0312 90 68 58
    info@topnews.kg
    Славим Человека Труда
     

    Апышев Муратбек: Занимайтесь тем, что делает вас счастливыми

    Герой рубрики – молодой и талантливый архитектор, человек, которому доверяют реализовать крупные и очень ответственные проекты. Апышев Муратбек - основатель архитектурно-дизайнерской студии ArtProject Он – типичный self-made man, проделавший путь от рядового архитектора до владельца собственной компании. История его личного успеха – это пример того, как человек из самой обычной семьи «эволюционным путем» сделал себя сам. Стремление преодолевать барьеры и смело идти к намеченной цели у него в крови.

    0 Читать далее
    Стильnews - Сериал
     

    Когда цветет сирень.Сериал (57 серия)

    Все имена и персонажи вымышлены, любое сходство следует считать случайным. Она улыбается нам с экранов телевизоров. Ее лицо сияет на обложках всех газет и журналов. Она лучшая модель – пример самой успешной женщины Кыргызстана. Но каков был путь на вершину успеха и славы?

    0 Читать далее

    Архив Новостей

    Новости - Научные статьи

    Возрождение угольной отрасли и других секторов экономики Кыргызстана на основе инновационных технологий

    Возрождение угольной отрасли и других секторов экономики  Кыргызстана на основе инновационных технологий
    16 03 2015 12:09

    ВОЗРОЖДЕНИЕ  УГОЛЬНОЙ ОТРАСЛИ И ДРУГИХ СЕКТОРОВ ЭКОНОМИКИ  КЫРГЫЗСТАНА

    НА ОСНОВЕ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

     

    Введение

    �м�

     

    Асанов Арстанбек Авлезович; Заведующий кафедрой

    «Подъемно-транспортные, строительные,  дорожные машины и оборудование»,

    академик Российской академии проблем, член корреспондент ИА КР,

    доктор технических наук, профессор КГУСТА им. Н.Исанова.

     

     

     

     

     

     

     

    Основу топливной энергетики Кыргызстана  составляют ископаемые угли.  Более половины каменных и бурых углей Центральной Азии находится на территории Кыргызской  республики. Балансовые запасы и прогнозные ресурсы углей до глубины 600 м от дневной поверхности составляет 6390, 96 млн. т,  в том числе, числятся на балансе 1303 млн.т (20 %), из них разведанных по категориям А+В+С1 – около одного миллиарда тон, а по категории С2 – более 3, 1 млрд.т.

    Наиболее давним и распространенным является энергетическое использование угля в качестве топлива. Свыше половины углей, направляемых на энергетические цели, используется на тепловых электростанциях, значительная часть – для коммунально-бытовых нужд, меньшая – в промышленных и районных котельных. Остальная часть энергетических углей направляется для нужд сельского хозяйства, производства строительных материалов и т. д.

    Вступление страны в полосу кризисов, в том числе, энергетического, создает предпосылки для развития коммунальной и малой энергетики на базе использования дешевых и легкодоступных низкосортных местных углей. Переход от использования дорогих импортируемых углей, газа и мазута из соседних стран к  местному виду твердого топлива дает и существенные выгоды.

    Для технологических целей местные угли совершенно не используются. Это объясняется многими факторами. К главным из них следует отнести следующее: В связи с развитием каскадов ГЭС, вырабатываемых сравнительно дешевую электроэнергию,  население республики, объекты социального назначения (школы, больницы, бани и т.п.), а затем и отдельные коммунальные и промпредприятия, полностью перешли на  замену угля электроэнергией. Наибольший объем запасов составляют бурые угли, добывают также длиннопламенные и газовые каменные угли в шахтах Кок-янгак, Ташкомур, Джергалан, которые также относятся к энергетическим сортам. Они пользовались спросом и поставлялись в соседние страны. Экспорт почти прекратилось, поэтому угольная отрасль, а вместе с ними и известные на весь союз шахтерские города пришли почти в полный упадок. Имеющиеся запасы  коксующих углей  и антрацита, востребованных в металлургии, химической и других отраслях промышленности, пока еще не освоены.

    Использование углей как традиционного топлива приводит, с одной стороны, к весьма существенному загрязнению окружающей среды, с другой - к прямым потерям значительного количества ценных компонентов, содержащихся в них. Поэтому наиболее рациональным способом использования углей в настоящее время является их комплексная переработка с получением значительно более экологически чистых и энергоемких вторичных продуктов. В особенности это касается бурых и малометоморфозированных каменных углей, которые в сыром виде классифицируются как низкосортное топливо, но в то же время являются особо ценным сырьем для переработки  и получения жидких, газообразных и твердых облагороженных топлив, а также химических продуктов.

    Постановка задачи

     

    В настоящее время, в связи с подорожанием покупных нефтепродуктов и газа, добыча которых в республике из-за малых запасов почти отсутствуют,  остро стоят задачи разработки и внедрения принципиально новых, энергетически и экономически эффективных, экологически безопасных и высокопроизводительных технологий использования угля и развития в местах их залежи малой энергетики. Решение этих задач позволит придать качественно новый импульс дальнейшему развитию топливно-энергетического комплекса и смежных отраслей промышленности в республике.

     

    Введение в проблему - пути эффективного использования местных углей

     

    Ископаемые угли имеют широкий диапазон генетических, технологических свойств и качеств, которые позволяют использовать их не только в виде топлива для выработки энергии, но и как технологическое сырье. В рамках современных технологий уголь может выступать в качестве  сырья для черной металлургии (топливо + восстановитель для руд), сырья для переработки в жидкие углеводородные соединения, сырья для переработки в горючие газы. Для развития энергетики наиболее интересными направлениями представляются способы переработки угля в жидкое или газообразное топливо. Это решает вопрос технологических трудностей при сжигании, образования золы и шлаков. Жидкое и газообразное топливо наиболее удобно в сжигании, достаточно удобно в хранении и транспортировке, по сравнению с твердым топливом. Потому дальнейшее использование местных углей  в энергетических целях должна основываться на переработке их в качественное твердое,  жидкое и газообразное топливо.

    Отличительной особенностью местных низкосортных углей является высокое содержание в них летучих веществ, повышенная влажность  и сравнительно низкая теплотворность.  Кроме того, бурые угли подвержены к крошению при добыче и длительном хранении, а угольная мелочь осложняет проблему ее транспортировки и сжигания.

    Высокий уровень цен на газ, ожидаемый переход к новым тарифам на электроэнергию, безусловно, приведет к использованию альтернативных источников энергии, причем к углю, благодаря его огромным запасам и повсеместной распространенности в будущем будет принадлежать растущая роль в диверсификации производства электроэнергии. На сегодняшний день, половину добываемого угля  потребляет население, проживающее в частном индивидуальном секторе,  до 40 % от общего объема потребления угля приходится на топливные электростанции (ТЭС),  оставшуюся часть употребляют другие теплогенерирующие предприятия (котельные).

