Перевод ТЭЦ на уголь

01.03.2012 | Опубликовано в: Новости металлургии

 

Перевод ТЭЦ на уголь: в хаосе нерешенных проблем. 

 

Смесь угля и воды.

Министерство энергетики и угольной промышленности Украины инициировало техническое переоснащение теплоэлектроцентралей (ТЭЦ). С этой целью Минэнергоугля подготовило законопроект № 9713, которым предложило исключить ряд теплоэлектроцентралей из перечня объектов, запрещенных к приватизации. Одним из главных условий передачи ТЭЦ в аренду или концессию будет выполнение будущим арендатором или концессионером программы технического перевооружения – перехода на альтернативные виды топлива – уголь. Приоритетным считается перевод ТЭЦ на современную технологию – использование водоугольного топлива (ВУТ). Водоугольное топливо представляет собой смесь в виде суспензии, состоящей из мелкоизмельченного угля и воды. В эту смесь вводят добавки, изменяющие стабильность, вязкость и другие качества компонентов. Водно-угольные суспензии с частицами не крупнее 0,1-0,5 мм воспламеняются и сгорают в потоке нагретого до 350-450°С воздуха.

При соблюдении технологий вода не ухудшает сгорания частиц угля, т.к. происходит реакция: С+Н2О- > СО + Н2. Полнота сгорания водно-угольных суспензий при факельном сжигании их в топках достигает 98,5-99,5%, температура в зоне горения – 1400-1450°С. На первый взгляд, переход ТЭЦ с природного газа на ВУТ имеет одни плюсы – угля в Украине много, он обходится дешевле, чем природный газ, технология использования ВУТ стремительно развивается в Китае и других странах. В итоге в Минэнергоугля думают перевести с природного газа на ВУТ чуть ли не все ТЭЦ, в том числе заявляется, что это возможно сделать чуть ли не в течение одного года. Рассмотрим, реальны ли столь "оптимистические" планы и так ли идеально ВУТ с экономической и других точек зрения.

Проблемы при производстве ВУТ

Производство ВУТ – энергозатратно. Чтобы смолоть тонну сухого угля, пригодного для использования на ТЭЦ, необходимо затратить 15-20 киловаттчасов; аналогичные энергозатраты при приготовлении суспензии, предназначенной для транспортирования по трубам, могут превосходить 100 киловаттчасов на тонну. При измельчении жидких смесей износ оборудования и, следовательно, затраты на его амортизацию намного более высокие, чем при сухом помоле. На качестве ВУТ сказывается и качество исходного сырья. Рядовая зольность украинского угля, по данным Национального экологического центра Украины (НЭЦУ), постепенно растет и уже превышает 37%. Еще более значимой является проблема стоимости переоборудования ТЭЦ под использование водноугольной смеси. Наименьших денежных вложений потребуют локальные котельные, использующие мазут, однако таких в Украине осталось немного. Крупные ТЭЦ, использующие газ, для переоборудования на ВУТ требуют значительных затрат, окупаемость которых в отдаленной перспективе находится под вопросом, поскольку неизвестно, будет ли использование природного газа стоить однозначно дороже использования угла в ближайшие годы. Например, в США сегодня в связи с массовой добычей "сланцевого" газа стоимость природного газа на внутреннем рынке опустилась до $70-80/тыс. м3. И в случае, если по тем или иным причинам в Украине будет достигнута подобная стоимость природного газа, переоборудование "газовых" ТЭЦ на ВУТ в большинстве случаев может потерять смысл. Для угледобывающих предприятий привлекательным является вариант, когда ВУТ продуцируется из "хвостов" углеобогащения (соответствующие технологии и опыт имеются и в Китае, и в ряде других стран) или из бурого угля (для предприятий, осуществляющих добычу этого вида топлива).

