Переработка бурого угля

Номер документа 5420150008

РУБРИКА:
18. Технологии

РУБРИКА ГРНТИ:
44.09.29. Топливно-энергетические ресурсы

АТРИБУТЫ:
Отрасли: Электроэнергетика, жилищно-коммунальная, угольная
Тепловая энергия: Теплопроизводство
Электрическая энергия: Электропроизводство
Виды топлива:
Водные ресурсы:

РЕКВИЗИТЫ:
Вид документа: Статья
Номер: 5420150008
Автор (принявший орган): НОВИНКОР, 630091 г.Новосибирск, ул. Достоевского, д. 8, тел: +7 913 710 10 30, e-mail: info@novinkor.com, skype: pmityakin
Дата: 26.03.2015
Регион: Новосибирская область
Источник информации: http://novinkor.com/projects/industry/2-coal.html

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ ДОКУМЕНТА:

Краткое описание Проекта, его цели и задачи

Предлагается пионерная инновационная установка применяемая для газификации низкокалорийного бурого угля.

Реализация предлагаемого Проекта позволит:
- обеспечить возврат инвестиций за счет продажи ценных конечных продуктов – электроэнергии, тепла и продуктов вторичного использования;
- снизить потребление невозобновляемых природных ресурсов;
- улучшить экологическую ситуацию;
- существенно улучшить экономические показатели многих отраслей промышленности.
 

Ресурсное обеспечение

Используются материалы, широко применяемые в промышленности.
 

Механизм реализации

1. Предлагается учредить предприятие любой формы собственности, включая венчурный фонд, не противоречащее законодательству РФ.
2. Возможна передача ноу-хау с помощью продажи лицензий.
3. Поставка продукции – изготовление и монтаж установки «под ключ» – 40,0 млн. рублей.
 

Уникальность и конкурентоспособность продукции

Установка для переработки углеродсодержащего сырья, применяемая для газификации низкокалорийного бурого угля. Объём перерабатываемого угля в сутки составляет 515 м3. Для хранения бурого угля требуется крытая площадка (с навесом), вмещающая недельный запас, т.е. не менее 12500 м3 бурого угля.

Ниже приведены характеристики процесса газификации (предварительные):
наименование перерабатываемой продукции: бурый уголь;
объем производства: 100 тонн/сутки;
теплота сгорания бурого угля: 24 МДж/кг;
влажность: 11 %;

технические характеристики газа газификации, образующегося после процесса газификации бурого угля:
выход газа газификации: 255,0 т/сут (247,5 тыс. нм3/сут);
плотность, при н.у.: 1,035 кг/нм3
температура на выходе из термохимического реактора: 750°С
теплота сгорания: 4,41 МДж/кг (4,57 МДж/нм3)
влагосодержание: 19,23 % (вес) (24,77% объём);
тепловая мощность газа газификации: 12,7 МВт;

установленная мощность технологических электроприемников (только для установки переработки углеродсодержащего сырья): 100 кВт;
расход электроэнергии технологическими электроприемниками: 864 тыс. кВт*ч/год
расход пускового топлива (баллонный газ): 31,1 т/год (41 тыс. нм3/год);
персонал со специальностями (одна смена) (только для установки переработки углеродсодержащего сырья): 3 чел (оператор – 1 чел; инженер-электрик – 1 чел; механик – 1 чел;)
режим работы: трехсменный;
продолжительность и периодичность профилактик: нет;
продолжительность годового ремонта: 120 часов (5 суток).

Используя полученный в процессе газификации газ, можно получить следующую товарную продукцию (при использовании только одного из перечисленных ниже вариантов):

1. Электрическая мощность, получаемая в ходе процесса газификации бурого угля при использовании для получения электроэнергии парового котла с турбиной - 58320 кВт•час/сут;
– кпд парового котла (в среднем) - 80 %;
– кпд паровой турбины по выработке эл/энергии – 24 %;

2. Тепловую энергию, которую возможно получить при использовании парового котла – 209,5 Гкал/сут;
– кпд парового котла (в среднем) - 80 %;

3. Электрическая мощность, получаемая в ходе процесса газификации бурого угля при использовании для получения электроэнергии газотурбинной установки - 73150 кВт•час/сут;
– кпд газотурбинной установки по выработке эл/энергии - 24 %;

4. Электрическая мощность, получаемая в ходе процесса газификации бурого угля при использовании для получения электроэнергии газомоторной установки - 91400 кВт•час/сут;
– кпд газомоторной установки по выработке эл/энергии - 30 %.

Примечания:

1. Использование варианта выработки электрической энергии с помощью паровой турбины является более рентабельным, т.к. в данном случае возможно получение и электрической энергии, и пара. Кроме этого, при использовании данного варианта получения электрической энергии не требуется очистка газа газификации от вредных соединений и водяных паров, а также не требуется установка устройств, повышающих давление газа газификации (газового компрессора).

