Оборудование для переработки и использования Бурого угля, Каменного угля с получением электроэнергии, тепла, горючего газа, дизельного топлива и бензина

Введение

Компания ООО «ЦентрИнвестПроект» предлагает технологию позволяющую производить из бурого угля синтетический или генераторный газ – смесь СО и Н₂ с теплотворной способностью 1200 Ккал – альтернатива природного газа, мазута и угля в паровых котлах, дизельного топлива в дизель-генераторах, универсальное сырье для производства продуктов органической химии, включая моторные топлива второго поколения.

Технология

Технология БиоРЕКС™ представляет идею взвешенного взаимодействия с природой при разработке полезных ископаемых, в частности бурых углей, а также способ объединения нескольких производств в высокоэффективную технологическую линию в полностью безотходном цикле, в соответствии с самыми строгими требованиями природоохранного законодательства – Локальный энергетический комплекс (ЛЭК).
Применяемые уникальные технические решения позволили создать технологическую линию с нулевым выбросом, перерабатывающую широкий перечень материалов. Автономные, модульные, мобильные, в габаритах 6 и 12-ти метрового морского контейнера – установки не требуют подключения к инженерным сетям, сложных подготовительных строительных работ и пуско-наладки.

Модульность установки позволяет менять потребительские свойства изделия по желанию заказчика в момент её приобретения и наращивать, либо менять её возможности в процессе эксплуатации.
Её отличие от установок аналогичного назначения в том, что она является полностью конструкторской, а не проектной разработкой. Конструкторские решения позволили существенно уменьшить габариты, массу, и, соответственно понизить стоимость серийной установки.
Комплексы изготавливаются по принципу «полной технологии» как заводское изделие, проходят испытания в цехах производителя, имеют паспорт и инструкцию по эксплуатации и подлежат упрощенному порядку согласования в органах технического надзора.

Конструкция ЛЭК предусматривает трехкратную гарантию бесперебойности работы Комплекса: суточным запасом топлива, дублированием основных агрегатов с возможностью попеременного отключения для профилактики и оборудованием газгольдера или расходным ресивером для хранения резервного топлива опционально.

Описание технологического процесса переработки Бурого угля

Модуль ЛЭК мощностью 1 МВтэ, располагается в габаритах трех 12-ти метровых контейнеров, перерабатывающий 1 тонну угля в час.
Уголь, поступающий на переработку, взвешивается на весовой платформе (1) и выгружаются в герметичный приемный бункер (2), который является суточным запасом сырья. После чего поступают на брикетирование (3), и далее в бункер подготовленного сырья (4). В реактор (5) брикетированное сырье поступает по герметичному шнековому каналу (5) для выработки горючего газа.

1 – весовая платформа; 2 – приемный бункер; 3 – узел брикетирования; 4 – бункер подготовленного сырья; 5 – подача сырья в реактор; 6 – реактор газификации; 7 – скруббер; 8 – теплообменный аппарат; 9 – дизель-генератор.

Из реакторов паро-газовая смесь поступает в вихревой скруббер (7), где очищается от примесей пара, частиц золы и масел, затем поступает в массообменный аппарат для очистки от примесей кислот. Очищенный газ поступает на теплообменный аппарат (8), где охлаждается с 140оС до 40оС. Далее охлажденный и очищенный газ поступает в дизель-генератор (9) для производства электроэнергии. Выхлопные газы дизель-генератора с температурой 600оС собираются и частично поступают в реактор в смеси с воздушным дутьём, и частично на теплообменный аппарат или вихревой скруббер для очистки.
Зола, образующаяся в процессе конверсии извлекается из реактора автоматически при температуре 100-120оС и поступает в бункер объемом 1 м3. В контейнерах с газификаторами и дизель-генераторами создана звукоизоляция и вентиляция.
По желанию Заказчика, зола упаковывается в биг-бэги для захоронения, либо направляется на растворно-цементный завод для добавления в бетон.

Основные технические характеристики модуля ЛЭК-1000У мощностью 1 МВт

Узел приема и подготовки сырья

Узел приема подготовки сырья размещается в первом контейнере и включает:

1. Приемный люк выгрузки сырья;
2. Брикетирование;
3. Бункер хранения готового сырья.

Конструкцией предусматривается полностью герметичная линия приема и подготовки сырья с момента поступления Бурого угля на переработку.

Требования к сырью

Реакторы конструкции БиоРЕКС™ позволяют перерабатывать одновременно несколько видов углеродсодержащего сырья в смеси, что положительно сказывается на энергетическом балансе установки.

