Українська
Русский
_____________
Проанализировав все трудности, которые возникают при сжигании угля в чистом виде консервативными методами, «Техинсервис» остановил свое внимание на развитии и усовершенствовании технологии производства и сжигания водоугольного топлива.
Водоугольное топливо (ВУТ) представляет собой дисперсную топливную систему, состоящую из тонкоизмельченного (100-300(500) мкм) угля, воды (любого качества, включая шахтные и воды промышленных стоков, а также мелассную спиртовую барду) и реагента-пластификатора.
Такое использование ВУТ имеет экологические, технологические и экономические преимущества:
• безопасно на всех стадиях производства, транспортирования и использования;
• позволяет в 1,5-3,5 раза снизить вредные выбросы в атмосферу (пыль, оксиды азота, бензопирена, двуокись серы) за счет более низкой температуры в зоне активного горения, не превышающей 1200 0С;
• позволяет эффективно использовать образующуюся при сжигании летучую мелкодисперсную золу в производстве строительных материалов.
– Технологические:
• подобно жидкому топливу (при переводе теплогенерирующих установок на сжигание ВУТ не требует существенных изменений конструкции агрегатов);
• позволяет полностью механизировать и автоматизировать процессы приема, подачи и сжигания топлива;
• новая технология вихревого сжигания при температуре 950-1150 0С позволяет достичь эффективности использования топлива свыше 97% (при слоевом сжигании угля указанная величина не превышает 70%);
• разработаны несколько систем зажигания водоугольного топлива: с применением плазмотрона, природного газа, жидкого и твердого топлив.
• снижает стоимость 1 тут (в 2 и более раз);
• технология не требует применения термических и химических процессов, и поэтому она не капиталоемкая и не энергоемкая;
• возможность использования углей любых марок (антрациты, каменные, бурые угли), что позволяет привлекать угли местных месторождений, тем самым уменьшить расходы на транспортировку;
• на 15-30% снижаются эксплуатационные затраты при хранении, транспортировке и сжигании;
• благодаря простоте транспортировки ВУТ возможно сооружение централизованного комплекса для его приготовления и снабжение потребителей уже готовым топливом;
• окупаемость затрат при внедрении ВУТ составляет 1-2,5 года (в зависимости от мощности котельной и числа часов ее работы в год.
Технология приготовления и сжигания водоугольного топлива, разработанная и внедренная «Техинсервис» на ТЭЦ сахарного завода, включает в себя следующие этапы:
• подача и дозировка угля на размол;
• приготовление и дозировка раствора реагента-пластификатора;
• гомогенизация;
• грубая фильтрация ВУТ;
• точная доводка плотности суспензии;
• подача полученного продукта на хранение в емкости запаса, затем в буферную емкость в ТЭЦ;
• тонкая фильтрация;
• догрев ВУТ до температуры насыщения;
• сжигание в топке котла, с регулируемой подачей и соотношением топливо-воздух;
• золоулавливание «мокрое» либо «сухое».
Для сокращения зоны активного горения и снижения температуры на выходе из топки котла компанией «Техинсервис» разработана и запатентована муфельная горелка для более раннего испарения влаги водоугольной эмульсии. В зону топки поступает распыленный поток ВУТ с реализацией высокой степени приосевой рециркуляции топочных газов. В муфельной горелке две ступени закрутки и две ступени распределения газа для прогрева муфеля и поддержания фронта воспламенения, что позволяет маневрировать нагрузкой котлоагрегата.
Муфельная горелка обеспечивает возможность для сжигания в котле двух видов топлива (газа и водоугольного топлива) как в раздельном виде, так и в совместном сочетании.
Процессы приготовления и сжигания ВУТ полностью автоматизированы.
Системы автоматизации горения учитывают объём вредных выбросов, характеристики уходящих газов и т.д. На основании указанных данных система автоматизации изменяет режим подачи топлива, режим работы котла и т.д., что позволяет достичь оптимальных характеристик его работы.
Аппаратная база реализована на оборудовании фирмы Siemens и Schneider. Применяемая конфигурация состоит из программируемого логического контроллера, модулей ввода и вывода аналоговых и дискретных сигналов, локальных регуляторов и преобразователей частоты.
Для повышенной надежности и «живучести» системы осуществлено дублирование контроллера локальными регуляторами, которые осуществляют «горячий» подхват в случае «останова» контроллера, выхода его из строя.
Связь контроллера с рабочей станцией оператора осуществляется по сети Industrial Ethernet. Управление установкой производится оператором с рабочей станции или через местную панель управления. Для разработки интерфейса оператора использован программный продукт фирмы Siemens SCADA – система WinCC.
Функции системы:
• управление процессом сжигания газообразного топлива;
• управление процессом сжигания водоугольного топлива;
• коррекция соотношения топливо/воздух в зависимости от уровня О2.
• контроля технологического процесса;
• регулирования технологических параметров;
• контроля и анализа заданных режимов работы;
• отображения и регистрацию информации;
• составления отчетов и сводок;
• ведение архива.
Оптимальное регулирование соотношения топливо/воздух позволяет максимально использовать калорийность топлива. Данная технология позволяет сжигать уголь и получать дополнительную энергию за счет высвобождения водорода из воды в ходе химической реакции горения угля. Экономическая эффективность достигается за счет использования дешевого вида топлива, его экономии, сокращения числа обслуживающего персонала. Быстрое определение и устранение неисправностей позволяет снизить время простоя, и, следовательно, затраты на обслуживание.
Безусловно, будущее за возобновляемыми источниками энергии, которые будут использоваться в промышленном масштабе. Но это вопрос отдаленного будущего, когда соответствующее оборудование обеспечит нужную мощность и станет доступным и рентабельным. А вот энергетика угля еще не исчерпала своих возможностей, и ВУТ реально может стать серьезным конкурентоспособным топливом на ближайшие десятилетия.
________________________
Журнал “Сахар” №4, 2008