| Аннотация |
Разработка новых технологий экологически чистой ресурсосберегающей переработки низкосортных углей и отходов углеобогащения имеет важную научную и практическую значимость с точки зрения вовлечения этих топлив в энергетику. Учитывая современные реалии, обусловленные политическими, экономическими, географическими факторами мирового масштаба, качество угольного сырья в настоящее время как правило не соответствует потребностям потребителей. Технологическое оснащение электростанций было спроектировано под конкретного
поставщика, определенную марку или качество угля, экономически выгодные для доставки на место потребления. В новых условиях электростанциям приходится обходиться имеющимися в доступности углями, которые могут отличаться по технологическим свойствам от проектных.
В смешивание вовлекаются угли высокого и низкого качества: высокозольные с низкозольными, высокосернистые с низкосернистыми, крупнокусковые с мелкими, а также окисленными углями – выветрившихся в результате воздействия атмосферных факторов при хранении на открытых складах. Поскольку характеристики угля влияют на производительность и эксплуатацию энергетического оборудования, необходимо в максимальной степени прогнозировать технологические, физические и экономические проблемы, которые возникнут при замене угля. Рациональное смешивание более дорогих сортовых углей с рядовыми или отходами обогащения может способствовать повышению КПД установок, снижению перерасхода углей и уменьшению токсичных выбросов. Как правило электростанции определяют наиболее подходящую смесь на основе сочетания опыта эксплуатации и элементарного тестирования комбинаций смесей на опытных установках. Научные публикации по этой теме отсутствуют ввиду коммерческой незаинтересованности производителей топливных смесей. Стремление к минимальному содержанию высококачественного угля и максимальному содержанию низкокачественного угля приводит к нарушению технологического регламента энергетических установок, снижению их КПД и катастрофическим выбросам. Примером может служить ПАО Южно-Кузбасская ГРЭС (г. Калтан), где в ходе подмены проектного топлива отмечены проблемы технологического (низкая температура теплоносителя) и экологического (выбросы сажи в атмосферу) характера.
Контролируемыми параметрами при подготовке энергетических топлив являются: зольность, влажность, теплота сгорания рабочего топлива, температура плавления золы, гранулометрический состав. В условиях экологических требований – содержание серы, хлора, мышьяка. Некоторые характеристики угольной смеси могут быть предсказаны на основе известных данных (например, зольность), но многие параметры не аддитивны. В зарубежной практике угольных предприятий доступны разнообразные системы - от простых электронных таблиц Excel до программ компьютерного моделирования с прогнозированием поведения угольных смесей при сжигании, которые могут быть интегрированы с системами онлайн-анализа для обеспечения контроля в режиме реального времени. В условиях
жестких санкционных мероприятий, применяемых Западными странами по отношению к России, и, в частности, к угледобывающим предприятиям Кузбасса, использование программного обеспечения на стадии подготовки энергетического топлива имеет ограниченные возможности, что приводит к снижению эффективности, эксплуатационной годности или повреждению оборудования.
Решением этой проблемы может стать создание технико-экономически обоснованного алгоритма (методологии) формирования угольных смесей для конкретного потребителя из нескольких видов углей разных месторождений (производителей) или разной степени обогащения. Базой для реализации цели и задач данного проекта станут созданные авторами проекта уникальные экспериментальные стенды, оригинальные методики, компьютерные программы и результаты многолетних исследований конверсии углей различного химического состава при термическом воздействии.
|
