Соединенные штаты Америки
Управление по охране окружающей среды
Охрана окружающей среды угольного метана по пропагандистской программе о технических вариантах разроботки
Автор:Fernandez Roger
Источник:www.epa.gov
Тепловая сушилка для угля Джима Уолтера №4, которая способна сжигать уголь или природный газ
(Фото предоставлено Джимом Уолтером)
Преимущества использования шахтного метана в тепловых сушилках ...
Влага продукта, как правило, указывается в спецификации товара в договоре продажи угля, так как пониженная влажность облегчает товар во время транспортировки, уменьшает потери тепла в процессе сгорания топлива и уменьшается транспортные расходы. Для удовлетворения этих требований углеобогатительных фабрик часто используют тепловые сушилки, производящие поток нагретого воздуха, который отгоняет влагу из угля. Тепловые сушилки обычно сжигают уголь для нагрева воздушного потока, но подготовка заводов, расположенных на газовых шахтах уголь может оказаться более экономичным, чтобы сжечь метан для регенерации угольных шахт тем самым обеспечить это тепло.
Многие подготовительные цехи по всему миру использовали шахтный метан для сушки угля, в том числе на шахте в Польше Pniówek, связанной с разминированием Бьюкенен в Вирджинии, и Северной шахты в России. Шахта Бьюкенен, например, использует около 1,5 млн. кубических футов шахтного метана в день для этой цели. Использование шахтного метана для сушки угля имеет ряд преимуществ, в том числе 1) уменьшить операционные и эксплуатационные расходы, 2) освобождения дополнительного места для продажи угля, и 3) снижение выбросов SO2, NOx и твердых частиц в атмосферу. Экономическая эффективность сжигания шахтного метана в тепловую сушилку может варьироваться в зависимости от рынка газа, значение угля замещен газом, и текущее значение кредитов выбросов сохраняется за счет сжигания газа. Дополнительным преимуществом является то, что использование шахтного метана сокращает выбросы парниковых газов этом в атмосферу.
Два основных метода сушки угля посредством механических или тепловых процессов.Для механического процесса обычно используют центробежный насос, который высушивает уголь до 12 % содержания влаги. Так как многие требования подразумевают более низкое содержание влаги, тепловые сушилки находят более широкое применение, так как они способны высушивать уголь до содержания влаги 3-6%. Есть несколько типов тепловых сушилок угля, в том числе вращающийся прямой сушилки, сушилки псевдоожиженного слоя, флэш-сушилки, комбинированные сушилки, все из них используют горелки для получения горячего воздуха или пара.
Для того чтобы адаптировать существующие угольные тепловые сушилки для работы на метане угольных шахт, основной модификацией будет добавление одного или более газовых горелок. Вместо удаления угольных огневых средств из сушилки, подготовительные заводы могут оставить его на месте, обеспечивая возможность ликвидировать любой тип топлива.
Количество метана, которое требует тепловые сушки зависит от количества испарившейся воды. Вода, в свою очередь, зависит от количества угля, подаваемой в сушилку и процент влаги в высушенном продукте, который может широко варьироваться от места к месту. Для целей иллюстрации сушка одной тонны угля на 3% влаги в псевдоожиженном слое требует около 400000 британских тепловых единиц тепловой энергии. Для того, чтобы высушить 380 тонн угля в час (9120 тонн в день), фен потребует около 3,7 MMcf метана в день, или около 156 тонн угля в сутки в топливе.Сушилки также требует почти 2 МВт электроэнергии в эксплуатации.
В дополнение к использованию шахтного метана на поставку тепловой энергии для сушки угля его могут использовать для создания электроэнергии, необходимой для передачи тепла и стереть в порошок уголь. Типичным 380 тонн в час сушилки углем требует почти 400 000 БТЕ энергии и 2 МВт электроэнергии в эксплуатации.
Использование шахтного метана понижает теплосодержание частиц, что снижает общую нагрузку на очистноге оборудование сушилки. Использование шахтного метана в качестве топлива сушилках также может высвободить дополнительное количество угля для продажи. Особенно привлекательна для подготовки угля на АЭС, в настоящее время горит уголь более высокого качества.
Использование шахтного метана на угольных Северных заводах по подготовке шахты
В Воркуте в России угольного бассейна, Северная Шахта обогатительная фабрика использует шахтный метан в сушилках. В 1995 году шахты восстановили более 350 миллионов кубических футов метана для использования в сушильную установку. Шахта управленческой отчетности, которая использовала шахтного метана для повышение эффективности сушилки, надежность и простоту использования, и сохранила почти 25000 тонн.
Смета расхода газа сушильной установки (в долл. США)
| Горелки | 250,000 |
|---|---|
| Электродвигатели и стартеры | 5,000 |
| Газовые пилоты | 10,000 |
| Доставка | 10,000 |
| Установка и инженеры | 125,000 |
| Всего | 400,000 |
Многие загазованные шахты ищут способы использовать капли газа, которые не соответствует условию работы трубопровода. Угольные шахты подготовительного цеха могут обнаружить, что избыток газа обеспечивает идеальную альтернативу для заправки углем тепловых сушилок.