Разработка экологически чистого высокоэкономичного котельного агрегата для ТЭС и ГРЭС, страница 10

В пятидесятых годах прошлого столетия в ЭНИНе под руководством З. Ф. Чуханова были разработаны основы энерготехнологической комплексной переработки бурых углей Канско-Ачинского бассейна. Предложенный способ позволял непрерывно получать из бурого угля газ, жидкие продукты и полукокс. В СССР было построено несколько опытно-промышленных энерготехнологических установок, в том числе на заводе “Сибэлектросталь” в городе Красноярске мощностью шесть тонн полукокса в час. Однако опыта использования полукокса канско-ачинских углей в энергетике в то время не было. В связи с этим опытное сжигание полукокса канско-ачинского угля было проведено на котлах Е-320-140 ТЭЦ-1 г. Красноярска и на огневом стенде Красноярского государственного технического университета (КГТУ). При этом впервые были установлены явные преимущества твердого продукта переработки КАУ по сравнению с исходным углем (снижение шлакования, загрязнения поверхностей нагрева котельных агрегатов; возможность получения высококачественного топлива; некоторое уменьшение оксидов азота) |1|. Это создало предпосылки к эффективному применению в энергетике полукокса КАУ. Но, несмотря на значительные преимущества полукокса, получать его на энерготехнологическом комбинате, а затем использовать в качестве энергетического топлива на тепловых электростанциях будет не эффективно по целому ряду причин. К ним следует отнести: огромные потери с физическим теплом полукокса при его охлаждении перед поступлением на тепловую электростанцию; высокую стоимость полукокса по сравнению с исходным углем; необходимость организации дополнительного размола полукокса в связи с невозможностью получения на энерготехнологической установке требуемой тонины помола; повышенную взрывоопасность процесса получения полукокса.

В связи с этим в КГТУ было выбрано направление по разработке технологии термической подготовки канско-ачинских углей непосредственно на тепловых электростанциях. В лаборатории «Термической переработки Канско-Ачинских углей» КГТУ была разработана и реализована обширная программа по проведению исследований с целью установления оптимальных режимов термической подготовки углей Канско-Ачинского бассейна и разработки технологических схем и устройств.

Исследования по термической подготовке канско-ачинских углей были проведены на специально созданной полупромышленной установке производительностью до 150 кг угля в час (рисунок 7). Для выполнения экспериментов были взяты два вида березовского угля различной степени окисленности. Выбор именно березовского угля был обусловлен тем, что этот уголь является самым перспективным из углей Канско-Ачинского бассейна. В настоящее время ведется отработка угольного пласта этого топлива толщиной более 40 м. Пласт березовского угля не имеет породных прослоек и по мере углубления толщина его будет достигать около 100 метров. Теплотехнические характеристики исходных проб Березовского угля представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Теплотехнические характеристики исходных проб березовского угля

После размола и предварительной подсушки угля в системе пылеприготовления, оборудованной шаровой барабанной мельницей производительностью три тонны угля в час, он поступал в специальное устройство по термической подготовке (13) (см. рисунок 7). Это устройство представляет собой камеру подогрева угольной пыли, выполненную из двух встроенных коаксиальных цилиндров. Внутренняя камера выполняет роль муфеля, а в наружной камере происходит смешение газообразных продуктов сгорания с поступающей угольной пылью. Узел по термоподготовке обеспечивает термодеструкцию бурого угля в потоке дымовых газов в интервале температур от 300 до 900°С при времени пребывания угольных частиц в нем от 0,6 до 1,5 с. Он прошел успешные испытания на различных режимах и защищен патентами |2,3|.