**

SО2

50

600

750

400-800

до 2500

400-760

-

до 50

NOx

200

600

650

250-600

до 1500

150-750

50-200

30-100

СО

50

нет данных

не более 375

до 300

до 2500

до 400

до 10

до 50

 Таблица 1

* - при газоочистке;

** - при газосепараторах

Дымовые газы после сжигания ИКЖТ становятся белого цвета, черные частицы сажи и пыль уноса, характерные для угольных котельных и ТЭС, отсутствуют.

1.3. Используемое дробильно-измельчительное оборудование нового поколения на угольных котельных и ТЭС при приготовления ИКЖТ обеспечивает снижение в 2-3 раза суммарных затрат электроэнергии, в сравнении с энергозатратами на существующих углепылеподготовках, что сокращает стоимость производимого «зеленого» топлива на 30-50%, с последующим снижением на 20-30% себестоимости вырабатываемого тепла и электроэнергии.

1.4. Сжигание ИКЖТ способствует увеличению КПД котлоагрегатов на 10-15%.

1.5. Возможность использования при приготовлении ИКЖТ любых марок углей (каменных и бурых) исключает существующую на угольных котельных и ТЭС зависимость от конкретных угольных месторождений и марок углей.

Фото 2. Специальные горелочные
 устройства (циклонные предтоплки) мощностью 6,5, 10 и 35 МВт
1.6. ИКЖТ может эффективно применяться вместо мазутных и газовых подстветок, а также использоваться взамен мазута и природного газа для их значительной экономии на газомазутных котлоагрегатах котельных и ТЭС с некоторой их модернизацией. Специальные горелочные устройства для этого созданы и отработаны (фото 2).

Промышленные испытания горелочных устройств различной мощности на специальном огневом стенде, на испытательной базе:

ЗАО "КОМПОМАШ-ТЭК"

1.7. При приготовлении ИКЖТ, кроме угля, могут добавляться различные твердые и жидкие горючие отходы, в том числе и технический глицерин, побочный продукт производства биодизельного топлива из растительных масел (рапса), добавки которого не снижают уровень экологической чистоты ИКЖТ.

2. ИКЖТ представляет собой тонкодисперсную водоугольную суспензию, состоящую из измельченного угля массой до 60% (с возможностью добавление горючих твердых или жидких отходов) и содержанием воды до 40%. Максимальная измельчаемая крупность угля – не более 3 мкм. Средняя крупность частиц угля – 0,5-0,8 мкм. Низшая теплота сгорания – до 4000 ккал/кг и более. Вязкость - до 800 МПа. Стабильность ИКЖТ – до 1 года.

В процессе приготовления ИКЖТ на специально созданном оборудовании нового поколения в модульном исполнении за счет тонко-дисперсного измельчения, механохимической обработки, гомогенизации суспензии происходит декорбонизирование угля (см. фото 1).  Дисперсионная среда ИКЖТ является активной составляющей, выступающей в роли промежуточного окислителя в гетерогенных реакциях твердой и жидкой фаз топлива на начальных стадиях процесса горения с частичным выделением кислорода и водорода.                      

В ИКЖТ могут вводиться, кроме угля и других углеводородов (мазута, технического глицерина, торфа и др.), специальные присадки нами разработанные в небольшом количестве (от 1 до 3%) для обеспечения заданных потребительских свойств получаемого топлива, в том числе для увеличения текучести, стабильности, увеличения степени связывания серы при сжигании топлива. Присадки могут применяться также для снижения температуры замерзания топлива при его транспортировании и хранении. Сырьем для приготовления присадок могут быть торф, бурый уголь и отходы целлюлознобумажной промышленности др.

Созданные комплекты оборудования для приготовления ИКЖТ могут быть использованы как для размещения непосредственно в котельных, тепловых электростанциях, а так же в централизованных модульных производствах по приготовлению «зеленого» угольного топлива.

3. Показатели эффективности перевода котельных и ТЭС на ИКЖТ (определены на основе расчетов выполненных ЗАО «КОМПОМАШ-ТЭК»).

3.1. При переводе на ИКЖТ угольных котельных и тепловых электростанций.

Замена 1 тонны рядового угля на ИКЖТ позволит:

·        значительно снизить вредные выбросы в атмосферу и сделать угольные котельные и ТЭС, работающие на «зеленом» угольном топливе экологически чистыми объектами;

·        экономить на малых и средних котельных со слоевым сжиганием – до 20 долл. США, а на крупных котельных и ТЭС с пылеугольным топливом – до 15 долл. США.