2. При использовании для получения электрической энергии газомоторного двигателя и газотурбинной установки требуется тщательная очистка газа газификации от вредных соединений и пыли, а также удаление водяных паров (осушение газа).

Определение основных технических характеристик установки, её габаритных размеров и проведение более детальных расчётов осуществляется по техническому заданию в соответствии с пожеланиями Заказчика, относительно вида конечной получаемой продукции и способа её получения.

Следует помнить, что при переработке бурого угля, имеющего рабочие характеристики, отличные от приведённых выше, характеристики процесса будут изменяться.

Особенности и преимущества
Способ реализуется непрерывно в замкнутом объёме. Получение газифицирующего агента осуществляется с помощью камер сгорания вихревого противоточного типа. Преимуществом установки является качественное сжигание газа газификации в камере сгорания вихревого противоточного типа, обеспечивающее санитарные нормы на выбросы, что приводит к ликвидации многоступенчатой фильтрационной системы очистки дымового газа. 

Другой особенностью установки является четырёх (4) ступенчатая система очистки дымовых газов от вредных соединений.
Первая ступень представляет собой введение реагентов в термохимический реактор в ходе процесса газификации. В реактор вводят мел (или известняк) для удаления соединений серы. В результате этого происходит связывание вредных компонентов пиролизного газа с образованием нейтральных соединений.
Второй степенью является камера сгорания. Кроме процесса непосредственного сжигания, внутрь камеры сгорания добавляется аммиак для очистки от углекислого газа и окислов азота, образующихся в процессе сжигания пиролизного газа. За счёт применения в камере дожигания высокого уровня температур диоксины распадаются на составляющие. Для того, чтобы избежать повторного связывания диоксинов при снижении температуры (остывании газа), вводят реагенты, которые связывают вредные компоненты диоксинов с образованием нейтральных соединений.
Третьей ступенью очистки служит система «резкой заморозки» дымовых газов на выходе из камеры сгорания или на выходе из любого оборудования, установленного в энергоблоке. Система «резкой заморозки» осуществляется за счёт впрыска холодной воды, в системе «циклон – охладитель – теплообменник». В качестве четвёртой системы очистки используются фильтры тонкой очистки, удерживающие соединения серы и частицы пыли.

На выходе из установки получаем практически экологически чистый, в пределах санитарных норм (до уровня международных стандартов) дымовой газ и поддерживаем уровень экологической безопасности.

Установка работает в полностью автоматическом режиме и снабжена автоматической аварийной системой отключения.

Во многих странах (США, РФ, КНР, Германия, Польша и Чехия) БУ считаются одним из основных видов энергетического топлива и сжигаются в пылеугольных котлах или в котлах с циркулирующим кипящим слоем (ЦКС) паротурбинных энергоблоков. При этом, нетто-к.п.д. буроугольных ТЭС равняется 32-36%. Несмотря на сравнительно невысокий к.п.д. эти ТЭС чаще экономичнее, чем на других видах топлива, вследствие более низкой себестоимости бурых углей. Но это относится только к ТЭС, расположенным вблизи буроугольных карьеров.
 

Объем требуемого внешнего финансирования

Готовность продукта к коммерческой реализации составляет 100%. Внешнее финансирование по каждому направлению использования технологии зависит от мощности установки и рассчитывается под конкретного заказчика.
 

Прогноз объема продаж и прибылей

По данным института энергетических стратегий, в настоящее время ТЭК дает около 30 % ВВП, 64 % валютных поступлений от экспорта, 58 % поступлений в налоговую систему страны.

Учитывая, что в себестоимости вырабатываемой тепловой энергии стоимость топливной составляющей составляет от 40 до 70%, снижение стоимости топлива или его удельного расхода является важным фактором получения экономического эффекта.

Потенциальные покупатели проекта

Основным внутренним рынком угля является электроэнергетический сектор, который на протяжении последних 10 лет потреблял около половины общего расходуемого объема угля.

Между тем в Китае уголь уже давно является основным источником энергии. Как отмечает аналитик британского Economist Intelligence Unit Дункан Иннес-Кер, сегодня около 75% электроэнергии в Поднебесной производится из угля, а среди новых электростанций доля угольных еще выше — достигает 90%. В то же время в странах Европы доля угля в производстве электроэнергии составляет в среднем 35%.

В России в 2005 году доля угля в энергобалансе страны составляла около 18 процентов (в среднем по миру 39 %), в производстве электроэнергии — немногим более 20 процентов. Доля угля в топливном балансе составила в 2005 году 26 %, а газа — 71 %. В связи с высокими мировыми ценами на газ российское правительство намеревается увеличить долю угля в топливном балансе до 34 % к 2010 году.

На территории Сибирского федерального округа угли представлены тремя типами: бурыми (55,1 %), каменными (44,3 %) и антрацитами (0,6 %).
 

Возврат займов инвесторам

Срок возврата займа составляет 12 месяцев.