ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛ№ 12-063-00

С целью решения экологических проблем на базе новых экологически чистых ресурсосберегающих технологий переработки углей в институте нефте-и углехимического синтеза Иркутского государственного университета разработан оригинальный метод получения отопительного газа из дешевых сортов бурых и каменных углей Восточной Сибири и дальнего Востока.

Разработана технология и проект установки по переработке углей в газогенераторе кипящего слоя, отличающегося от прочих тем, что образующийся генераторный газ содержит всего 0,4-1,0 г/куб.см смоляных веществ, наличие которых крайне затрудняет технологический процесс; решен вопрос отвода со сбора золы.

Внедрение в производство предлагаемого метода дает возможность решить следующие проблемы:

1.Двухступенчатое сжигание углей;

2.Газификация углей в технологических целях;

3.Получение адсорбентов с заданными свойствами;

Получение буроугольных полукоксов для прямого восстановления железа;

4.Создание передвижных газоэлектростанций, работающих на угле, древесине или торфе.

1.Двухступенчатое сжигание углей

Слоевое сжигание рядовых углей с большим содержанием мелких фракций вследствие недожига и уноса мелких фракций топлива приводит к потере 15-20; теплоты сгорания топлива. При этом выделяющиеся в большом количестве продукты терморазложения угля не сжигаются полностью, а частично подвергаются повторному крекингу с образованием сажи и полициклических соединений, являющихся сильными канцерогенами. Отсюда большая часть котелен со слоевым сжиганием топлива Иркутской области работают с низким КПД и являются источником загрязнения окружающей среды.

Недостатки котлов слоевого сжигания возможно устранить в значительной мере посредством их перевода на двухступенчатое сжигание. При этом рядом с котлом строится генератор, в который подается дробленый уголь. В генераторе при температуре 600-800 градусов Цельсия уголь превращается в низкокалорийный газ, который сжигается в котле слоевого сжигания. При этом обеспечивается практически полное сжигание газа и содержащегося в нем пылевидного полукокса.

Описанная схема сжигания углей имеет следующие преимущества перед слоевой:

1. Исключаются ручные операции по шуровке угля в процессе сжигания.

2. Экономится 15 - 20% теплоты сгорания топлива.

3. Изменится состав дымовых газов, и в них не будет содержатся сажи и угольной пыли, а также окись углерода и канцерогены.

4. Состав генераторного газа позволяет организовать устойчивое сжигание его при температурах около 1000 градусов Цельсия. В этих условиях возможность образование окислов азота минимальна.

5. По технологии двуступенчатого сжигания может использовать уголь с высокой зольностью и низкой калорийностью, порядка 1500-2000 ккал / кг, например, могут эффективно сжигаться отходы от обогащения углей обогатительных фабрик Черемховского угольного бассейна

Обследование малых котелен г.Черемхово показало, что на двухступенчатое сжигание можно перевести 18 котельных, потребляющих суммарно 51 тыс. тут или около 61% топлива, сжигаемого в малых котельных, при этом будет сэкономлено около 5 тыс. тут в год, уменьшены выбросы СО на 400 т /год.

Генераторный газ может эффективно использоваться в котельных вместо мазута, причем экономический эффект от замены мазута на генераторный газ составит около 200 руб /тут.

Удельные капитальные вложения на строительство газогенератора составляют 450-710-тыс.руб. на тонну газифицируемого угля (120-190 тыс. рублей на 1 Гкал газа) в зависимости от мощности установки.

Окупаемость капиталовложений при замене мазута на генераторный газ менее 1 года.

Все данные получены на опытно-промышленной установке мощностью 100 кг угля в час.

2.Газификация углей в технологических целях

Данный раздел технологического процесса переработки углей предлагается применять в следующих направлениях:

1. Замена мазута на газ в сушильных установках. Например, применение данной технологии на Коршуновском ГОКе присушке концентрата дает возможность сэкономить до 14 млн.рублей в год.

2. Обжиг магнезита с использованием местных углей дает возможность получать продукт непосредственно на месте добычи. На 50% сокращается объем перевозок с места добычи до промышленных объектов.

3. Обжиг кирпича на кирпичных заводах. Замена прямого сжигания угля в туннельных печах на газ дает возможность перейти на качественно новый уровень в экологическом плане без увеличения себестоимости продукции.

4. Получение газа для передвижных электростанций.

Пояснительная записка к предложению по внедрению технологии замены мазута на генераторный газ на печах по обжигу цемента.

В основу технико-экономических расчетов положено:

1. Стоимость мазута принята по среде взвешенной цене 1200 руб /т

2. Калорийность мазута принята для мазута АНХК 9800 ккал /кг

3. Коэффициент пересчета в условное топливо-1,407

4. Заготовительно-складские расходы приняты в размере 20% от стоимости мазута.

5. Стоимость угля принята средняя для возможных углей (Азейского и Ирша-Бородинского месторождений) -100руб /т

6. Низшая теплотворная способность - 4200ккал /кг.

7. Коэффициент пересчета в условное топливо-0,549

8. Удельные капиталовложения на мощность 1 т /час газифицируемого угля составляют 1000тыс.рублей (данные опытно-промышленной установки).

9. Амортизационные отчисления приныты в размере 20% от стоимости оборудования с монтажом.

10. Удельный расход электроэнергии составляет 91 квт.час на тонну газифицируемого угля.

11. КПД генератора - 93,5%

12. 12.Численность дополнителного производственного персонала -6 чел.

13. Среднемесячная зарплата -3000рублей.

14. Производительность по мазуту одной печи-150 т /сутки.

15. Количество печей -4.

16. Общая потребность в мазуте -600т /час.

Себестомость газификации 1 т угля

Цеховая стоимость 1 т условного топлива генераторного газа составит:

177,28:0,549=322,9 руб /тут

где: 0,549-коэфициент пересчета в условное топливо.

Цеховая стоимость 1 т условного толива мазута составит:

1200х1,2:1,407=1023,4 руб /тут.

Экономический эффект от замены мазута на генераторный газ в пересчете на 1 тонну условного топлива составит :

1023,4-322,9=700,5 рублей /тут.

Окупаемость капиталовложений:

1000000:(1х8000х0,549х700,5)=0,33 года.