    По данным ГП «Кыргызкомур» объем добычи угля  по республике за 2013 год составил 1.2 млн.т.             Правительством КР поставлена задача, довести объем добычи угля до 2 млн.т. в год, что обуславливает увеличение мощности угледобывающих предприятий втрое. При этом только Бишкекская ТЭЦ использует до 400 тыс. т при потребности до 850-900 тыс. т, остальной объем экспортируется из соседнего Казахстана.

    Большое значение, в условиях текущего дефицита электроэнергии, приобретает постепенный перевод котельных на местное угольное  топливо с применением современных котлоагрегатов, основанных на новых способах сжигания угля. С модернизацией Бишкекской ТЭЦ и котельных агрегатов потребность в буром угле может возрасти вдвое.  Кроме того, угли требуются для набирающего обороты предприятий, потребляющих угольные продукты топливного и химического назначения, получаемые путем энерготехнологической их переработки.

    Вместе с тем, следует заметить, что низкосортные бурые угли крупнейшего Кавакского угольного бассейна  имеют ограниченную сферу применения из-за крошения при хранении и низкой теплоты сгорания (15-17 МДж/кг). Задача повышения энергоэффективности таких углей связана с термической их переработкой. За счет ориентации продукта переработки бурого угля – полукокса на энергетический рынок и уменьшения себестоимости  можно в определенной мере снизить экспорт казахского сортового угля, а мелкий фракционный состав необходимо брикетировать вместе с угольной мелочью. Часть потребляемого угля  используется в кусковом виде (население, традиционные котельные агрегаты), другая часть в виде угольной мелочи (ТЭС, перерабатывающие установки). В соответствии с этим, требуется сортировка добытого угля с последующим брикетированием его мелочи. Однако,  организация углебрикетных производств  по регионам республики с залежами угля обуславливает необходимость освоения современных технологий брикетирования угля на промышленной основе.

    Из  поставленной выше задачи следует следующее  предлагаемое  обобщенное ее решение в виде Программы энерготехнологической переработки низкосортных  углей Кыргызстана,  которая основана на следующем положении: для энергоэффективного использования местных углей, как с экономической, так и с экологической точки зрения, необходимо подвергнуть их термохимическому окислению для получения газообразных и коксовых продуктов, и найти эффективное им применение.

    Угольный газ предлагается использовать в качестве экологически безопасного энергетического топлива, отделяемый водород в качестве сырья для получения минеральных удобрений, а коксовый продукт – как специализированное топливо, высокореакционный углеродный восстановитель черных и цветных металлов в металлургии, а также как углеродный сорбент для очистки жидкостей и водоподготовки в ТЭС. Для заводов стройиндустрии (цементные, стекольные, кирпичные и др.) необходимо шире использовать угольный газ.  Коксовый продукт, в том числе, коксо- и термобрикеты можно выводить на рынок специальных видов топлива и металлургического сырья, где цена  на порядок выше , чем на традиционном энергетическом рынке.

     

    Анализ существующих подходов к решению проблемы и реализации задач

     

    Брикетирование угля. Угольная мелочь, накапливаемая в местах добычи и реализации угля, загрязняет экологию, осложняет проблему ее транспортировки и сжигания,  требует брикетирования для поставки и реализации ее на топливном  рынке.

    В последние годы в г. Бишкеке и  Оше появились  топливные брикеты на рынке, произведенные, соответственно, на базе  промышленной линии  и мини-комплексов, в создании которых непосредственно  участвовали авторы (см.рис.1). 

    �м�

    Рис.1. Общий вид промышленного (а) и опытно-экспериментальных образцов (в), (б) оборудования для производства угольных брикетов

     

    Опыт производства угольных брикетов с использованием холодного брикетирования и соответствующего  оборудования показывает, что при минимальных затратах на брикетирование эти технологии и оборудование могут найти достойное  применение на практике,  и тем самым, способствовать эффективному использованию низкосортных углей.

    Вместе с тем, для их широкой реализации по республике необходимо провести дальнейшие работы по разработке технологии получения бездымных  высококалорийных топливных брикетов, что предполагает переработку исходного мелкодисперсного угля с использованием высокоскоростных способов пиролиза  угля. В этом плане достигнуты определенные успехи в ОАО ЭНИН (Россия), Salem Corporation (Германия), Mireko (Ю.Корея) и другие.  В Кыргызстане еще 40 лет назад были попытки решить эту проблему, еще тогда, были поставлены и начаты широкомасштабные исследования по  комплексу, важных для угольной отрасли,  задач. В то время, ситуация на рынке брикетной продукции была такова, что на традиционный брикет, по существу, не было спроса. Нужен был бездымный, экологически чистый брикет. Поэтому в этих работах особое место занимала проблема разработки технологии получения малодымных брикетов, что сопряжена с пиролизом исходного угля. Из вышеизложенного следует:

    Необходимо продолжить работы над разработкой технологии получения угольных брикетов с улучшенными теплотворными свойствами, включая производство коксобрикетов. Предпосылки к этому есть, они подробно изложены в работе «Исследование и разработка производства угольных брикетов для промышленных и коммунально-бытовых нужд» (авторы: Жумалиев К.М, Алымкулов С.А., Асанов А.А., Сарымсаков Ш.), из-во Макс-принт, Бишкек, 2012.

    Пиролиз и газификация  угля. В последнее время существенно возрос интерес к технологиям пиролиза с целью получения коксовых продуктов. Процесс полукоксования углей является наиболее адаптивным в ряду технологий глубокой переработки углей. У него технически выгодный температурный интервал, он экономически менее затратен (по сравнению с высокотемпературным коксованием), более привлекателен с точки зрения получения широкого спектра  химических продуктов с высокой добавленной стоимостью. Процесс пиролиза, позволяет в результате термической переработки угля без доступа окислителя получать широкий спектр ценных продуктов, в том числе:

    - полукокс, выступающий в качестве сорбента, облагороженного твердого топлива (ОТТ) для энергетического, коммунально-бытового и технологического использования;

    - смолу, идущую на производство моторных топлив и химического сырья;

    - газ – энергетическое топливо, сжигаемое на месте.

    Из ОТТ и смолы получают термобрикеты, использование которых в коммунальных и/или бытовых  котельных, позволяют существенно улучшить их технико-экономические и экологические показатели. Область применения полукокса, благодаря его пористости, реакционной способности  и других свойств в последние годы расширилось, он применяется в качестве углеродного восстановителя в производстве технического кремния, ферросплавов и цветных металлов.

    Сорбирующее и фильтрующее свойства полукокса позволяют использовать его для очистки сточных вод промпредприятий, предприятий легкой и пищевой промышленности. На рынке металлургического сырья такой продукт востребован и получит применение.

