Классика энергетики и топлива и инновации - про уголь
Современное понимание энергетических проблем не отрицает полностью классические виды топлива, такие как уголь. Существуют, например, разработанные одновременно в разных странах комбинированные парогазовые технологии. Этому способствует более жесткое требование с точки зрения экологии - возникает задача минимизации технологий, при применении которых происходят атмосферные загрязнения.
В то же время, обеспечение определенной конкурентоспособности так называемых угольных энергетических технологий, вызывает рост направлений, которые в разработке своей опираются на комбинированные угольные технологии. Главная задача - повышение значения термического КПД и снижения потребления топлива при производстве любого вида энергии среди самых распространенных - тепловой и электрической.
Ученые разработали комбинированный парогазовый цикл с кипящим слоем - используется технология под давлением, когда уголь сжигается в кипящем и циркулирующем слое. Таким образом создается технологический пар, "рождаемый" в пучке труб, расположенных буквально в кипящем слое (а также может и на стенках котла и даже в выносном теплообменнике). Дале все технологически понятно - пар генерирует электроэнергию в обычном паросиловом цикле. "Живые" продукты процесса сгорания направляются в газовую турбину под давлением и расширяясь создают электроэнергию еще больше и за счет этого общее КПД растет.
Очень важная характеристика - образование NOx на данных станциях действительно ниже обычных - со стандартными топками (где горелки с низкой эмиссией NOx). При этом технологи-эксперты указывают еще на один плюс - добавка в кипящий слой известняка (доломита) позволяют убирать до 90% серы.
Принципиально идея лежит на поверхности простого понимания технологических проблем - это комбинирование, сочетание двух циклов производства электроэнергии. На первом этапе осуществляется на продуктах газификации или сжигания углей, на втором - классический паросиловой цикл.
Ученые различают две принципиально разных концепции комбинированного цикла - комбинированный парогазовый цикл со сжиганием в кипящем слое под давлением и комбинированный парогазовый цикл с газификацией угля.
Технологи выделяют особенности: - перед поступлением продуктов сгорания в газовую турбину необходима их горячая очистка от пылевидных частиц; - за счет повышенного давления и высокой степени турбулентного перемешивания достигаются высокая интенсивность сгорания и снижение габаритов камеры сгорания; - станции могут комплектоваться стандартизированными модулями, что упрощает конструкцию и удешевляет их стоимость;
- модульность допускает постоянное наращивание мощности небольшими ступенями, что также сокращает время и стоимость ввода новых энергоустановок в эксплуатацию;
- отходы производства - сухие и твердые, поэтому они легко захораниваются или утилизируются.
Эксперты комментируют: "Комбинированный парогазовый цикл с газификацией угля основан на частичном сжигании (окислении) угля в газификаторе под давлением при нехватке окислителя. В результате уголь превращается в топливный газ - преимущественно водород и монооксид углерода, который после очистки может использоваться в парогазовом цикле, как обычное газообразное топливо".
Корпорация «ХАРЬКОВСКИЕ СТРОЙМАТЕРИАЛЫ» предлагает традиционный вид топлива - уголь.