Енергозабезпечення достатнє в ресурсному відношенні та доступне за вартістю є основою функціонування суспільного виробництва, передумовою та визначальним фактором економічного росту. Сьогодні це питання особливо актуальне. Науковці Центральноукраїнського національного технічного університету та Інституту сільського господарства Степу НААН пропоную дієву схему переробки бурого вугілля у грубодисперсні бінарні паливні системи, які б відповідали європейським стандартам екологічної якості.
У Кіровоградській області поширені родовища бурого вугілля, які належать до Дніпровського буровугільного басейну. Вугілля залягає серед палеогенових пісків та глин, вік його становить 40–50 млн років, товщина шарів вугілля досягає 20 м. В області зосереджено 90 % запасів вугілля (3,3 млрд т) Дніпровського басейну.
Найвизначніші родовища відомі в Олександрії, Балаховці, Петровому, Михайлівці, Бандурівці. Середнє річне видобування бурого вугілля брикетів на Дмитрівській і Байдаківській фабриках — близько 3,5 млн т. Брикети бурого вугілля є повноцінним паливом, зручним для спалювання та перевезення. Вони використовуються для термічної обробки, при виробництві бензину, мастила, газів. Практично все видобуте вугілля переробляється і використовується в області.
Найбільш давнім і розповсюдженим є використання вугілля як палива для спалювання. Сьогодні до 50 % електроенергії в Україні виробляється на теплових електростанціях, абсолютна більшість енергоблоків яких спалюють енергетичне (коксівне) камʼяне вугілля й антрацит. Враховуючи величезні запаси бурого вугілля Кіровоградської області та необхідність забезпечення енергонезалежності країни виникла необхідність у переробці його у грубодисперсні бінарні паливні системи, які б відповідали європейським стандартам екологічної якості.
У загальному вигляді технологічна схема отримання грубодисперсної водовугільної суспензії (без попереднього збагачення вугілля) полягає в наступному. Вихідне буре вугілля подається до приймального бункера, звідки транспортером спрямовується для дроблення в молоткову дробарку. Після дроблення вугілля крупністю 0–10 мм направляється в акумулюючий бункер, звідки в необхідній кількості дозатором подається в барабанний стрижневий млин.
Одночасно з вугіллям у млин у розрахунковій кількості надходить технічна вода. У млині відбувається процес “мокрого” подрібнення до агрегатної крупності 0–3 мм. Співвідношення вугілля та води, що надходять до млина, дорівнює 50:50.
Отримана суспензія з млина самопливом надходить у приймальний зумпф, звідки насосом по трубопровідній системі подається в акумулювальний резервуар. Швидкість транспортування суспензії трубопроводом дорівнює 1,67 м/с. При діаметрі трубопроводу 400 мм розрахункова річна продуктивність становить 4,31 млн т.
На терміналі комплексу на ТЕЦ в м. Кропивницькому передбачалося будівництво зневоднювальної фабрики для приймання та зневоднення водовугільної суспензії, освітлення технологічної води та підготовки вугілля до спалювання. Одна з основних технологічних операцій — зневоднення вугільної суспензії здійснюється в осадово-фільтрувальних центрифугах ОГШ-631У-02. Для інтенсифікації процесу зневоднення в фільтраційну зону центрифуги подається перегрітою водяною парою.
Застосування фільтрувальних центрифуг дозволило забезпечити отримання необхідної вологості осаду без термічного сушіння і значно зменшити енергетичні витрати.
Зневоднене вугілля з вологістю не більше 22 % подається на додатковий подрібнення з одночасним підсушуванням і спалювання у “зваженому шарі” і в топках котлів. Фугат та фільтрат центрифуг направляються в освітлювачі-шламонакопичувачі з тонкошаровими насадками, в яких здійснюється освітлення технологічної води та отримання згущеного продукту з тонкодисперсною твердою фазою. З вологістю 67 % згущений продукт прямує до топки котлів на пряме спалювання.
Розроблена технологічна схема відрізняється простотою, високою надійністю та екологічністю. Згідно з проектом уловлювання твердої фази водовугільної суспензії забезпечується більш ніж на 90 %.
Впровадження таких бінарних систем для палива дають змогу без значних інвестицій вирішувати проблему не лише заміщення природного газу, а й дефіциту енергетичного вугілля. Особливо це може бути актуальним для регіонів, де є наявні запаси бурого вугілля: у Кіровоградській та Житомирській областях.
Микола КОВАЛЬОВ, керівник наукових лабораторій “Промислового грибівництва та технологій захисту культивованих грибів” та “Гідропонного вирощування овочів в купольній теплиці”, старший викладач кафедри загального землеробства ЦНТУ, к. с.-г. н., доцент;
Юрій МАЩЕНКО, завідувач науково-технологічного відділу збереження родючості ґрунтів ІСГС НААН, к. с.-г. н., експерт-дорадник з питань рослинництва;
Олег ГАЙДЕНКО, учений секретар, завідувач науково-технологічного відділу маркетингу та наукового забезпечення трансферу інновацій ІСГС НААН, к. т. н., с. н. с., дорадник з питань механізації сільського господарства та економіки сільськогосподарського виробництва.
Аби не пропустити найцікавішого, підписуйтесь на наш канал-Telegram
