Chinese (Traditional)EnglishFrenchGermanRussian
Mobile menu

Производство углеродных наносорбентов на основе минерального отечественного сырья

                Сланцы называют топливом будущего, потому что их мировые запасы во много раз превышают запасы других горючих ископаемых (нефть, природный газ, каменный уголь), вместе взятых. Горючие сланцы являются мощным резервным источником энергетического сырья, мировые потенциальные запасы в виде смолы термического разложения которых, могут компенсировать дефицит энергоресурсов и удовлетворить потребность в энергии. В связи с этим разработка технологии и производство адсорбентов на основе сланцев являются акутальными направления научно-производственной деятельности.

Подробнее...

Перевод котельных на угольный синтетический газ

1

 

Одним из рациональных путей решения социальных проблем энергообеспечния и газоснабжения малых и средних предприятий и отдаленных населенных пунктов: моногородов, райцентров, крупных поселков и ауыл Северо – Казахстанской, Восточно –Казахстанкой, Карагандинской областей) где отсутствует природный газ, является газификация или привозного твердого топлива.

Следует отметить, что основной проблемой г. Астаны и городов областного центра является смог, вызванный чрезмерным неупорядоченным сжиганием сернистых и низкосортных углей в ТЭЦ и водогрейных и паровых котлах. При этом основными ядовитыми компонентами в смоге являются сернистые и углекислые компоненты и продукты недожога угля. Для решения очень важной экологической задачи, на сегодняшний день является внедрение технологий газификации угля, основанных на использование надежных и простых в эксплуатации газогенераторов работающих на угле и местных видах топлива.

Технология слоевой газификации является наиболее отработанным и надежным методом. Эксплуатация слоевого атмосферного газогенератора, который находится на Сарыадырском угольном разрезе, показала высокий КПД (83-87%) и высокую надежность конструкции газификатора и вспомогательного оборудования.

В качестве примера в данном проекте выбран населенный пункт со средним количеством домов (около 2000 частных домов). Выходная мощность по генераторному газу составляет 12 Гкал/ч (с расходом угля 4000 кг/ч). При этом производится дополнительная выработка тепловой энергии за счёт охлаждения корпусов газогенератора и утилизации физического тепла генераторного газа примерно в количестве в количестве 3,5-4,0 Гкал/ч.

Вариант 1. Конфигурация предлагаемой Установки с очисткой газа имеет следующий вид:

1.узел приёма угля;

2. подготовка угля;

3. газификация с паровоздушным дутьём;

4. очистка от твёрдого уноса газа с утилизацией его физического тепла;

5. очистка от сернистых включений и СО2 ;

6. сжигание очищенного газа в водогрейных котлах, с дальнейшей транспортировкой по трубопроводам к потребителю (для отопления и горячей воды).

7. Очистка дымового газа с адсорбентами.

Теплота сгорания производимого горючего газа при газификации составит примерно 1300-1400 ккал/м3.

 

Вариант 2. Конфигурация предлагаемой Установки без очисткой газа имеет следующий вид:

1.узел приёма угля;

2. подготовка угля;

3. газификация с паровоздушным дутьём;

4. сжигание очищенного газа в водогрейных котлах, с дальнейшей транспортировкой по трубопроводам к потребителю (для отопления и горячей воды);

5. Очистка дымового газа с адсорбентами.

Конфигурация Установки.

Установка предназначена для выработки горючего газа для газоснабжения населённого пункта или микрорайона.

Для примера был взят населенный пункт со средним количеством домов (около 2000 частных домов≈200 тыс. кв. метров), с использованием газогенераторапрямого процесса в плотного слое, работающего под атмосферным давлением (0,1 МПа).

Выходная мощность Установки по генераторному газу 12 Гкал/ч (с расходом угля 4000 кг/ч). При этом производится дополнительная выработка тепловой энергии (на ГВС и отопление) за счёт охлаждения корпусов газогенератора и утилизации физического тепла генераторного газа примерно в количестве 3,5-4,0 Гкал/ч.

Конфигурация предлагаемой Установки включает в себя:

  • узел приёма и подготовки исходного сырья, оборудование брикетирования для остатков угольной мелочи;
  • систему газификации: два газогенератора в плотном слое (один в работе,
    второй – в резерве);
  • высоконапорные дутьевые вентиляторы и гидравлическую систему управления;
  • систему очистки от твёрдого уноса газа с утилизацией его физического тепла – прямоточный циклон, котёл, водогрейный котёл, воздухоподогреватель, мокрый скруббер и каплеуловитель;
  • систему очистки от сернистых включений и СО2 – аминная сероочистка
    вместе с печью Клауса.

 

Теплота сгорания производимого бытового газа при газификации составит примерно 1300-1400 ккал/м3.

В частности, следует отметить, что основной проблемой г.Астаны является смог, вызванный чрезмерным неупорядоченным сжиганием сернистых углей. При этом основными ядовитыми компонентами в смоге являются сернистые компоненты и продукты недожога угля, такие как СО. Поэтому, очистка генераторного газа от сернистых соединений является приоритетной задачей, требующей своего решения уже на стадии производства бытового газа перед их использованием населением.

Так, например, содержание серы в буром угле «Майкубе» 0,7%, при этом какое количество серы в угле находится в органической, какая часть в пиритной форме, нам неизвестно. Известно, что при газификации органическая сера сгорает и в восстановительной среде переходят в Н2S, в то время пиритная выводится из газогенератора в виде твёрдых сернистых соединений со шлаком и золой. При отсутствии данных по форме серы в минеральной части, обычно, принимается, что они содержатся в равных долях. В этом случае расчётная концентрация сернистых соединений в генераторном газе составит примерно 3000-3500 мг/м3. Поэтому аминная схема будет уточнена в процессе проектирования и при выборе конкретного исходного топлива.

