Разработка мини-ТЭЦ



Предыдущая | Следующая

 

Разработка мини-ТЭЦ на отходах углеобогащения В статье приводятся основные технологические решения и технико-экономические показатели создания мини-ТЭЦ на отходах углеобогащения. Проект реализуется в рамках частно-государственного партнерства в сфере реализации комплексного проекта по созданию высокотехнологичного производства при финансовой поддержке правительства Российской Федерации (шифр 2010-218-02-174 «Разработка технологии и создание пилотного образца автоматизированного энергогенерирующего комплекса, работающего на отходах углеобогащения»).
Ключевые слова: тонкодисперсные углесодержащие отходы, шламовое топливо, утилизация отходов, автоматизированный энергогенерирующий комплекс (АЭГК).
Контактная информация — e-mail:

oksshs@mail.ru

, тел.: (3843) 722-622; 721-460.
Высокие требования потребителей к качеству угля способствуют развитию углеобогащения.
За последние годы только в Кузбассе введено в строй более 10 углеобогатительных фабрик.
Отличительными особенностями новых фабрик являются применение замкнутого водношламового цикла и отсутствие отделений термической сушки. Вместе с тем при обогащении образуется от 0,5 до 7 % от переработанного угля тонкодисперсных углесодержащих отходов с влажностью от 20 до 45 % и зольностью от 18 до 60 %.
Данное сырье в настоящее время не используется и сбрасывается в отвалы. Количество таких отходов только в Кузбассе составляет свыше 150 млн т и продолжает непрерывно возрастать более чем на 150 т/ч. В результате усугубляется экологическая обстановка в регионе, а также безвозвратно теряются миллионы тонн полезного топлива. Утилизация углесодержащих отходов производится, как правило, простым образом. Воды шахтного притока, технологические воды обогатительных фабрик с мелкими угольными частицами сбрасываются в поверхностные отстойники, которые периодически чистятся механогидравлическим способом и повторно добытые угольные шламы либо сбрасываются в отработанные выработки шахт, либо в ближайшие овраги и водоемы. В отдельных случаях производится обезвоживание отходов флотации и их складирование на свободных площадях.
Указанная проблема характерна для всех угледобывающих регионов России.
Неоднократно в 1970-1980 гг. эта тема включалась в государственные программы научно-исследовательских и проектных институтов. Однако применяемые техника и технология обогащения шламов не позволяют получать качественный товарный концентрат при оптимальных затратах.
В последнее десятилетие как в России, так и за рубежом стало появляться оборудование (винтовые сепараторы, гидроциклоны, пневматические флотомашины, фильтр-прессы, фильтры под давлением), которое позволяет более эффективно обогащать мелкозернистый шлам.
В качестве примера можно привести опыт вторичного обогащения угольных шламов на ЦОФ «Беловская» (г. Белово, Кемеровская область). Однако при этом улавливаются и обогащаются только крупные частицы шламов (20-30 %), а остальная часть снова направляется в отвалы.
Наиболее эффективным направлением утилизации отходов углеобогащения является их сжигание в виде шламового топлива. В этом случае обеспечивается использование всего добытого угля по его прямому назначению, а образующаяся при сжигании зола является хорошим строительным материалом. В результате появляется возможность существенно сократить объемы площадей, занятых шламовыми площадками, гидроотвалами и отстойниками, и рекультивировать нарушенные земли.
Объединенная компания «Сибшахтострой» (г. Новокузнецк) совместно с Сибирским государственным индустриальным университетом (г. Новокузнецк) признана победителем конкурса на получение государственной субсидии для разработки и строительства пилотного автоматизированного энергогенерирующего комплекса (АЭГК), работающего на отходах углеобогащения, в рамках частно-государственного партнерства по программе развития высокотехнологичных производств.
Энергогенерирующий комплекс будет состоять из следующих блоков:
? отделение приготовления топлива на ос- Схема энергогенерирующего комплекса нове отходов углеобогащения;
котельное отделение;
? турбинное отделение.
Схема проектируемого энергокомплекса приведена на рисунке.
Для пилотного проекта мощность автоматизированного энергогенерирующего комплекса определена 1,2 МВт.
Для обеспечения данной мощности предполагается выбрать серийно выпускаемый блочный турбогенератор ТГ 1,2/0,4 Р24/1,2 производительностью 1,2 МВт, расход пара на который составляет 12,5 т/ч.
С целью обеспечения турбины требуемым количеством пара будет создано котельное отделение, в котором планируется установить специально разработанные паровые котлы, работающие на суспензионном угольном топливе. Количество установленных котлов — 3 шт., один из которых резервный. Производительность каждого котла — 6,5 т пара/ч.
Пар, вырабатываемый котлами, будет поступать в турбогенераторы для выработки электроэнергии. Кроме того, будет производиться выработка тепловой энергии в специально поставляемом бойлере. В устанавливаемых котлах применяется вихревой способ сжигания топлива, приготовленного на основе отходов углеобогащения, который за счет механизма внутренней стабилизации горения обеспечивает глубокое выжигание летучих, коксового остатка и уноса, подавляет эмиссию вредных веществ и стабилизирует топочный процесс.
Шламовое топливо, приготовленное на основе отходов углеобогащения, с содержанием твердой фазы до 70 %, подается в вихревую камеру через пневмомеханические форсунки, разработанные для данной технологии.
Характеристика проектных показателей разрабатываемой технологии и АЭГК представлена в таблице.
Реализация данного проекта позволит решить проблему утилизации фильтр-кека на углеобогатительных фабриках.