Электронный научный журнал
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УГЛЯ РАЗРЕЗА «КАРАЖЫРА» ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОДОУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА

Процан А.П. 1 Степанова О.А. 1
1 Государственный университет им. Шакарима
1. Водоугольное топливо (ВУТ). Перспективы производства и использования с применением гидродинамической мельницы.[Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://www.pandia.ru/text/77/502/31089.php (дата обращения: 11.05.2014)
2. Положение о государственном учреждении «Комитет геологии и недропользования» Министерства индустрии и новых технологий Республики Казахстан. [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://geology.gov.kz/ru/o-komitete/polozhenie (дата обращения: 25.03.2014)
3. КУРСИВ.Kz/ по запасам нефти в мире Казахстан – на 12 месте, – BP. Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://www.kursiv.kz/news/details/kompanii/Po-zapasam-nefti-v-mire-Kazahstan-na-12-meste---BP/ (дата обращения: 20.08.2013)
4. Концепция развития угольной промышленности Республики Казахстанна на период до 2020 года. Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://ru.government.kz/docs/_644.htm (дата обращения: 28.08.2013)
5. Котлы КВ-ТС. [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://em-z.ru/produkciya/kotly-kv-ts (дата обращения: 14.04.2014)
6. Методика определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для тепловых электростанций и котельных. Приложение № 4 к приказу от 18.04.2008 г. № 100-п.
7. Методика расчета выбросов загрязняющих веществ при сжигании водоугольного топлива. [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://eco.com.ua/content/metodika-rascheta-vybrosov-zagryaznyayushchih-veshchestv-pri-szhiganii-vodougolnogo-topliva (дата обращения: 10.04.2013)

На долю твёрдого топлива приходится 92 % в общем мировом балансе запасов топливных полезных ископаемых [1]. Общие запасы угля в Республике Казахстан составляют 162 млрд тонн. Насчитывается 10 бассейнов каменного и бурого угля, разведано более 300 месторождений. Ежегодная добыча составляет 100 млн. тонн угля [2]. по данным статистического обзора мировой энергетики (StatisticalReviewofWorldEnergy), подготовленному британской компанией BP, на конец 2012 года Казахстан по доказанным запасам угля занимает 8 место [3].

По прогнозам экспертов роль угля в энергетическом балансе в ближайшее время повысится. для Казахстана это также актуально, так как по имеющимся данным запасы угля составляют 3,9 % мировых запасов [3]. В РК разработана Концепция развития угольной промышленности до 2020 года [4]. Важным условием является совершенствование существующих и разработка новых технологий сжигания угля.

Цель – определение эффективности использования угля разреза «Каражыра» (ВКО) для приготовления водоугольного топлива (ВУТ).

Для решения вышеназванной цели были поставлены задачи:

– исследование состава угля и ВУТ;

– определение расхода угля и ВУТ;

– определение вредных выбросов при сжигании угля и ВУТ;

– анализ полученных данных.

Этапы проведения работы:

– исследование вопроса;

– выбор объекта исследования:

– уголь;

– ВУТ.

– экспериментальные исследования:

– определение состава топлива;

– определение расхода топлива;

– определение вредных выбросов.

– анализ и выводы.

Водоугольное топливо– ВУТ, является нетрадиционным источником энергии и представляет собой мелкодисперсную смесь (суспензию) измельчённого угля, воды и стабилизирующей добавки (пластификатора):

ВУТ = Уголь (60÷70) % + Вода (29÷39) % + Пластификатор 1 %

Приготовление ВУТ состоит из трёх основных этапов (стадий):

– предварительное дробление. Обычно до фракции (10÷12) мм;

– мокрый помол. Обычно до фракции (<100÷150) мкм;

– гомогенизация.

По физическим свойствам водоугольное топливо близко к мазуту, используемому в котельных. Физико-химические свойства ВУТ позволяют достичь эффективности сжигания топлива не ниже 98 %.

За основу для проекта был взят 1 из 4 котлов РК «Центр» – котел КВ-ТС-20-150 ПВ.

Котлы серии КВ-ТС предназначены для производства горячей воды температурой до 150 оС посредством сжигания различных видов твёрдого топлива в механических топках ТЧЗМ, ТЛЗМ.

В качестве угля для приготовления ВУТ рассматривается уголь разреза «Каражыра» (ВКО). Состав угля и ВУТ представлен на рис. 1.

Для оценки эффективности использования ВУТ изготовленного на основе угля разреза «Каражыра» для котла КВ-ТС-20-150 ПВ определили количество вредных выбросов при их сжигании.

Для угля расчет проводили согласно методики определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для тепловых электростанций и котельных [6].

teh51.tiff

Рис. 1. Состав угля разреза «Каражыра» и ВУТ на основе угля разреза «Каражыра»

Расчет для ВУТ проведен на основе данных методики расчета выбросов загрязняющих веществ при сжигании водоугольного топлива [7].

Полученные результаты представлены графически (рис. 2, 3, 4, 5).

teh52.tiff

Рис. 2. Выбросы твёрдых частиц летучей золы и недогоревшего топлива (кг/год)

teh53.tiff

Рис. 3. Выбросы оксидов серы в пересчёте на SO2(кг/год)

teh54.tiff

Рис. 4. Выбросы моноксида углерода (кг/год)

teh55.tiff

Рис. 5. Выбросы оксидов азота в пересчёте на NO2 (кг/год)

Заключение

В результате проведенных исследований был определен оптимальный состав водоугольного топлива и его расход. Полученные результаты показали, что применение ВУТ на основе угля разреза «Каражыра» позволяет:

– снизить выбросытвёрдых частиц летучей золы и недогоревшего топлива в атмосферу на 70 %;

– снизить выбросы оксидов серы (в пересчёте на SO2) на 27 %;

– снизить выбросы монооксида углерода на 4,8 %;

– снизить выбросыоксидов азота (в пересчёте NO2) на 17 %;

– обеспечить эффективность сжигания (более 99 %).

Следовательно, при использовании ВУТ повышается экологичность работы оборудования. Следует отметить, что при переходе на ВУТ не требуется существенных изменений конструкции агрегата.


Библиографическая ссылка

Процан А.П., Степанова О.А. ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УГЛЯ РАЗРЕЗА «КАРАЖЫРА» ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОДОУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА // Международный студенческий научный вестник. – 2015. – № 3-1.;
URL: http://eduherald.ru/ru/article/view?id=12037 (дата обращения: 17.07.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252