 

Результаты предварительных расчётов.

В рамках составления данного Технико-коммерческого предложения были выполнены предварительные тепловые и балансовые расчёты. Ниже в таблице приведены их результаты.

Представленные результаты расчётов являются упрощенными, в них не приведены параметры потоков замкнутые внутри Установки, такие как подогрев дутьевого воздуха и его подача во все три зоны газогенератора или перегрев пара для использования в дутьевом агенте и т.п.

Расчёт выполнен для газогенератора с паровоздушным дутьём.

Состав сухого генераторного газа после газогенератора с паровоздушным дутьём:

СО = 30 %;

Н2 = 15 %;

СО2 = 3 %;

N2 = 52 %.

Теплота сгорания сухого очищенного от СО2генераторного газа – Qгг=1300 ккал/м3.

Согласно расчётам, химический КПД (без учёта выработанного тепла и без учёта затрат электроэнергии на собственные нужды) Установки составит 67,3 %.

Максимальные затраты на собственные нужды приходятся на воздушный турбокомпрессор. По предварительным оценкам эта составляющая может составлять примерно700кВт.

 

Наименование параметра

Размерность

Величина

Расход угля

кг/ч

4000

Теплота сгорания топлива

Мдж/кг

ккал/кг

18,65

4460

Количество полученного генераторного газа (сухого)

м3

9230

Теплота сгорания генераторного газа

Мдж/м3

ккал/м3

5,43

1300

Количество тепла вносимого в Установку

МВт

Гкал/ч

20,70

17,84

Теплосодержание сухого генераторного газа после газогенератора

Гкал/ч (МВт)

 

12,0 (13,92)

Концентрация сероводорода (без добавки известняка при брикетировании), СH2S

мг/м3

2500

 

 

Технико-экономические показатели работы котельной

 

В таблице  приведены технико-экономические показатели работы котельной с выработкой 12 Гкал тепла/час

 

 

Наименование показателя

Единицы измерения

Величина

Установленная мощность котельной

МВт

14 МВт

Выработка тепловой энергии

ГДж

в час: 57,7

в год: 461 600

Гкал

в час: 13,79

в год: 110 320

Отпуск тепловой энергии

ГДж

в час: 50,2

в год: 401 600

Гкал

в час: 12,0

в год: 96 000,0

Годовой расход топлива

тонн

в час: 4,0

в год: 32 000

Годовой расход электроэнергии

кВт×ч

560 000

Удельные показатели:

− удельный расход воды ………………………

− удельный расход топлива на 1 ГДж отпущенной энергии ……………………………..

− удельный расход электроэнергии на 1 ГДж отпущенной энергии ……………………………

тонн/ГДж/Гкал

 

кг/ГДж/Гкал

 

кВт×час/ГДж/Гкал

 

0,12/0,50

 

69,32/290,04

 

1,39/5,82

Годовые эксплуатационные расходы

- затраты на топливо ………………………

- затраты на электроэнергию ………………

- затраты на воду ……………………………

- амортизационные отчисления ……………

- затраты на ремонт …………………………

- затраты на заработную плату ……………

- прочие расходы ……………………………

ИТОГО:

 

тенге, млн.

тенге, млн.

тенге, млн.

тенге, млн.

тенге, млн.

тенге, млн.

тенге, млн.

тенге, млн.

 

128,0

10,9

7,8

1,3

2,4

10,1

2,7

163,2

Себестоимость отпущенной тепловой энергии

тенге/ГДж

406,4

тенге/Гкал

1479,3

 

 

Тариф за электроэнергию – 19,39 тенге/кВт*ч

 

Тариф за воду 140,56 тг/м3      

 



Производство брикетов

Примерно 25% добываемого угля имеют мелкую и пылевидную фракцию. Этот тип топлива не пользуется спросом у потребителей из-за низкой тепловой отдачи. Неудобен он и для отопления частных домов: просыпается через колосниковую решетку и потому имеет низкую эффективность, часто большое количество мелкого или пылевидного топлива перекрывает доступ кислорода, из-за чего печь затухает.  По этим причинам множество пыли и угля мелких фракций (размером до 6 мм) скапливается на складах, в топливных сараях на частных подворьях. Проблема решается при производстве брикетированного угля. Эта технология позволяет из угольной пыли при высоком давлении изготовить топливные брикеты. Они хорошо переносят транспортировку и хранение, имеют большую теплотворную способность по сравнению с исходными материалами (не менее 6000 ккал/кг), не выделяют дыма и газов, прогорают полностью, не спекаясь, а распадаясь в золу (зольность качественного каменноугольного брикета не более 10% от объема, но о.бычно намного меньше).

Подробнее...

Синтетическое топливо из углей Казахстана

           Наш Институт тестирует угли, разрабатывает  и поставляет технологии глубокой переработки углей Казахстана применительно марки, типу, происхождению твердых горючих ископаемых. Составляем технико – экономическое обоснование с привязкой к местности и региону на любую производительность. Известные технологии производства жидких топлив из угля имеют принципиально разные подходы в построении технологической цепочки, поскольку угли имеют разные петрографические,   технологические характеристики.  

Подробнее...

Подкатегории