Однако технологически производство ВУТ из отходов сложнее, чем из качественного энергетического угля, требует дополнительных инвестиций, а в мировой практике ставит целью не столько получение инвестиций, а в мировой практике ставит целью не столько получение топлива для теплоэнергетики, сколько уменьшение отходов угольного топлива для теплоэнергетики, сколько уменьшение отходов угольного производства. Кроме того, возникает вопрос транспортировки готового производства. Кроме того, возникает вопрос транспортировки готового ВУТ от угледобывающих и углеобогатительных предприятий на ТЭЦ. Переход ТЭЦ на ВУТ от угледобывающих и углеобогатительных предприятий на ТЭЦ. Переход ТЭЦ на ВУТ: Украина – не Китай До внедрения ВУТ в энергетике Украины ВУТ: Украина – не Китай До внедрения ВУТ в энергетике Украины фактически не было прецедентов внедрения принципиально новых технологий, фактически не было прецедентов внедрения принципиально новых технологий, тем более массового. Все энергетические мощности в Украине – тем более массового. Все энергетические мощности в Украине – доставшиеся в наследство со времен СССР. Осуществление внедрения новых доставшиеся в наследство со времен СССР. Осуществление внедрения новых технологий в стране, где новые технологии не внедрялись более технологий в стране, где новые технологии не внедрялись более чем 20 лет, однозначно сложный и рискованный процесс, требующий либо государственной "подстраховки", либо инвесторов, готовых к потерям и убыткам.

В этом коренное отличие Украины от Китая, где новые технологии в последние 20 лет внедряются повсеместно, регулярно и практически во всех производственных сферах. Ситуация усложняется тем, что в нынешних экономических условиях украинское государство само отказывается от финансирования перехода ТЭЦ на ВУТ и согласно на передачу ТЭЦ в концессию для того, чтобы все расходы и риски взял на себя инвестор. Минэнергоугля теоретически можно было осуществить 1-2 пилотных проекта перевода ТЭЦ на ВУТ при сохранении их в госсобственности, однако такие разумные прецеденты не предусматриваются. Это косвенно говорит о том, что переход на ВУТ – и сложный, и неоднозначный. При переходе на ВУТ нужны строительство и установка мощностей для производства ВУТ, достаточных для обеспечения потребностей ТЭЦ, а также подготовка специалистов для работы как с установками по производству ВУТ, так и на ТЭЦ, использующей ВУТ. Эти проблемы собираются решить с помощью Китая.

Привлечение китайских специалистов и китайских технологий для перевода существующих ТЭЦ на ВУТ оправдано, поскольку Китай является самой крупной страной, использующей уголь в энергетике и коммунальном секторе. На сегодняшеий день в крупных городах КНР активно строятся ТЭЦ на ВУТ. Китайская промышленность наладила широкий выпуск оборудования для производства ВУТ и оборудования для ТЭС и ТЭЦ, которые используют ВУТ. Это производство удовлетворяет потребности внутреннего рынка, имеется достаточное число подготовленных квалифицированных специалистов. В Украине оборудование для производства ВУТ в масштабах, необходимых для теплоэнергетики, не выпускается. Крупных инвестиционных проектов по налаживанию такого производства в Украине нет. Нет также ни опыта поддержания функционирования оборудования для производства ВУТ, ни разработчиков новых видов оборудования для производства ВУТ, ни конструкторских бюро, которые бы занимались его усовершенствованием. Таким образом, при переводе украинских ТЭЦ на ВУТ придется закупать импортное оборудование и приглашать иностранных специалистов, что приведет к резкому удорожанию проекта. К тому же внедрение ВУТ в Китае началось давно. Из-за этого в крупных мегаполисах Китая было запрещено строительство новых котельных, работающих на твердом угле – здесь новые ТЭЦ работают на мазуте и частично на ВУТ.