    Все это, вызывает пристальный интерес к технологиям  получения новых топливных продуктов из низкосортных местных углей и обуславливает необходимость постановки широкомасштабных исследований, связанных с изучением качественных характеристик местных  углей, техническим и химическим их анализом, изучением проб угля на пригодность получения из них полезных продуктов топливного и иного назначения. 

    Для выработки собственных подходов к решению проблемы комплексной энергоэффективной переработки местных углей был изучен положительный опыт  стран, занимающихся угольными технологиями. В качестве примера, можно отметить положительный опыт российской фирмы «Сибтермо» (г. Красноярск)  по производству полукокса и попутного горючего газа, использующегося для выработки тепловой энергии, а из полукокса получают сорбирующий материал, применяемый для очистки воды.  Фирма «Талко» (Таджикистан), за счет переработки угля в газ, обеспечивает энергоносителем не только производство крупнейшего алюминиевого завода, но и теплом  и горячей водой жилые районы г. Душанбе. Китайская фирма «Shen dun» освоила производство модульных установок для выработки электроэнергии, работающих на угольном газе. В г. Павлодаре запущена промышленная установка по технологии Лурги (Германия) для выработки газа из шабыркульских углей для нужд алюминиевого завода.

    Развитие коммунальной и малой энергетики на базе местных углей. Переход от использования дорогих импортируемых энергоносителей из соседних стран к  местному виду твердого топлива даст  существенные выгоды для угольной отрасли. Так,  разработка месторождений низкосортных углей хотя и потребует затрат на ведение этих работ, но в целом скажется положительно благодаря открытию новых рабочих мест в удаленных районах, снижению транспортных расходов, а также решению  проблем малых шахтерских городов республики,  таких как: Кок-янгак, Сулюкта, Кызыл-кия, Майлы-суу, Ташкомур, Мин-куш, Каджи-сай и другие.

    Современные мини-ТЭЦ малой и средней мощности (охватывают генерирующие мощности до 30 МВт), могут обеспечивать энергией микрорайон, отдельные жилые и административные здания, частные предприятия и фермерские хозяйства.  При аварии на таких объектах от энергоснабжения отключаются лишь некоторые потребители. Использование таких установок позволяет отказаться от протяженных тепловых и электрических сетей,  обеспечить потребителей дешевой  энергией и теплом.

    Альтернативная энергетика,  имеет определенный потенциал, позволяющий решить часть энергетических проблем отдаленных сельских регионов, близких к залежам угля, а это почти 60 % сельских местностей. Она в кратчающие сроки  позволит решить или хотя бы снять остроту энергетических вопросов жилищно-коммунальных и промышленных предприятий, значительно снизить затраты при покрытии потребностей в электроэнергии, технологическом паре и тепле.

    В текущий момент правительство занят большой энергетикой,  требующей огромных капитальных затрат, времени и ресурсов. У нас гидроэнергетические станции (ГЭС) расположены на юге страны, а основной потребитель электроэнергии - это север Кыргызстана. Основная проблема - выработанную на юге электроэнергию нужно доставить на север. До 70 % от всего объема вырабатываемой электроэнергии затрачивается на коммунально-бытовые нужды, только 30 % идет на потребности секторов экономики республики. При таком раскладе невозможно прогнозировать улучшения в сфере промышленности, реализовывать инвестиционные проекты, связанные с потреблением дешевой электроэнергии.

    Высокий уровень цен на покупной газ, ожидаемый переход к новым тарифам на электроэнергию, безусловно, приведет к использованию альтернативных источников энергии, причем к углю, благодаря его огромным запасам и повсеместной распространенности должна принадлежать растущая роль в диверсификации производства электроэнергии.   Основным препятствием перехода на сжигание местных низкосортных (бурых) углей, объемы которых достигают до 80% добычи, является сложность организации устойчивого топочного процесса, так как в традиционных топках они плохо горят. Вместе с тем, на рынке котельной техники появились новые топки, которые создают многократное увеличение тепловой инерции потока, стабилизируют процесс горение и обеспечивает низкотемпературное сжигание. Последнее связано с возможностью обеспечения утилизации вредных выбросов в дымовых газах без использования дорогостоящих схем газоочистки, которые по цене составляют половины строящихся объектов. В связи с изложенным,  рассмотрим основные пути энергоэффективного использования местных углей.

    Предлагаемые пути энергоэффективного использования углей Кыргызстана

                 

    Наибольший интерес для республики представляет возможности топливного использования продуктов переработки местных углей. Известно, что местные угли  характеризуются малым выходом смолы, но как энергетическое топливо они лучше,  чем в других странах. Однако вопрос об оптимальном температурном режиме полукоксования кыргызских углей нуждается еще в дополнительном исследовании, как в лабораторных, так и полупромышленных условиях. Практические рекомендации в ранее проведенных работах отсутствуют, возможности применения современного технологического оборудования не отражаются, тем самым они носят рекомендательный характер и далеки от внедрения.

    Свыше изложенных позиций нами начато комплексное решение обозначенных проблем переработки местных углей. На данном этапе с точки зрения экономической и экологической эффективности целесообразно добытый уголь нужно перевести в разряд сортового, путем фракционирования и отделения неконденционного мелкого угля, брикетирование угольной мелочи, далее газифицировать или сжигать только летучие компоненты угля для когенерации энергии, а коксовый остаток использовать как технологическое топливо специальных видов.

    Следующий этап развития угольных технологий должен быть связан с получением коксовых продуктов и ситез-газа, являющегося сырьем для получения синтетического жидкого топлива, водорода, азотного удобрения и.т.п.

    Для реализации этих положений были изучены состояние существующих угольных месторождений, продолжены исследования по оценке пригодности некоторых марок углей для получения коксовых продуктов и синтетического горючего газа. При этом за основу изучения качественных и количественных характеристик местных углей были использованы материалы прежних исследований, подробно изложенных  в  работах: Джаманбаев А.С.  Угли Киргизии и пути их рационального использования. –  Фрунзе:  Илим, 1983.   Минерально-сырьевая база Кыргызской Республики на рубеже перехода к рыночной экономике / Госагенство по геологии и минеральным ресурсам КР, - Бишкек, 1998.

     

    Cостояние существующих угольных месторождений, качество местных углей

    Проведенный нами анализ состояния существующих угольных  месторождений, показывает, что они в основном расположены в условиях высокогорья и сложных горнотехнических условиях (рис.2), в этих местах превалирует залежи углей с  низкой степенью метаморфизма, к которым относятся бурые, длиннопламенные  и газовые каменные угли. 

