Получение экологически чистого топлива из продуктов углепереработки

Энергетика на угле оказывает наибольшее экологическое воздействие на среду обитания: выбросы токсичных газов, агрессивные жидкие стоки, шлакоотвалы, зола уноса, тепловые сбросы и многое другое. Сдвиг в теплоэлектроэнергетике в сторону увеличения использования низкосортных твердых топлив, прежде всего, местных, с одной стороны, повышает уровень энергетической безопасности, с другой — требует применения современных эколого-обеспечивающих угольных технологий. На обогатительных фабриках нового поколения не предусмотрены процессы обогащения тонких классов и поэтому часть шлама в виде осадков фильтр-прессовых отделений направляют в отходы. Проблема снижения потерь актуальна, так как по действующим технологическим схемам практически шахта мощностью 2,7 млн.т/г работает на отходы углеобогащения. Осадки фильтр-прессовых отделений можно превращать в товарный продукт, используя их в виде водоугольных суспензий (ВУС) для сжигания в теплоэнергетических установках.

Целью данной работы явилось исследование возможности получения водоугольного топлива на основе шламов обогатительных фабрик.

В качестве твердой фазы в процессе получения ВУС использовались тонкодисперсные отходы углеобогащения – фильтры и шламы каменных углей марки Д Кузнецкого угольного бассейна обогатительных фабрик шахты «Заречная» и ОАО «Междуречье».

В лабораторных условиях с помощью термогравиметрического анализатора TGA-701 получены характеристики проб по аналитической влажности ВУТ, общей зольности, зольности на сухую массу угля.

Анализ полученных данных показывает, что содержание твердой фазы ВУС меняется от 53 до 61 %, общая зольность от 8 до 21 %, зольность на сухую массу угля от 14 до 39 %.

Зольная составляющая характеризуется следующим составом: SiO2 — 49,5 %, Al2O3 — 16,7 %, Fe2O3 — 12,8 %,CaO — 7,3 %, MgO — 1,9 %, TiO2 — 0,6 %, MnO2 -,0 %, SO3 — 0 %, Na2O+K2O — 0 %, P2O5 — 0,12%. Это показывает, что исследования проводились с угольными шламами средней зольности.

Сущность процессов подготовки угольных шламов к использованию в виде ВУС заключается в их сгущении тем или иным методом до максимально возможных значений, которые обусловлены технико-экономическими возможностями.

Для снижения вязкопластических характеристик ВУС на основе шламов исследовались комплексные химические добавки составов: ВМС+ЩР (щелочной реагент), ЛСТ+ЩР.

Добавки вводились в суспензию на стадии гомогенизации в расчете от 0,3 до 2 % на сухую массу угля. Проведенные эксперименты показывают, что наибольший разжижающий эффект показала комплексная добавка ВМС+ЩР. В этом случае, получены ВУС с содержанием твердой фазы 55-56 % и эффективной вязкостью 249Мпа — с. Количество вводимой добавки составило 0,3 % на сухую массу угля. В случае применения в качестве пластификатора ЛСТ+ЩР в количестве от 1 до 2 % значения эффективной вязкости составили 474 МПа — с и 100 МПа — с, что соответствует требуемым значениям для транспортировки и распыления через форсунки.

С целью изучения структуры полученных суспензионных систем был применен микроскопный анализ на установке Axio Observer.Z1m фирмы Carl Zeiss. Axio Observer.Z1m имеет модульность в широком диапазоне, начиная с возможности реализации его как микроскопа отражённого, так и проходящего света. Установка с апохроматическим коллектором, обеспечивающим высокое качество светового потока, падающего на поверхность объекта и обеспечивающего точное воспроизведение его в изображении с увеличением на 50-1000, что позволяет идентифицировать частицы твердой фазы ВУТ в водной среде.

Форма и размер частиц твердой фазы ВУС на основе шламов разных обогатительных фабрик различна. Это связано, по всей видимости, с различием в составе минеральной составляющей исходных углей и технологическими особенностями процесса обогащения. В настоящее время происходит наработка статистического материала для построения математической модели образования структуры ВУС на основе шламов углей разной степени метаморфизма.

Таким образом, на основании проделанной работы установлено, что из угольных шламов можно получить водоугольное топливо с приемлемыми реологическими характеристиками и хорошей стабильностью для использования его в котлах малой и средней мощности.

Дата публикации: 11.12.2011

Похожие записи:

• Где купить хорошее дизельное топливо?
• Заказывайте строительство тепловых электростанций и других энергетических объектов в компании «Новая Генерация»
• Топливная аппаратура дизельного двигателя: назначение и особенности
• Качественное дизельное топливо оптом
• Купить дизельный генератор Амперос
• Прямоточный паровой котел. Особенности и преимущества конструкции