Еще в 2001 г. в КНР на восьми заводах производилось более 2,0 млн. т ВУТ в год. После 2001 г. в Китае начался частичный перевод ТЭЦ с мазута на ВУТ (в первую очередь на ВУТ переводились строящиеся ТЭЦ). Для технического руководства по внедрению водоугольного топлива в КНР работает Государственный центр водоугольных суспензий угольной промышленности и имеется многочисленный штат специалистов. Ничего подобного в Украине нет. Использование ВУТ, как и угля на китайских ТЭЦ – мера вынужденная, вследствие дефицита и дороговизны в КНР природного газа, а также отсутствия газификации в большинстве городов и населенных пунктов. Массовое использование угля в энергетике и отоплении (как в обычном виде, так и в форме ВУТ) привело к тому, что Китай является самой "грязной" страной с точки зрения выбросов теплоэнергетики, атмосфера большинства китайских городов в осенне-зимний период перенасыщена вредными соединениями, образующимися в результате сжигания угля. Российский опыт На постсоветском пространстве (в России) уже был опыт неудачного масштабного проекта по работе ТЭЦ с использованием ВУТ. Еще в годы СССР было принято решение о строительстве опытно-промышленного углепровода от шахты "Инская" (г. Белово Кемеровской обл.) до вновь строящейся ТЭЦ-5 в Новосибирске протяженностью 262 км и мощностью 3,0 млн. т в год.

Он должен был стать полигоном для отработки строительства углепроводов Кузбасс – Центр и далее до портов Черного моря, мощностью 25-30 млн. т. В 1989 г. первая очередь пускового комплекса углепровода мощностью 1,2 млн. т в год была сдана в опытную эксплуатацию. Уголь с зольностью 12-18% при мокром помоле измельчался в частицы примерно в 200 микрон и с добавлением реагента (стабилизирующей добавкипластификатора), препятствующего выпадению твердых частиц в будущей смеси, смешивался с водой в соотношении частиц угля к воде равным 55-60%, образуя суспензию. Подготовленное на головных сооружениях комплекса шахты "Инской" ВУТ с помощью головной и двух перекачных насосных станций транспортировалось в хранилища-баки ТЭЦ-5, а из них подавалось для прямого сжигания к форсункам котлов ТЭЦ-5. Углепровод "Белово – Новосибирск" впервые в мире объединил в едином технологическом комплексе операции по приготовлению, транспортированию, хранению и сжиганию водоугольного топлива. За 1989-1997 гг. на оборудовании и сооружениях углепровода было приготовлено, транспортировано и сожжено на теплоэлектростанции около 400 тыс. т ВУТ с долей твердых частиц 53,7% при зольности исходного угля 16,5%.

Однако в связи с частыми перерывами в эксплуатации углепровода (аварийные остановки шахты "Инская", вывод ТЭЦ-5 до семи месяцев в резерв, крупная авария в котельной головных сооружений, из-за чего были разморожены все сооружения в пункте приготовления топлива и др.), а также снижение внимания к углепроводу со стороны правительства РФ, прекратившего финансирование неоконченных работ, не удалось достичь стабильных проектных показателей. Без постоянной загрузки и должного финансирования комплекс начал разрушаться, а его оборудование растаскали. В итоге решением Межведомственной комиссии Минэнерго РФ в конце 2003 г. было признано нерациональным его восстанавливать. В проекте Белово – Новосибирск вопрос приготовления ВУТ, его транспортировки и использования в ТЭЦ был решен за счет масштабных государственных инвестиций. И, тем не менее, от "готового" проекта было решено оказаться. В украинских условиях у инвесторов, которые возьмут ТЭЦ в концессию, даже при условии наличия собственных месторождений энергетического угля вопрос производства и использования ВУТ будет не решен и его нужно будет финансировать "с нуля", в связи с чем риски значительно возрастают.

Источник : Комментарии
Перейти в раздел : Энергетика и добыча энергии

Сайт создан:
YonaStudio.com
Реклама на buymore.pro Техподдержка Заводы Украины
Контактная информация Справочная информация
Сравнение платных пакетов услуг