    �м�

    Рис. 2. Залежи угля в месторождениях Кара-кече (а)  и Мин-куш (б). Ак-улак (в)

     

    Отличительной особенностью таких углей является высокое содержание в них летучих веществ, повышенная влажность  и сравнительно низкая теплотворность.  Кроме того, бурые угли подвержены крошению при добыче и длительном хранении, а угольная мелочь осложняет проблему ее транспортировки и сжигания. Такая продукция, за исключением коксующих углей и антрацита, по качественным и экономическим критериям не представляют интерес для зарубежных потребителей. Их в небольшом количестве покупают соседние республики, граничащие на юге, основной объем ориентирован на внутренний рынок. Все это, а также сезонность добычи и потребления, отрицательно сказывается на инвестиционной привлекательности угледобывающих предприятий. Особый интерес представляют доразведка и уточнение запасов и конфигурации Узгенского каменноугольного бассейна, где находятся наиболее ценные антрацитовые и коксующие угли.

    Вместе с тем, анализ ситуации на угольном рынке показывает, что добыча и сбыт углей в текущий момент ведется только на отдельных месторождениях. Добываемый по регионам уголь идет только для обеспечения коммунально-бытовых нужд. Анализ важности отдельных месторождений углей для энерготехнологической переработки показывает, что в угольных регионах наибольшую площадь занимают (низкосортные) бурые, газовые и длиннопламенные угли, за исключением Узгенского бассейна.

    Литературные и архивные источники свидетельствуют, что сырьевая база для производства коксовых продуктов  в КР представлена крупными разведанными запасами угля, достаточными для ус­тойчивого развития отрасли на долгие годы. Вместе с тем, не­значительные запасы качественных марок углей и трудная их обогатимость, а зачастую из-за отсутствия результатов аналитических исследований качественных свойств местных углей    «непригодность» большинства месторождений для процессов тради­ционного коксохимического производства, обуславливают поиска путей эффективного использования других низкосортных  марок углей.

    По результатам обследования отдельных месторождений выполнен технический и химический анализ выбранных проб угля.. На начальном этапе  для проведения аналитических исследований были использованы топливные лаборатории Бишкекского ТЭЦ, аналитическая лаборатория Химико-металлургического исследовательского института г. Караганда (Казахстан). В последующем исследования были продолжены на базе вновь созданной современной лаборатории по техническому анализу угля при сотрудничестве ГП «Кыргызкомур» и института физико-техническим проблем НАН КР с госкомпанией «Mireko» (Ю.Корея), Некоторые результаты исследования сведены в таблицу 1. 

    Таблица 1.  Химический анализ углей местных месторождений

     

    п/п

    Наименование месторождения

                       Определяемый элемент, %

    А

    V

    W

    S

    P

    SiO2

    Al2O3

    Fe2O3

    CaO

    MgO

    1.

    Майлы-Суу

    0,94

    0,14

    58,33

    18,34

    4,86

    5,07

    3,54

    6,68

    29,28

    8,23

    2.

    ОсОО «Бузурманкул»

    1,12

    0,049

    16,67

    4,53

    46,24

    27,69

    4,78

    2,41

    40,71

    12,91

    3.

    Кара-Кече

    1,24

    0,042

    13,87

    13,18

    5,81

    34,8

    6,55

    6,12

    31,6

    11,60

    4.

    ОсОО «Берекет»

    1,13

    0,03

    12,44

    7,61

    15,41

    19,57

    9,21

    5,45

    28,31

    9,59

    5.

    шт. Тегене

    0,61

    0,27

    51,57

    16,86

    8,28

    7,25

    3,54

    10,02

    30,14

    8,20

    6.

    Кумбель №9

    1,02

    0,077

    13,51

    13,91

    18,52

    16,67

    9,21

    3,35

    36,49

    2,31

    7.

    Кумбель №12

    0,21

    0,077

    13,51

    9,74

    48,87

    4,35

    2,48

    6,86

    35,84

    2,91

    8.

    Каратыт

    1,40

    0,081

    28,70

    13,75

    4,15

    25,07

    6,60

    2,43

    28,51

    6,59

    9.

    ОсОО Водстрой №2

    0,36

    0,168

    41,81

    30,94

    8,98

    4,48

    3,83

    2,85

    34,66

    5,44

     

    На основе обобщения имеющего опыта и результатов выполненных исследований, связанных с оценкой качественных характеристик проверенных проб углей Кыргызстана, сделаны нами следующие выводы:

    1.     Местные угли проверенных угольных месторождений относятся к качественным энергетическим  углям с высокой теплотой сгорания и незначительным содержанием золы и серы.

    2.     Большинство угольных месторождений представлено, бурыми углями с высоким выходом летучих продуктов, что является предпосылкой для  организации на их базе углеперерабатывающих  производств.

    3.     Большие запасы угля диктуют необходимость  освоения Кавакского угольного бассейна, включающие такие месторождения как Кара-Киче, Ак-улак и Дунгуромо с открытой добычей угля.

    4.     На юге имеются разведанные, но не освоенные запасы. К ним относятся месторождение Беш-Бурхан в Кызыл-Кие, Тегенек в Ташкомуре, поле №1 в Сулюкте, а также месторождения Узгенской угленосной площади. Среди них огромный интерес представляет месторождение «Кумбель», а также залежи коксующих углей. 

     

    Результаты исследования процессов пиролиза и газификации местных углей 

    Исследование отобранных образцов кыргызских углей на начальном этапе  проводилось на базе лаборатории энерготехнологической переработки углей Фрайбергской горной академии (Германия).

    Исследования проводились на приборе фирмы Netzsch STA 409. Прибор STA 409 PC фирмы NETZSCH-Geratebau GmbH, что позволило выполнить ТГ (термогравиметрические), СТА/ДСК (синхронный термический анализ/дифференциальная сканирующая калориметрия) и измерения. Система состоит из  измерительного блока и индукционной печи. Измерительный блок включает:  основной блок с подъемным механизмом печи;  микровесы с электромагнитной компенсацией нагрузки;  встроенную электронику для цифрового температурного контроля и сбора данных и  прободержателей. 

    Пробы исследуемых кыргызких  бурых и каменных углей отбирались  по определенным правилам от общей опробуемой массы угля соответствующей марки, средний состав которого идентичен среднему составу всего анализируемого угля. Пробы для исследований подготавливались с применением делителя проб фирмы Retzsch (Германия). Все определения производились в двух параллельных навесках, а при расхождении в анализах больше допустимых норм брали третью навеску.

    При нагревании угля происходит процесс его коксования с выделением летучих веществ и твердого угольного материала – коксового продукта. Процесс  термической переработки угля заключался в его нагревании без доступа воздуха до 1000-1100 °С и выдерживании при этой температуре, в результате чего топливо разлагался с образованием летучих продуктов и твердого остатка.

    Для сравнения и анализа процесса пиролиза были исследованы каменные и бурые угли перечисленных выше месторождений. В процессе проведения и постановки эксперимента для исключения воздействия кислорода воздуха и его влияния на результаты исследований, была применена 100% -ая атмосфера  инертного газа - аргона.