Срок окупаемости затрачиваемых средств на модернизацию угольных котельных или ТЭС может составить 2-4 года.

3.2. При переводе на ИКЖТ газомазутных котельных и газомазутных тепловых электростанций.

Замена 1 тонны мазута или 1000 нм3 природного газа, с учетом равной теплотворной способности, на ИКЖТ позволит экономить примерно до 100 долл. США. Срок окупаемости затрачиваемых средств, с начала эксплуатации, на создание производства для приготовления ИКЖТ и доработки котлоагрегатов с системой подачи топлива, составит до 1-1,5 года.

Для перевода на ИКЖТ газомазутных котлоагрегатов требуется небольшая их модернизация, для которой нами созданы специальные форсунки и горелочные устройства с форсуночными головками в виде предтопков с закруткой сжигаемого продукта и автономной системой золоудаления, вместо шлакоудаления (см. фото 2).

В каждом конкретном случае привязки оборудования для приготовления ИКЖТ эффективность уточняется.

3.3. В связи с изложенным, масштабный перевод угольных и газомазутных котлоагрегатов на «зеленое» ИКЖТ целесообразен, как экономически, так и по экологическим соображениям и позволит:

·        значительно сократить вредные выбросы в атмосферу – ниже установленных норм, что оздоровит окружающую среду;

·        высвободить часть дефицитных видов котельных топлив – мазута и природного газа;

·        экономить рядовой уголь за счет 100% полноты его сгорания;

·        снизить себестоимость вырабатываемой на ТЭС и котельных электрической и тепловой энергии на 20-30%.

4. ЗАО «КОМПОМАШ-ТЭК» при согласии Заказчиков готово: провести обследование намеченных угольных или газомазутных энергетических установок и используемых углей с оценкой эффективности их перевода и разработкой бизнес-планов; наметить график совместного их перевода с поставкой необходимого основного оборудования и его шефмонтажем; выполнить наладку оборудования с пуском в эксплуатацию.

Технология и оборудование защищены тремя Российскими патентами.

5. Организация эффективного использования «грязного», экологически опасного технического глицерина - побочного продукта переработки рапсового масла при получении биодизельного топлива.

Сегодня многие страны в мире переводят часть автотранспорта на биодизель, который производится из рапсового масла. Образующиеся при этом миллионы тонн «грязного» технического глицерина не могут быть эффективно использованы и их хранение несет серьезную угрозу окружающей среде. При попытках сжигать «грязный» технический глицерин выделялись значительные вредные выбросы, превышающие установленные ПДК.

В тоже время ЗАО «КОМПОМАШ-ТЭК» отработало технологию использования «грязного» глицерина, как компонента для приготовления нового вида экологически чистого котельного топлива – тонкодисперсного искусственного композиционного жидкого угольного топлива (ИКЖТ) с добавлением к углю смеси технической воды и «грязного» глицерина.

Новизной предлагаемых технических решений является подобранная рецептура ИКЖТ, а также созданное оборудование с комплексным воздействием на компоненты суспензии в процессе приготовления топлива, включая механохимическое, электромагнитное, что обеспечивает получение тонкодисперсного, стабильного экологически безопасного топлива.

Как показали огневые испытания использование технического глицерина увеличивает теплотворную способность получаемого котельного топлива и за счет механохимической активации, диспергации и гомогенизации при сжигании совершенно не повышается уровень образующихся минимальных вредных выбросов. Опытное приготовление и сжигание такого топлива дало положительные результаты.

ЗАО «КОМПОМАШ-ТЭК» готово с учетом физико-химических свойств конкретной марки угля и «грязного» технического глицерина представленных Заказчиком отработать рецептуру приготовления ИКЖТ, подобрать специальное оборудование для тонкодисперсного измельчения, механохимического и электромагнитного воздействия, его изготовить и поставить, осуществить шефмонтаж и пусконаладку с пуском в эксплуатацию. 

Генеральный директор
д.т.н., профессор                                                                                     В.А. Моисеев

 

 
 

Контактные телефоны

Тел.: (495) 720 53 70

Факс.: (495) 720 53 71

e-mail: info@compomash-tek.ru