Настоящий Чистый уголь – решение для надежных и дешевых источников энергии в будущем

Автор: Partha Das Sharma, B. Tech

Перевод:  Крук А. В

Источник: Genuinely Clean Coal – Solution for Reliable and Cheap Energy Source of Future.

Введение

 

Достаточно надежные источники энергии являются необходимостью для промышленно развитых стран. С глобального спроса на энергию роста с беспрецедентной скоростью, огромные запасы в мире угля привлекает все больший интерес. Несмотря на свою низкую стоимость, озабоченность по поводу увеличения выбросов парниковых газов и других вредных веществ при сжигании ископаемого топлива изменяют технологические и нормативно-правовые среды для угля. Программы ведутся для ограничения, сокращения и захвата выбросов на угольных электростанциях. Это может привести к появлению новых технологий производства и более широкого использования передовых технологий контроля выбросов. При этом, расходы и экономика использования угля может измениться.

Факторы окружающей среды

 

Сжигание угля производит выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ, включая двуокись серы (SО₂), оксида азота (NOx), твердых частиц (ТЧ), двуокиси углерода (СО₂) и ртути (Hg). SО₂, NOx и PM выбросов, связанных с качеством воздуха и воздействие подкисления водных ресурсов, и кислотные дожди. Выбросы СО₂ вклад в глобальное изменение климата. Ртуть, которая может перемещаться в нескольких экологических путей, является неврологическим токсинов в организме человека и дикой природы.

Широкий диапазон регулирования технологии может быть использован для сокращения выбросов твердых частиц, ртути, диоксида серы и оксидов азота.

Частицы будут захвачены с рукавных фильтров (BH), электростатические фильтры (ESP), и multiclones (MC). Оксиды азота (NOx) соблюдение мер может включать в себя сочетание технологии сжигания управления, например, низким NOx горелок (LNB) и overfire воздуха (OFA), и конца трубы технологий контроля выбросов, таких как селективного каталитического восстановления (SCR) и селективно-каталитического восстановления (ИНКВ).

Двуокись серы (SО₂) соответствия действий может включать в себя переход на более низкий углей, выход на пенсию, а также установку различных технологий скруббер, таких как сероочистки дымовых газов (ДДГ), сухой извести для инъекций (DLI) и спрей сухой инжектор (SDI). Сжигание с низким содержанием серы угля может сократить выбросы SО₂ от неконтролируемого завод на две трети; установки скруббер может сократить выбросы на 90 процентов и более. Ртуть может быть уменьшена в ограниченной степени обычными SО₂ скрубберов, более расширенные возможности управления, специально предназначенные для сокращения объема ртути включают углерод инъекций (CI) и рукавный фильтр (BH) оборудования.

Улавливание и связывание углерода (CCS) технологии при оценке их потенциала для удаления выбросов СО₂ на угольных электростанциях. Коммерчески доступных методов улавливания СО₂ от обычной пыли угольных котла является использование аминов на основе системы поглощать СО₂ из дымовых газов поток, и его последующей регенерации производить почти чистый поток продукта. Альтернативный метод, известный как кислородно-сгорания, чтобы захватить СО₂ использовать кислород, а не воздух в качестве окислителя в процессе горения, что приводит к потоке дымовых газов состоит в основном из СО₂ и Н₂О. Удаляя воду, почти чистый поток СО₂ могут быть произведены.

Сжигание угля производит значительное количество твердых отходов, побочных продуктов, которые могут быть поставлены на выгодное использование. Уголь продуктов сгорания отходов может быть использована в качестве ингредиента при производстве цемента, асфальта, кровли, гипса, хлорида кальция, легких заполнителей, легких блоков с низкой прочностью засыпки.

Новые технологии угольной генерации

 

Угольной пыли системы (ПК) является традиционной технологии сжигания угля, используемого в большинстве случаев. В этом, точно уголь земли сжигается для производства пара, который превращает турбины и вырабатывает электроэнергию. Рядовой уголь подается в пульверизатор вместе с воздухом, нагретым до примерно 650 °F из котла. Как уголь измельчают, горячий воздух высушивает его и ударами использовать порошок из угля, который будет использоваться в качестве топлива. Угольная пыль затем взорван прямо на горелку в котле. Горелка смеси угольной пыли в воздухе подвеска с дополнительным предварительно нагретый воздух для горения и заставляет его из сопла аналогичных в действие топлива, распыленного на автомобильной топливной форсунки. При нормальных условиях эксплуатации, достаточно тепла в зоне горения, чтобы зажечь все входящие топлива.

Как экологические нормы выбросов были ужесточены, многие угольные использовали целый ряд оперативных изменений и капитальных вложений оборудования. Кроме топлива, то есть с низким содержанием серы угля, технологии доступны и новые сокращения выбросов в результате сжигания угля на трех этапах: до сжигания, горение, и после сгорания. Предварительно сгорания очистки заключается в удалении примесей из угля с физических, химических или биологических процессов. Расширенный процессов горения включают улучшения в существующие процессы сжигания угля и новые процессы, которые удаляют загрязняющие вещества из угля, как он сгорел. После сгорания очистки включает в себя удаление загрязняющих веществ из отходящих газов ниже по течению после сгорания и перед выходом из стека. Многие после сжигания технологии борьбы с загрязнением были широко коммерциализации и превратились в проверенных передовых технологий.

В последние годы технологические достижения привели к существенному сокращению затрат на управление SО₂ и NOx выбросов. Некоторые из наиболее успешных достижений низким уровнем выбросов NOx горелок, селективного каталитического восстановления (SCR), селективные без каталитического восстановления (ИНКВ) и скрубберов. Расширенный контроль загрязнения установлены на существующих электростанциях или разработаны новые средства могут обеспечить эффективные и недорогие способы снижения двуокиси серы и азота.

Передовые технологии поколение власти завершить электростанции систем, которые предлагают высокую эффективность и экологическую эффективность по сравнению с обычными угольных систем. Эти новые процессы, такие как циркулирующем кипящем слое (ЦКС) сгорания, может повысить эффективность и контроля выбросов. Другая категория передовые технологии использования угля предполагает преобразование угля в другой вид топлива, например, газ или жидкость. В большинстве из этих случаев, новая форма топлива обеспечивает энергию и экологические преимущества за счет снижения выбросов загрязняющих веществ от сжигания новых видов топлива по сравнению с углем. Комбинированного цикла комплексной газификации (ВЦГ) является примером такого рода технологий.

Заключение

 

С внедрением усовершенствованных и новых технологий, эффективность и чистота, работающих на угле электростанций улучшается. Подлинно чистый уголь – то есть такой, у которого уровень содержания CО₂ близко к нулю, благодаря улавливанию и хранению углерода технологии должен стать экономически жизнеспособным. Таким образом, уголь делает возвращение, как дешевых и надежных источников энергии.