    Пробы угля автоматически выдерживались до заданной температуры 1100 0С с шагом температурной нагрузки в 10К/мин. В результате исследования были получены графики (дервитограммы)  изменения массы -ТГ  и мощности теплового потока - ДСК  процесса нагревания образцов кыргызских углей до 1100 0С в динамических условиях. Результаты измерения потери массы и   расхода теплового потока показывают, что, несмотря на идентичность процессов, количественные характеристики исследуемых углей отличаются между собой. Так, потери массы бурых каракечинских углей достигает до 48 %, когда как каменные угли месторождения Маркай и Толок, в пределах температуры коксования до 1100°С, соответственно равны32 % и  22 %, а месторождения Кумбель –35 %.

    Типичное представление результатов дифференциально-термического анализа (ДTA) представлено на рис. 3.  Для определения теплоемкости исследуемых углей и установления характера ее изменения в зависимости от температуры получены данные ДТА при нагреве угля в выбранном диапазоне температуры. Сплошная кривая (1) показывает ход процесса потери массы во времени, прерывистая линия (2) - 1-я производная этого процесса, линии (3) и (4), соответственно, DSC-данные. По этим кривым можно определить направление процесса, его ход, качественно оценить природу процессов.

    При помощи ДSС замерялось тепловой поток,  равной количеству тепла в единицу времени на единицу массы образца. Он соответствует теплоемкости угля, коэффициент пропорциональности при известной теплоемкости равен скорости нагревания угля. Результаты изменения теплового потока  и теплоемкости исследуемого бурого угля, при скорости нагрева - 5 К/мин, приведены в табл. 2.                                                                                                                                             

    Для оптимизации процесса пиролиза с целью определения конечной температуры процесса полукоксования проведен анализ ДСК-ТГ-диаграмм. На графике (рис.4) проведен анализ процесса потери массы образцом Кара-Кечинского бурого угля по методу Марша и наложена ДСК-кривая. Из графика видно, что определяющая стадия процесса пиролиза начинается в области 385 °С и заканчивается в области 524 °С, что подтверждает и ДСК-кривая.

    Проведена оценка влияния скорости угля на процесс пиролиза. Было установлено, что повышение скорости нагрева приводит к ускорению реакции пиролиза нелинейно. При малой скорости нагрева уголь продолжительное время находится при сравнительно низких температурах, в связи, с чем в процессе пиролиза происходит деструкция легкоразлагаемых составляющих угля, имеющих небольшие энергии активации.

    На практике при термической переработке низкосортных углей (бурые и длиннопламенные), имеющих невысокую влажность (20-25 %), исходное сырье, как правило, не подвергается предварительной сушке. Удаление влаги и летучих веществ осуществляется в пределах одностадийного технологического процесса.

    При таком подходе дифференциация индивидуальных кинетических процессов выхода летучих веществ и удаления влаги имеет второстепенное значение. Исходя из этого, можно сделать следующий вывод. Для того чтобы контролировать суммарный процесс, достаточно в любой момент времени иметь информацию об изменении общей массы угольной частицы, полученной по результатам обработки опытных данных. Было изучено влияние размеров частиц угля на потери ее массы при пиролизе. Гравиметрические исследования процесса термообработки узких фракций бурого угля Каракечинского месторождения (Vdaf =37- 41%, Wt =18-24 %) в инертной атмосфере при температурах от 600 до 900оС привели к следующим выводам. Частицы размером менее 6 мм могут считаться термически тонкими, поскольку в этом случае динамика потери массы навески не зависит от размера частиц. Увеличение размера частиц свыше 6 мм приводит к ощутимому замедлению потери массы.

    Основным фактором, от которого зависит динамика процесса, является температура греющей среды. Качественное различие динамики потери массы при разных температурах сводится главным образом к изменению углового коэффициента кинетической кривой. Полученные результаты исследования проб местных углей разной марки и выводы являются предпосылкой для получения полукокса из бурых и маломето-морфизированных каменных углей Кыргызстана. Для исследования тепловых процессов переработки угля  в соответствии с результатами полученных данных были начаты  НИОКР по  созданию  опытно – экспериментальных образцов технологического оборудования. Результаты выполненных работ легли в основу предлагаемой ниже технологии переработки буроугольной мелочи.

    �м�

    Рис.3. Результаты теплового эффекта реакций (ДТА) при нагреве угля

     

    Таблица 2.  Изменение основных свойств угля при нагреве

    Температура, ° С

    Тепловой поток, Дж/г*сек

    Теплоемкость, кДж/кг*К

    300

    2,235

    1448,62

    400

    3,465

    934,39

    500

    4,215

    768,13

    600

    4,798

    674,80

    700

    5,296

    611,34

    800

    5,397

    599,90

    900

    5,076

    637,84

    1000

    3,934

    823,00

    1100

    3,148

    1028,48

     

    �м�

    Рис. 4. Изменение массы образцов бурого угля месторождения Кара-Кече

     

    Инновационная  технология переработки буроугольной мелочи

    Предлагаемая нами технология переработки буроугольной мелочи позволяет получать кокосовый продукт, попутный горючий газ, а также  в определенной мере решает задачу, связанную с получением малодымного брикета повышенной теплотворной способности из низкосортных местных углей. Она включает в себя следующий способ и установку для комплексной термической переработки  буроугольной мелочи. 

    Способ включает сушку размолотого бурого угля  горячим газом, имеющим температуру не более 200°С, его пиролиз  в реакторе с газообразным теплоносителем, имеющим температуру - 500-550 °С, с получением парогазовой смеси и полукокса, вывод их с реактора и разделение.  Парогазовая смесь состоит из первичного газа и смолы, имеющие сложный состав. Далее из камеры разложения путем сепарирования отводят газообразные летучие углеводороды с пылевидными частицами полукокса, а крупнозернистый  полукокс, представляющий собой мелкодисперсное пористое и химически высокоактивное вещество, подается на брикетирование, сжигание или по назначению.  

    Упомянутый мелкодисперсный полукокс отделяют от горячего газа и  подают шнеком в направленный воздушный или иной кислородсодержащий поток, который направляют в камеру сгорания, например, аэрозольного типа, где он сгорает с выделением энергии. Следует отметить, что зольность полукокса выше зольности исходного угля, так как минеральные компоненты практически не удаляются при температуре полукоксования. Содержание углерода в полукоксе всегда выше, чем в исходном угле, причем, чем моложе уголь, тем больше возрастает содержание углерода в полукоксе. Содержание кислорода в полукоксе не превышает 5 %.

     Полукокс всегда имеет более однородный элементный состав и более обуглерожен, что повышает его качество как энергетического топлива, поскольку теплота его сгорания вдвое выше, чем у исходного угля. Он обладает повышенной пористостью 40-45 % против 5-6 % у угля и соответственно малой насыпной плотностью 0,5-0,6 т/м3, имеет высокую реакционную способность, хорошо горит, легко воспламеняется. Вследствие этого получение из него энергии более продуктивно, чем из исходного угля.