Реактор термохимической конверсии Бурого угля

Технология термохимической конверсии углеродсодержащего сырья БиоРЕКС™ занимает лидирующие позиции в сфере переработки углеродсодержащего сырья и получения энергоносителей по цене оборудования, выходу товарных энергоносителей, экологичности и компактности.
Основой технологической линии является реактор высокоскоростной высокотемпературной конверсии Бурого угля с воздушным дутьем и обращенным отбором газа.

Основные конструктивные элементы реактора:

1. Гидравлический пресс подачи сырья;
2. Съемная крышка реактора;
3. Дутьевые фурмы;
4. Гидравлический пресс отбора золы;
5. Корпус реактора;
6. Проточный вентилятор;
7. Аэродинамический преобразователь;
8. Рама.

Основные преимущества реакторов БиоРЕКС:

• Один реактор перерабатывает 500 кг сырья в час при влажности до 65%. При снижении влажности сырья производительность реактора может достигать 750 кг сырья в час.
• Узел газификации комплекса включает четыре реактора общей производительностью 1 000 кг сырья в час, вырабатывающий 5 000 м3 горючего газа в час с тепловым эквивалентом 1 000 КВт.
• Синтез-газ, производимый реакторами БиоРЕКС™ пригоден для сжигания в газовой горелке типа ВНК-16ВА.
• Высокий КПД конверсии углерода - до 95%, позволяющий перерабатывать материалы с малым содержанием горючих составляющих (с зольностью до 40%) или с высокой влажностью (до 65%);
• Благодаря низкой температуре отбираемого газа и обращенному процессу газификации образование окислов азота, серы, хлора или фтора идет не активно, и содержание вредных веществ находится в пределах ПДК;
• Сера присутствует в газе в восстановленных нелетучих формах (H2S, COS), которые проще поглотить, чем SO2;
• При конверсии происходит частичное разложение азотсодержащих органических соединений в без кислородной среде, что дает меньшее количество окислов азота в дымовых газах;
• Зола, выгружаемая из реактора, имеет низкую температуру, не более 300 0С, и практически не содержит остатков углерода;

Состав синтез-газа:



Реактор полностью герметичен. Подача Бурого угля происходит в верхней части через пневмо-пресс, что позволяет исключить утечку газов из рабочей зоны реактора. Сырье проходит зоны подсушки и газификации.
Для подвода тепла в реактор используется воздушное дутьё. Теплоноситель в рабочую зону подводится радиальным вентилятором через ряды фурм, поддерживая автотермическую реакцию конверсии сырья при ограниченном количестве кислорода. На поддержание реакции расходуется не более 10% сырья.
Перед поступлением в реактор воздух проходит теплообменник и нагревается до температуры 400оС, что увеличивает скорость реакции и уменьшает образование диоксинов. Далее, воздух проходит через аэродинамический преобразователь, активирующий ионы в воздухе, и поступает в реактор, способствуя качественной активизации параметров процессов.
Основная рабочая зона реактора имеет рабочую температуру 1200 оС – 1400оС, что позволяет полностью выделять углерод с эффективностью до 95% и перерабатывать некоторые виды опасных отходов.



Реактор смонтирован в стальной раме или на колесном шасси, в габаритах морского контейнера, что позволяет транспортировать комплекс к новому месту производства и комплектовать установки, включающие от 2-х до 10-ти реакторов мощностью от 1000 до 7500 кг сырья в час.

Система воздухоподготовки и подачи воздуха

Реактор потребляет 1500 м3 воздуха в час. Подача воздуха осуществляется проточно радиальным вентилятором. Перед поступлением в реактор воздух проходит через теплообменный аппарат, нагревается до температуры 400 оС и через аэродинамический преобразователь. Подготовленная воздушная смесь поступает в рабочую зону реактора через ряды фурм.

Узел кондиционирования синтез-газа

Требования к очистке синтез-газа различаются в зависимости от состава исходного сырья. Для очистки газа используется вихревой скруббер, который отбирает пары, масла и сажу и массообменный аппарат, который очищает газ от кислотных соединений. Полученная водо-золо-масленная эмульсия возвращается в реактор.
Технологией БиоРЕКС ™ предусмотрено отведение сгоревших газов обратно в реактор, где горячие газы способствуют поддержанию рабочей температуры в зоне газификации и экономии сырья на собственное обеспечение.
При замене природного газа, мазута или дизельного топлива в тепловых котельных на синтез-газ применяется упрощенная система очистки. Газ, используемый дизель-генератором сгорает полностью, не оставляя следов загрязняющих веществ.
Проведенные исследования на наличие супертоксикантов (диоксинов, дибензофуранов, бенз(а)пирена) в газах показали, что при газификации и дальнейшем сжигании получаемого генераторного газа в горелке или ДВС, содержание этих супертоксикантов в дымовых газах на порядок меньше допустимых величин, принятых в Европе.

