Проблемы сжигания водоугольных топлив и предложения по разработке технологии сжигания
жүктеу/скачать 0,51 Mb. Pdf көрінісі
|
| Введение
Водоугольное топливо обладает характеристиками, которые делают его при- влекательным для использования в энергетических котлоагрегатах. Во-первых, это его взрывобезопасность, что исключает «хлопки» в системах топливоподачи. Из-за «хлопков» – взрывов угольной пыли в смеси с воздухом значительно снижается коэффициент готовности энергоагрегатов и возникают нештатные ситуации в энергоснабжении. Из-за взрывоопасности пылесистем пришлось отказаться от идеи центральной паровой задвижки, центральных пыле- заводов для блочных ТЭС большой мощности, что обеспечивало бы повышение эффективности электрогенерации. Во-вторых, содержание воды в топливе и восстановительная среда в топке де- лают ненужной сложную ступенчатую систему сжигания пыли с целью подавле- ния образования оксидов азота, следовательно, упрощается схема обвязки котло- агрегата и удешевляется эксплуатация электроустановок. Водоугольное топливо (ВУТ) и искусственное композиционное жидкое топли- во (ИКЖТ), как одна из его разработок, экологически более чистое топливо, чем уголь и мазут. По минимуму отрицательного воздействия на окружающую среду продукты сгорания ВУТ уступают только природному газовому топливу. Но кро- ме атмосферы ТЭС загрязняют также и воду, и землю. Сегодня проблема нехват- ки чистой воды становится все острее. Загрязнение воды техногенными и антро- погенными сбросами увеличивается возрастающими темпами. Чистая вода становится все более дорогим ресурсом. Однако энергоустановки, работающие на 86 Ю.В. Овчинников, Е.Е. Бойко, Ф.А. Серант водоугольном топливе, являются естественными очистителями загрязненной во- ды. Топливо ИКЖТ на 40…50 % состоит из воды, причем эта вода вполне может быть сточной водой. Пройдя через цикл испарения и конденсации в атмосфере и естественные почвенные фильтры, вода возвращается в биосферу в виде абсо- лютно чистой жидкости. Существует еще один аспект, связанный с использованием энергетических топлив. Это наличие балласта в топливе. Природный газ может содержать до 10 % балластных негорючих газовых компонентов. Мазут как жидкое топливо может содержать до 3…4 % минеральных примесей и до 10 % воды. Товарный уголь должен содержать не более 7 % золы, при превышении этих показателей цена на уголь стремительно снижается. Однако на мировой рынок поставляется и уголь глубокого обогащения с содержанием минеральных примесей не более 1…1,5 %. Технология деминерализации угля основана на его сортировании (классифика- ции), химической очистки и флотации угольной массы, при этом издержки произ- водства велики, что приводит к двукратному увеличению стоимости. Между тем технология производства ВУТ, особенно ИКЖТ, предусматривает глубокое из- мельчение твердой фазы в составе топливной композиции. Так, в ИКЖТ размеры частиц не более 3…4 мкм, а основная доля, свыше 70 % фракции, вообще лежит в области наноразмеров. Такая деструктуризация угля приводит к разъединению минеральных включений и органики и создает условия, для механического разде- ла минеральной и органической части в жидкой среде путем центрифугирования, что значительно дешевле существующих методов очистки угля от золы и шлака. Согласно систематике исследований, выполненных на кафедре ТЭС НГТУ [1], очистка топлив от балластных примесей в начале технологического процесса все- гда намного выгоднее, чем очистка газовых выбросов в конце процесса. Эффективность использования угля при пылевидном сжигании в котле выше на 3…5 %, чем при сжигании в виде водоугольного топлива, но если учесть те преимущества, о которых говорилось ранее, то предпочтение сухому способу сжигания угля не столь очевидно. Особенно это заметно, если проводить сравне- ние с другими видами топлива. Стоимость 1 МДж химической энергии топлива по ценам на мировом рынке, осредненным за последние несколько лет, для газа и нефти составляет 1,5…2 цента США, а для угля – 0,2 цента. Этот пример нагляд- но показывает, что уголь является основным энергетическим ресурсам как по распространенности и запасам, так и по экономическим показателям. Не случай- но, что концепция развития энергокомплекса США основана на использовании угля в энергопроизводстве, а приоритет в потреблении углеводородов отдан тех- нологическим установкам и транспорту. Программа «Чистый уголь» в США до- стигла впечатляющих результатов, несмотря на то что базовые технологии этой программы уже достаточно устарели. Водоугольное топливо по своей основе остается в числе энергетических топ- лив и обладает достоинством как жидких котельно-печных топлив, так и углей. жүктеу/скачать 0,51 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|