    При полукоксовании отводятся газы, содержащие СО2, Н2S, СО, CmHn, O2, H2, CH4 и его гомологи, N2, а также первичную смолу. Первичная смола находится в газообразном состоянии и представляет собой сложную смесь различных органических веществ, конденсирующихся из прямого газа при температуре 30-50 °С. Продукт конденсации – смола остается жидкой при комнатной температуре, имея большую или меньшую вязкость, при плотности, близкой к единице (0,845-1,078). Продукты первичной смолы имеют практическую ценность как масло и сырье для химической промышленности, а также как связующее вещество.

    В данной технологии угольная смола используется в качестве связующего вещества. Она смешивается в определенной пропорции с полученным полукоксом, охлаждается и подается на брикетирование.  Полученные брикеты далее подвергаются термоокислительной обработке дымовым газом, имеющим температуру до 300 0С /3/. В результате термоокислительной обработки угольные брикеты, помимо высокой теплотворной способности, приобретают высокую прочность, водо- и термоустойчивость.

    Отделенный от смолы горючий газ возвращается в топку для сжигания с образованием дымовых газов для пиролиза, сушки и термоокислительной обработки отформованных угольных брикетов.

    Поскольку брикеты формуют из полукокса, то их теплотворная способность в 1,5-2 раза выше против калорийности исходного угля. В результате комплексной переработки буроугольной мелочи можно получать тепловую энергию, полукокс, горючий газ, угольную смолу и термобрикет с повышенными потребительскими свойствами.

    Предложенная технология, в отличие от известных, носит комплексный характер и имеет следующие отличия.

    1. Позволяет утилизировать отходы угледобычи при разработке буроугольного месторождения.

    2. Технология сочетает в себя полукоксование мелкодисперсного бурого угля  с частичной ее газификацией, а также производство малодымных брикетов повышенной теплотворности из продуктов пиролиза.

    3. Угольные брикеты с использованием в качестве связующего вещества -  первичной смолы,  обработанные при температуре  300 0С, горят без коптящего пламени и не разрушаются до конца озоления.

    4. В результате термоокислительной обработки угольные брикеты, помимо высокой теплотворной способности, приобретают высокую прочность, водо- и термоустойчивость.

    5. Наряду с термобрикетами для бытового пользования возможно производство коксобрикетов, пригодных в качестве специальных видов кокса, например, для ферросплавного и литейного производства.

     

    Технологические установки для переработки местных углей на основе пиролиза

    С целью получения кокосового продукта, пригодного для производства малодымных брикетов, была разработана технологическая схема комплексной переработки буроугольной мелочи, которая приведена на рис. 5. 

    �м�

    Рис. 5. Технологическая схема переработки угольной мелочи

     

    Основная особенность этой схемы, заключается в том, что она обеспечивает термообработку крупнозернистого угля (до 3-5 мм) с разделением твердого остатка на два класса по крупности частиц. Крупный полукокс направляется на брикетирование, а мелкозернистый – на приготовление твердого теплоносителя в схеме его рециркуляции. Технологическая схема брикетирования  полукокса, получаемого в условиях высокоскоростного пиролиза, основана на  использовании вальсового пресса. Исходный полукокс, получаемый при пиролизе перед поступлением на брикетирование охлаждается водой, увлажняется до 15-18 % и далее поступает в бункер, откуда посредством питателя подается на смеситель шнекового типа, туда же подается связующее. Полученная шихта предварительно охлаждается и стабилизируется в следующей установке и далее подается в вальцовый пресс, готовый брикеты по транспортеру подаются на термоокислительную установку. Схеме характерна простота аппаратурного оформления процесса получения бездымного брикета. Вместе с тем, присущая пиролизеру конструктивная сложность, аллотермический принцип подвода тепла для сушки и пиролиза исходного угля, при котором попутное образование кондинцируемых продуктов пиролиза (смол, и подсмольных вод), а также отработанного газообразного теплоносителя  требует определенных затрат по реализации природоохранных мер, послужила основой поиска более эффективных технологий и оборудования.

    Согласно разработанной нами схеме, реализацию процесса получения термобрикетов предлагается осуществлять с применением разработанных нами новых конструкций установок для фракционирования, дробления  и скоростного пиролиза угля. На рис.6 приведены отдельные конструкции созданных оборудований, использующихся при реализации упомянутой выше технологической схемы.

    Полукоксование угля. При  получении полукокса, большое значение имеет тип применяемых установок, способ подвода тепла, время пребывания летучих веществ в зоне нагрева, температура, давление в реакторе и другие факторы. Определяющее влияние на выходы и состав продуктов полукоксования оказывает конечная температура, до которой нагревают топливо. Для процесса полукоксования характерна конечная температура 500-550 °С. Повышение конечной температуры приводит к нарастанию количеств получаемой смолы, пирогенетической воды и газа. Выход полукокса в этих условиях снижается.

     

    �м�

    Рис.6. Установк для фракционирования (а), брикетирования (б) и измельчения (в)  угля

     

    Наряду с температурой нпа выход продуктов полукоксования существенно влияет скорость нагревания угля. При быстром полукоксовании возрастает выход жидких продуктов за счет уменьшения количеств газа, пирогенетической воды и полукокса. Указанные зависимости объясняются тем, что при быстром нагревании угля образующаяся смола сразу же покидает частицы в виде паров, не претерпевая вторичных превращений. При медленном проведении процесса (как и при использовании крупных частиц) средние и тяжело - кипящие фракции, проходя через периферийные участки угольных частиц, разлагаются с образованием дополнительного количества легкокипящих фракций и газа. Твердые продукты, образующиеся при разложении тяжелых фракций смолы, улучшают качество полукокса, существенно увеличивая его прочность.

    Осуществление полукоксования при повышенных давлениях сопровождается таким же эффектом, как и при медленном нагревании или при переработке частиц больших размеров. При повышении давления затрудняется эвакуация паров смолы из центральных областей частицы топлива, а это приводит к их вторичному разложению при прохождении через периферийные участки, имеющие более высокую температуру, чем ее центр. В результате несколько уменьшается выход смолы, но соответственно увеличивается количество получаемого газа.

    На основании изложенного выше,  можно отметить, что, изменяя размер частиц, скорость нагревания и давление, можно из одного и того же топлива при одной и той же конечной температуре получить разные выходы коксового топлива и первичного газа.

