Авторы: Скрыль Г. К., Козыряцкий Л. Н.
Источник: Доклад на Международном научном форуме Донецкой Народной Республики, 21 мая 2015 г.
Скрыль Г. К., Козыряцкий Л. Н. Водоугольное топливо – альтернатива природному газу Рассмотрены перспективы применения водоугольного топлива на базе угольных шламов.
Водоугольное топливо (ВУТ) – искусственная композиционная топливная система (суспензия), обладающая псевдопластичными свойствами, присущими неньютоновским средам с определенной седиментационной устойчивостью – статической при хранении в течение продолжительного времени и динамической при транспортировании по трубопроводам или в закрытых емкостях автомобильным, железнодорожным или водным транспортом. ВУТ на 60 % состоит из мелкодисперсного угля, на 39 % из воды и 1 % специальной химической добавки – пластификатора, которая длительное время поддерживает тонкодисперсный уголь во взвешенном состоянии.
Важная топочная характеристика водоугольного топлива – температура воспламенения. Выполненный анализ литературы показывает, что при сжигании ВУТ в энергетических котлах большой мощности снижение образования оксидов азота за счет перечисленных факторов составляет 30-50 % по сравнению со сжиганием пылевидного угля. Существенное снижение образования оксидов азота обусловливает низкий коэффициент избытка воздуха, при котором протекает горение ВУТ (3-7 %).
Возможная зольность углеотходов при сжигании ВУТ
Сфера применения водоугольного топлива в мировой практике включает: мощные энергоблоки крупных тепловых электростанций; промышленные котлоагрегаты малой и средней мощностей; сушильные установки, нагревательные и обжиговые печи; есть сведения об использовании ВУТ в судовых дизелях.
Приготовление водоугольного топлива на базе уже имеющихся шламонакопителей является намного эффективнее и экономичнее, чем создание новых лав по добыче угля.
В настоящее время передовые позиции по внедрению технологии ВУТ занимают страны, которые, не имея собственных природных ресурсов углеводородных энергоносителей, вынуждены импортировать большое количество нефти и природного газа для нужд своей развивающейся экономики, попадая, таким образом, в экономическую зависимость от поставщиков. Существенное развитие исследований и внедрение технологии водоугольного топлива получили, например, в Китае и Италии.
Таким образом, в большой теплоэнергетике водоугольным топливом целесообразно заменять природный газ или мазут в ситуациях, которые исключают экономически оправданные альтернативные решения. Осложняющее обстоятельство в этом случае – необходимость дооборудования котлоагрегатов системами золошлакоудаления. Перспективен также вариант применения в пылеугольных котлах ВУТ, приготовленного на основе угольных шламов, в качестве дожигового топлива и для управления выбросами оксидов азота. Экономический эффект усиливается экологическим выигрышем.