Перспективы внедрения теплогенераторов малой и средней мощности, работающих на отходах углеобогащения, на предприятиях АПК

1.

Научно-производственный центр
«СИБЭКОТЕХНИКА»
Перспективы внедрения
теплогенераторов малой и средней
мощности, работающих на отходах
углеобогащения, на предприятиях АПК
Генеральный директор
Мурко Василий Иванович
Исполнительный директор
Федяев Владимир Иванович
Н.М. Иванов - ФБГНУ СибИМЭ, Россия, Новосибирская обл.,п.Краснообск
В.Н. Делягин - ФБГНУ СибИМЭ, Россия, Новосибирская обл., п. Краснообск,
www.sibecotechnics.ru

2.

В настоящее время большинство сушильных комплексов на предприятиях
сельскохозяйственного комплекса работает на дорогостоящем жидком
нефтяном топливе. Вследствие этого предприятия испытывают серьезные
экономические проблемы при переработке зерна.
Специалисты ЗАО «НПП «Сибэкотехника» (г. Новокузнецк) и Сибирского
института механизации и электрификации сельского хозяйства (СибИМЭ,
г.Новосибирск) разработали экспериментальный образец
модифицированного воздухонагревателя (теплогенератора), работающего
на водоугольной суспензии. Модифицированный теплогенератор был
создан на базе стандартного теплогенератора
ТГ-2,5А, предназначенного для работы в составе зерносушильных
комплексов.
Цель выполненных работ состояла в подтверждении технической
возможности и экономической целесообразности перевода
теплогенерирующих агрегатов различного назначения с жидкого
нефтяного топлива на существенно более дешевое водоугольное.

3.

Теплогенератор на суспензионном угольном топливе
(ВУТ)(п. Краснообск, Новосибирская область)
Горение ВУТ
Теплогенератор
Теплообменник
Специалистами ЗАО НПП «Сибэкотехника» (г. Новокузнецк) и ГНУ СибИМЭ
(п. Краснообск) разработан теплогенератор, включающий теплообменник с
напорным воздуховодом, камеру сгорания с топливной системой и систему
отвода дымовых газов. Назначение теплогенератора – сушка зерна и др.
сыпучих материалов, отопление производственных помещений, и др.
Результаты работы теплогенератора:
Зола при сжигании ВУТ
Мощность теплогенератора, кВт
250
Расход топлива, л/ч
55 – 60
Температура в топке, оС
Температура дымовых газов, оС
Температура подогретого воздуха, оС
950 – 1000
200 – 220
80 – 100
Себестоимость тепловой энергии (ВУТ), руб/Гкал
830
Себестоимость тепловой энергии (д. топливо), руб/Гкал 3600

4. Информация об угольных шламах ОФ Кузбасса

Наименование ОФ
Продукты
обезвоживания
Годовой
выход,
тыс. т/год
Влага,
%
Зольност
ь, %
22 - 30
18 – 25
ЦОФ «Абашевская»
тонкие шламы по марке Г
или отходы флотации по
марке Ж и ГЖ
108
ОФ «Антоновская»
тонкие шламы
220
40 – 44
25 – 35
ЦОФ «Щедрухинская»
тонкие шламы
130
до 45
13 - 25
ОФ «Комсомолец»
тонкие шламы
280
35
30
ОФ «им. С.И. Кирова»
тонкие шламы
1 000
40
до 45
ЦОФ «Березовская»
отходы флотации
120
до 50
25 - 45
Разрез Красногорский
тонкие шламы
108
35 – 38
20 – 25
ЦОФ «Кузбасская»
тонкие шламы
120
40 – 45
20 – 23
ОФ «Северная»
отходы флотации и тонкие
шламы
108
до 45
22 – 35
ОФ «Спутник»
тонкие шламы
120
до 40
23 – 30
Разрез «Шестаки»
тонкие шламы
60
до 30
20 – 23

5.

Структура потребления первичных
энергоресурсов на примере сельских районов
Новосибирской области

6.

