Назад в библиотеку

Новые технологии для сжигания угля

Перевод с английского: Негрей А.Г.

Автор: COAL: Ancient Gift Serving Modern Man, American Coal Foundation

Закон о Чистом Воздухе, который действует с 1970 года, и в который последние поправки были внесены в 1990 году, является наиболее строгим законом в мире о контроле загрязнения атмосферного воздуха. Благодаря этому, и совместными усилиями предпринимателей и промышленности, граждан и правительства, чистый воздух можно найти в любом месте земного шара.

Американская Индустрия потратила около $350 миллиардов, начиная с 1970 года, чтобы очистить воздух, и с каждым годом вклад для контроля загрязнения составляет еще $33 млрд.

Оборудование контроля загрязнения составляет до 40 % от стоимости новой электростанции и 35 % операционных затрат, в соответствии с Институтом исследований в области электроэнергетики. На эти затраты плюс эксплуатационные расходы, в настоящее время приходится около $10 млрд. каждый год, и поднимется еще выше, для требований нового Закона о Чистом Воздухе.

Хотя экологические опасения относительно использования угля занимают центральное место из-за выбросов соединений серы и азота и углекислого газа. Однако, в сжигание угля производиться основной вклад для дальнейшего сокращения загрязнения воздуха, более десятка передовых технологий сжигания угля безопасно и в этой сфере более эффективно ведутся исследования. Разработка и демонстрация этих технологий требует значительных инвестиций более чем на $6 млрд в государственных и частных предприятий. Две ведущие технологии являются:

Сгорание кипящего слоя (FBC)

Измельченный уголь, смешанный с известняком поддерживается в сильном восходящем потоке воздуха. "Кипящий слой" воздействует с кипящей жидкостью, бурно смешиваясь, обеспечивая, таким образом, эффективность сгорания топлива. Известняк реагирует и удаляет более 90 % серы. Как следствие, "скрубберы" (десульфурации дымовых газов), которые не требуются для контроля SO2. Потому что рабочая температура ниже, чем в обычных котлах, образование оксидов азота сводится к минимуму.

В FBC технологии разрабатываются небольшие котлы, которые могут быть сделаны, как модульные единицы, и с меньшими капитальными затратами, чем обычные котлы тех же генерирующих мощностей. Из-за этой экономии, а также благоприятных добавлений дополнительных генерирующих мощностей на АЭС только так, как необходимо, электроэнергетики и потребители, как ожидается, найдут эту технологию привлекательной.

Газификация угля

В качестве альтернативы прямого сжигания угля, в котором выработанное тепло используется для разработки пара для привода генератора турбины, большой прогресс был достигнут в технологии, которые зависят от первой газификации угля. Газ может быть использован для питания газовых турбин, а затем оставшиеся тепло могут использовать для производства пара для вращения турбин.

Такой механизм, называемый комбинированный цикл газификации, чрезвычайно эффективный и экологически чистый. В одной демонстрационной установке в Калифорнии, выбросы продуктов горения были сопоставимы с теми, которые имеются от природного газа, позволяя удовлетворить требования чистого воздуха. Еще одним преимуществом процесс газификации угля является то, что она может осуществляться в непосредственной близости от рудника. Это лучше чем перевозка крупногабаритного угля на большие расстояния на электростанции, энергия угля может быть отправлена по проводам от газификации завода.

Эти и другие передовые технологии "чистого угля" генерируют больше мощности при меньшем топливе, а также снижаются эксплуатационные и ремонтные затраты; повышение контроля за загрязнением. Но все они имеют одну цель: обеспечение более эффективного и действенного использования богатого энергетическими ресурсами.