Узел генерации энергии

В качестве генерирующего оборудования используется дизель-генераторы. ЛЭК комплектуются дизель-генераторами отечественного производства или импортными машинами, модифицированными для работы на газе.
В когенерационном цикле ЛЭК комплектуются дизель-генераторами отечественного производства или импортными машинами, модифицированными для работы на газе. При переводе дизель-генераторов на синтез-газ показано уменьшение мощности двигателя на 10-15% и увеличение ресурса работы агрегата на 30-40%. Выбор генерирующего оборудования влияет на ресурс агрегата, цену и зависит от пожеланий заказчика.

Система управления и автоматика

Все основные производственные процессы автоматизированы и оснащены узлами учета и контроля входящего сырья – по весу, влажности и выходящей продукции по объему и температуре. Установка оборудуется системой GPS, четырьмя вэб-камерами и GSM-контроллером. Все данные передаются в режиме реального времени на центральный пульт управления диспетчерской службы, что позволяет контролировать основные производственные процессы и управлять работой установки. Через GSM-контроллер, в случае необходимости, данные передаются владельцу комплекса и операторам.

Комплектация

Обучение и сертификация

В цену комплекса включено десятидневное обучение двух операторов ЛЭК. Кандидатов для обучения предоставляет Заказчик. По результатам обучения операторы сдают экзамены на профессиональную пригодность и в случае успешной их сдачи сертифицируются для работы на комплексе. В случае, если обучающийся не показывает должного профессионального уровня при сдаче экзаменов, сертификат на выдается, а Заказчик предоставляет другого кандидата и в этом случае оплачивает обучение из расчета 75 000 рублей за полный курс.

Гарантии и техническое обслуживание

Производитель предоставляет гарантию на работу ЛЭК в течение двенадцати месяцев.
Гарантия на реактор термохимической конверсии предоставляется на срок 5 лет. Гарантии на узлы и механизмы сортировочного оборудования, дробилок и электрогенераторов определяются соответственно аналогичным обязательствам заводов-изготовителей и являются выбором Заказчика.
Техническое обслуживание проводиться один раз в 5000 часов работы Комплекса. В течении первого года работы ТО проводятся за счет производителя. В постгарантийный срок ТО проводится на основе отдельного договора.
В качестве обеспечения исполнения Контракта производитель предоставляет полис страхования от первоклассной мировой страховой компании.

Экология

Технология БиоРЕКС является лидером рынка в части производства технологических линий, работающих в безотходном цикле и не наносящих вреда окружающей среде. Замеры выбросов, произведенных на действующих установках, показывают выбросы значительно ниже ПДК и самых строгих европейских норм. Все отфильтрованные фракции поступают в реактор конверсии на дожиг.
Химический состав зольного остатка, образующегося в процессе конверсии, зависит от состава сырья.

Преимущества оборудования для переработки бурого угля БиоРЕКС™:

1. Полностью автономные модули требуют только своевременного подвоза Бурого угля, работают на собственном энергобалансе и не требуют внешних подключений;
2. Модульная конструкция позволяет наращивать мощность комплексов сообразно растущим потребностям и легко перевозить оборудование к новому месту производства;
3. Комплексы могут быть смонтированы на колесной базе 12-ти метровых прицепов и разворачиваться на месте производства в течение 6-ти часов;
4. ЛЭК не требуют фундаментов и могут размещаться на площадке из бетонных плит;
5. ЛЭК являются идеальным решением для организации системы распределённого энергообеспечения жилых микрорайонов, перерабатывая полезные ископаемые, и предоставляя все необходимые энергоносители локально для нужд района;
6. В качестве оборудования для утилизации тепла при сжигании газа используется дизель-генератор.
7. Высокий энергетический КПД конверсии. Один килограмм Бурых углей дает 1 кВт электрической энергии;
8. Отсутствие вредных выбросов в атмосферу;
9. Упрощенные требования к составу и подготовке сырья.

Следующая >