    По сравнению с коксом полукоксы обладают, ярко выраженной реакционной и адсорбционной способностью, легче подвергаются последующей активации и газификации. Механическая прочность полукокса обычно невелика -- существенно ниже прочности кокса, но., как правило, достаточна для транспортирования его кусков в процессах, где механические нагрузки на материал относительно небольшие. Пористость полукокса находится в интервале 30-50 %. Эти же свойства обеспечивают высокую эффективность применения полукокса в качестве восстановителя в процессах карботермического восстановления различных руд и газификации.

    При полукоксовании необходимо подводить в зону реакции большое количество тепла (1200 - 1500 кДж/кг топлива), поэтому основная задача при создании пиролизера -- обеспечить эффективный теплообмен в реакторах с внешним и внутренним обогревом.

    В настоящее время за рубежом разрабатываются новые варианты полукоксования твердых топлив.  Анализ известных работ, связанных с созданием энерготехнологических комплексов по переработке низкокачественных углей на основе пиролиза показали, что их эффективность в значительной степени определяют аппараты - пиролизеры. Наибольшее распространение получили пиролизеры для переработки угля с неподвижным слоем. В качестве примера на рис 7 приведена промышленная линия  для слоевой переработки угля с такими установками.

    С целью выявления наиболее оптимальных физико-технических и конструктивных решений были рассмотрены различные варианты пиролизеров, разрабатываемые в последнее время, в том числе с участием автора. При сопоставлении конструкций учитывался ряд факторов:

    - возможность приближения физико-химических и энергетических показателей к термодинамически предельным;

    - возможность достижения высокой удельной производительности и, соответственно, низких затрат материалов и средств;

    - обеспечение необходимой (максимально возможной) скорости подвода и  отвода теплоты;

    -  максимальное упрощение технологической схемы.

    �м�

    Рис.7. Общий вид цеха по производству полукокса и горючего газа, разработанный российской фирмой «Сибтермо»

     

    Исходя из этих требований, были отобраны наиболее перспективные пиролизеры, работающие в термоокислительном режиме и отличающиеся  ряд важных преимуществ. Разделение процессов в зависимости от типа применяемого теплоносителя (газового или твердого) связано с получением качественно различных продуктов. При пиролизе с твердым теплоносителем (разогретый кокс, шары, гранулы и т.д.) производится высококалорийный газ, в то время как при использовании газового теплоносителя (в основном инертные или дымовые газы) газ пиролиза из-за смешения с теплоносителем характеризуется низкой теплотворной способностью. Это определяет спектр возможных направлений их использования. Исходя из этого, наш выбор был сделан в пользу скоростных пиролизеров и пиролизеров с кипящим слоем (КС).

    Работа над этим вопросом привела к созданию новых видов шнековых установок для скоростного пиролиза угля. Общий вид одного из таких вариантов  пиролизной установки приведен на рис.8. Конструкция и способ пиролиза угля запатентовано (Патент КР № 1430)

    �м�

    Рис.8.  Общий вид установки для скоростного пиролиза угля

     

    В установках с КС  выделяется большее  количество теплоты, чем необходимо для процесса, поэтому  в слое могут быть установлены дополнительные поверхности нагрева. Но при  этом конструкция аппарата усложняется,  увеличивается его металлоемкость, и возрастают капитальные затраты. Независимо от конструкций достоинства таких пиролизеров состоят в следующем:

    • высокие значения коэффициента теплопередачи от КС к перерабатываемому углю обеспечивают достижение высоких скоростей нагрева, что благоприятно сказывается на выходе и качестве продуктов пиролиза и приближает физико-химические характеристики к предельным;
    • хорошие регулировочные характеристики позволяют быстро  изменять температуру кипящих слоев и, соответственно, регулировать выход целевого продукта;
    • обеспечивается возможность полной автоматизации работы и др.

    На основе изучения конструктивных особенностей и процессов пиролиза разработаны собственные технологические схемы установок, имеющие новизну, защищенные на уровне патентов КР (1614).  В результате теоретического исследования выявлены большие потенциальные возможности совершенствования изучаемой технологии в направлении увеличения выходов целевых продуктов и улучшения энергетических показателей.

    С применением математической модели технологических установок определены прогнозные технико-экономические показатели конкурирующих установок пиролиза. На модели структуры технологий оценены возможные масштабы и спектр их применения в энергетике при различных вариантах ее развития. Одним из перспективных вариантов их развития могут служит котлы КС современных ТЭС, что создает предпосылки к развитию этого направления. В топочных устройствах данного типа возможно эффективное сжигание низкокачественных углей с достаточно высоким КПД. На основании проведенных патентных и экспериментальных исследований начаты пилотные конструкторские разработки по реализации данной технологии применительно к  механизированным котельным установкам (рис. 9).

    Самостоятельный интерес представляет освоение на базе получаемого полукокса из местных бурых углей сорбирующих материалов углеродных восстановителей, широко используемых соответственно  для очистки сточных и природных вод и в качестве восстановителя в металлургии. Эти  технологии достаточно проработаны и находят применение на практике в таких странах как Германия, Россия, Китай, Корея и другие. Для Кыргызстана, который богат водными ресурсами, существующими и вновь строящими ГЭС, ТЭС  очень важна развитие генерирующих и сопутствующих  мощностей, базирующихся не только на новых технологиях, но и в системах водоподготовки. 

    �м�

    Рис. 9. Принципиальная схема установки для пиролиза угля в кипящем слое: 1- конвейер; 2 – шнек; 3 – привод шнека; 4, 5 – колосник верхний и нижний; 6- патрубок для подачи воздуха; 7 – бункер для кокса; 8 – патрубок для воды; 9- газоотвод; 10 – реактор

               

    Развитие малой энергетики с использованием местных углей

    Высокий уровень цен на покупной газ, ожидаемый переход к новым тарифам на электроэнергию, безусловно, приведет к использованию альтернативных источников энергии. При этом к углю, благодаря его огромным запасам и повсеместной распространенности должна принадлежать растущая роль в диверсификации производства электроэнергии.  

    Основным препятствием перехода на сжигание местных низкосортных (бурых) углей, объемы которых достигают до 80 % добычи, является сложность организации устойчивого топочного процесса, так как в традиционных топках они плохо горят. Вместе с тем, использование в качестве котельной техники предлагаемых топок кипящего слоя создают многократное увеличение тепловой инерции потока. Это стабилизирует процесс горения и обеспечивает низкотемпературное сжигание, а стремление к низкотемпературному сжиганию связано с возможностью обеспечения утилизации вредных выбросов в дымовых газах без использования дорогостоящих схем газоочистки.

    Целесообразность развития малой энергетики обусловлено тем, что она сможет выработать некоторое количество электроэнергии на местах, это как-то в целом облегчит задачу энергетического сектора и энергобезопасности. При этом надобность транспортировки электроэнергии на дальние расстояния, а в месте и потери уменьшатся.

