В России сосредоточено большое количество топливных ресурсов – природного газа и угля. Запасы природного газа намного меньше, чем запасы угля. Часть ТЭС Хабаровского края продолжает использовать угольные технологии сжигания пылевидного топлива.. Поэтому нужно уже сейчас искать возможную замену природному газу. Достойной заменой может стать синтегаз, получаемый в процессе газификации угля. Согласно «Энергетической стратегии России на период до 2035 года» необходимо увеличивать потребление местных источников топлива. Хабаровский край обладает богатыми запасами энергетических углей: есть огромный Буреинский угольный бассейн (1200 млн тонн), есть Лианское и Хурмулинское буроугольные месторождения в 50 км от Комсомольска-на-Амуре (240 млн. тонн). Характеристики углей основных месторождений по краю приведены в таблице.
Используя местные угли можно решить сразу несколько проблем: это и сокращения доли природного газа, в потреблении энергосистемами и уменьшение затрат на транспортировку угля из отдаленных месторождений.
Элементарный состав углей месторождений Хабаровского края [1]
|
Месторождение |
Элементарный состав топлива на сухую беззольную массу |
|||||
|
S |
C |
H |
N |
O |
|
|
|
Ургальское |
0,6 |
79,8 |
5,9 |
1,2 |
12,5 |
7520 |
|
Ургал-Солонийское |
0,2 |
73,4 |
5,1 |
1,0 |
20,3 |
6620 |
|
Лианское |
0,7 |
67,9 |
5,4 |
1,2 |
24,8 |
6200 |
|
Мухенское |
0,8 |
67,2 |
5,9 |
1,2 |
24,9 |
6230 |
|
Ушумунское |
0,5 |
67,9 |
5,9 |
1,2 |
24,5 |
6260 |
|
Мареканское |
0,5 |
65,0 |
4,8 |
0,8 |
28,9 |
5690 |
Подавляющая часть вышеприведенных углей бурые. Анализ различных схем и оборудования для газификации показывает, что для бурых углей целесообразно использовать аллохимический реактор типа «Альфа».
Данный реактор имеет существенно меньшие удельный затраты энергии на получение синтегаза по сравнению с другими технологиями.
Газ по характеристикам подходит для получения тепловой и электрической энергии и может использоваться на ТЭС с применением стандартного газового оборудования. Это особенно важно для Хабаровского края, с учетом больших разведанных запасов бурого угля.
Сам реактор по габаритам значительно меньше, чем стандартные газогенераторы, но по скорости получения газа и производительности в несколько раз выше.
Опытные партинии синтез газа получены из бурого уголя марки Б2, группы 2Б, рядовой (0-300мм) разреза Кангаласский Республики Саха (Якутия).
Физико-химические свойства бурого угля Кангаласского разреза:
Углерод – 71,4 %; водород – 5,5 %; азот – 0,8 %; кислород – 21,9 %; сера – 0,4 %; зола -15,0 %.
Рабочая влага – Wp – 29,1 %
Низшая теплота сгорания (ккал/кг) – 3 495
Состав газа из бурого угля:
Азот – 1,7 %; водород – 56,3 %; метан – 1,5 %; оксид углерода – 28,8 %; двуокись углерода – 11,7 %.
Технико-физические свойства газа:
Выход синтетического газа с 1 кг. бурого угля – 1,6 м3.
Удельная теплота сгорания газа, м3 – 10,24 МДж/м3 (2 446 ккал/м3).
Плотность газа при 0 оС, давлении 0,1 МПа (1 кг/см2) – 0,622 кг/м3
Калорийный эквивалент газа к условному топливу – 0,35 т. у.т./м3.
Средние значения калорийности условного топлива – 7000 ккал/м3.
Себестоимость выработки газа – 1,21 руб./ м3 [2].