    Строительство любой ГЭС требует больших капиталовложений. Эти проекты реальны в том случае, когда будут разработаны механизмы возврата вложенных инвестиций. В целях окупаемости капиталовложений за короткий период тарифы со временем повысят до тарифов ТЭС. Однако, нельзя забывать, что при сооружении мини- ТЭС на ряду с электроэнергией вырабатывается технологический пар и горячая вода.

    Мировой рынок автономных источников энергии и оборудования для мини-станций генерирующих тепло и электричество могут удовлетворять любые потребности. Кроме того, при их выборе и правильном  формировании потребительских предпочтений, немаловажное значение, помимо возможностей оборудования, имеет их цена и сроки освоения.

    Так, при сооружении объектов малой энергетики (1-30 МВт), работающих на местном угле,  капитальные затраты не превышают 1,5-2 млн. долл. США на 1МВт мощности, а сроки строительства составляют 6-8 месяцев. Причем, такие комплексы, выполненные в модульном исполнении, основаны как на прямом сжигании угля, так и на использовании угольного газа. При использовании газа решаются и экологические вопросы, связанные с выбросом вредных веществ в окружающую среду.  В качестве примера, на рис.10 и 11 приведены промышленные установки для переработки угля и производства энергии.

     

    �м�

         Рис.10. Комплекс для снабжения  угольным                                                  Рис.11. Модульные установки для выработки

                 газом, теплом и паром в г.Душанбе                                                                 электроэнергии на угольном  газе (Китай)

     

    В странах - производителях  интенсивно идет работа по развитию твердотопливных энергогенерирующих установок.  Они работают, достаточно, автономно, используя локальные тепловые и электрические сети, что значительно увеличивают их надежность и снижает стоимость энергоснабжения.  Все это, при наличии соответствующих финансовых ресурсов, можно освоит и у нас в республике, тем самым, решить в кратчающие сроки  возникающие проблемы в топливно-энергетическом комплексе страны. Наши предварительные расчеты показывают, что создание энергогенерирующих мощностей (до 20-30 МВт) на базе таких комплексов составит 6-12 месяцев. (см.выводы). 

    Однако, для технологий топливопереработки на основе пиролиза, технико-экономические показатели и перспективы, внедрения которых в настоящее время еще не известны, необходим прогнозный анализ, на основе системного подхода, новых энергетических технологий. Он основан на иерархичности структуры исследований, выполняемых по схеме: технологический процесс, технологическая установка и энергетическая система. Все это обуславливает постановки и проведения  дальнейших поисковых и прикладных комплексных исследований  в этом направлении.

    Выводы и рекомендации исследования

     

    1. Местные угли обследованных месторождений относятся к качественным энергетическим углям с высокой теплотой сгорания и незначительным содержанием золы и серы.  Большинство из них представлено, бурыми углями с высоким выходом летучих продуктов, что является хорошей предпосылкой для  организации на их базе углеперерабатывающих  производств.

    2. К углю, благодаря его огромным запасам в республике, в будущем будет принадлежать растущая роль в диверсификации производства электроэнергии. В условиях текущего дефицита электроэнергии, приобретает актуальность постепенный перевод котельных на местное угольное  топливо с применением современных котлоагрегатов. Стоят задачи разработки и внедрения принципиально новых, энергетически и экономически эффективных, экологически безопасных и высокопроизводительных технологий использования угля и развития в местах их залежи сети малой энергетики.

    3. На данном этапе с точки зрения экономической и экологической эффективности целесообразно добытый уголь перевести в разряд сортового, путем фракционирования и отделения неконденционного мелкого угля, брикетирование угольной мелочи, далее газифицировать или сжигать только летучие компоненты угля для когенерации энергии, а коксовый остаток использовать как технологическое топливо специальных видов. Следующий этап развития угольных технологий должен быть связан с получением коксовых продуктов и синтез-газа, являющегося сырьем для получения синтетического жидкого топлива, водорода, удобрения и.т.п. Все это нашло отражение в разработанной  Программе по энерготехнологической переработке углей Кыргызстана.

    4. Начата системная реализация Программы. Освоено промышленное производство крупноформатных брикетов, начата организация углебрикетных производств  по регионам республики на базе экспериментального оборудования и современных технологий брикетирования угля. Предложенная технология, в отличие от известных, носит комплексный характер и имеет следующие отличия.

    5.1. Позволяет утилизировать отходы угледобычи при разработке буроугольного месторождения.

    5.2. Технология сочетает в себя полукоксование мелкодисперсного бурого угля  с частичной ее газификацией, а также производство малодымных брикетов повышенной теплотворности из продуктов пиролиза.

    5.3. Угольные брикеты с использованием в качестве связующего вещества -  первичной смолы,  обработанные при температуре  300 0С, горят без коптящего пламени и не разрушаются до конца озоления.

    5.4. В результате термоокислительной обработки угольные брикеты, помимо высокой теплотворной способности, приобретают высокую прочность, водо- и термоустойчивость.

    5.5. Наряду с термобрикетами для бытового пользования возможно производство коксобрикетов, пригодных в качестве специальных видов кокса, например, для ферросплавного и литейного производства.

    6. В результате теоретического исследования выявлены большие потенциальные возможности совершенствования изучаемой технологии в направлении увеличения выходов целевых коксовых продуктов и улучшения энергетических показателей. С применением математической модели технологических установок КС определены прогнозные технико-экономические показатели конкурирующих установок пиролиза. На модели структуры технологий оценены возможные масштабы и спектр их применения в энергетике при различных вариантах ее развития. Одним из перспективных вариантов их развития могут служит котлы КС современных ТЭС, что создает предпосылки к развитию этого направления.

    7. В целях оценки экономической  значимости  результатов исследований и выработки инновационного предложения в масштабе республики (с привязкой к конкретному месторождению – «Кумбель» Сузакский район) разработан бизнес план «Угледобывающий и перерабатывающий промышленный комплекс с проектной мощностью 1.2 млн.тонн угля/год». Ниже приводятся отдельные элементы этого плана, позволяющих понять суть предлагаемой к внедрению инновационного предложения. Ð�мÑ�

    �м�

     

    �м�

     

    Таким образом, предлагаемое инвестиционное предложение, на наш взгляд, соответствует приоритетным направлениям социально-экономического развития республик, связанное с:

    -  возрождением угольной отрасли и смежных секторов экономики;

    -  использованием источников альтернативных видов энергии;

    - созданием новых рабочих мест;

    - дальнейшим развитием инфраструктуры малых городов, располагающих              

       залежами угля;

     - защитой окружающей среды;

    - производством импортозамещающей и экспорто - ориентированной продукции;

    - внутриреспубликанской кооперацией и дополнительным поступлением налогов в бюджеты всех уровней.

     

     

     

     

     

    Комментарии

    Комментарий не существует

    Написать Комментарий

    Ваша эл. почта не будет опубликована. Обязательные поля *

    Hello-Site.ru. Бесплатный конструктор сайтов.