Продукт
Теплогенератор – технологический комплекс для получения горячего
воздуха, предназначенного для сушки зерна и других продуктов в сельском
хозяйстве, а также для отопления производственных помещений.
Отличительные признаки:
использование
в
качестве
топлива
(взамен
применяемых
дорогостоящих дизельного топлива и сжиженного газа) суспензионного
водоугольного топлива (ВУТ);
осуществление сжигания топлива в вихревой камере сгорания;
исключение попадания горячих дымовых газов в рабочий агент;
применение специального теплообменника для подогрева воздуха;
автоматизация производства тепловой энергии.

7.

Технология
Применяемое водоугольное топливо обладает всеми технологическими
свойствами жидкого топлива:
транспортируется в авто- и железнодорожных цистернах, по
трубопроводам, в танкерах и наливных судах, хранится в закрытых
резервуарах;
сохраняет свои свойства при длительном хранении и
транспортировании;
взрыво - и пожаробезопасно;
нетоксично на всех технологических операциях.
Процесс сжигания ВУТ в вихревой камере характеризуется высокой
полнотой выгорания топлива (не менее 97%) и снижением уровня вредных
выбросов в атмосферу (на 30-70%) по сравнению с другими видами
топлива.
Основные технологические и технические решения защищены
патентами на изобретения и полезные модели РФ.

8.

Схема технологического комплекса с
применением теплогенератора на ВУТ

9.

Конкурентные преимущества
Экономические:
При сушке зерна:
снижение стоимости 1 тонны условного топлива (ТУТ) в 3,3 раза;
повышение эффективности использования топлива
до 97 %.
При отоплении производственных помещений:
повышение продолжительности жизни поголовья скота
в 3 4 раза;
увеличение срока службы производственных помещений
в 3 4 раза;
окупаемость затрат при внедрении ВУТ составляет
1,0 2,5 сезона (года).
Экологические:
снижение вредных выбросов (пыли, оксидов азота, бенз(а)пирена,
двуокиси серы) в атмосферу
в 1,5 3,5 раза;
отсутствие токсичных веществ в обрабатываемых продуктах.

10.

Рынок
сушильные комплексы АПК (зерно, строительные материалы,
кормопродукты и др.);
системы теплоснабжения подсобных производственных
помещений единичной мощностью до 100 кВт с максимальным временем
использования нагрузки 2000 ч/год.
Объем возможного потребления ВУТ от 0,100 (Восточная Сибирь) до 0,200
(Западная Сибирь) млн т.у.т. ;
системы обеспечения нормируемого температурно-влажностного
режима животноводческих помещений единичной мощностью до 400 кВт
с максимальным временем использования нагрузки 1600 ч/год.
Объем использования ВУТ от 0,200 (Восточная Сибирь) до 0,600 млн т у.т.

11.

Бизнес-модель
сезонное потребление топлива (ВУТ)
-
2 000т;
576т;
490руб./т;
15 000руб./т;
7 660тыс. руб.
сезонное потребление нефтяного топлива
себестоимость топлива (ВУТ)
стоимость мазута
сезонная выручка на топливе (7МВт)
+
дополнительная выработка тепловой энергии в отопительный
сезон
Создание пилотного теплогенератора мощностью 7 МВт.
Тиражирование теплогенераторов на действующих и вновь создаваемых
предприятиях АПК.

12.

28-29.03.17г. Институт Химической Переработки Угля,
совместно с компанией «НПЦ СИБЭКОТЕХНИКА» в г. Катовице
провел успешные испытания сжигания водоугольного топлива
на пилотной установке мощностью 0,5 МВт.
В ходе испытаний установлено:
стабильная работа теплогенератора;
уровень вредных выбросов существенно ниже ПДК;
Полученные результаты позволяют перейти на проектирование
промышленных установок.

13.

14.

15.

Технологический комплекс по сжиганию
водоугольного топлива в г.Черепаново
(Новосибирская обл.)
№
Технологический
параметр
Ед.
измерения
Значение
Кг/ч
240
Гкал/ч
0,4-0,6
1
Расход ВУТ
2
Теплопроизводительность
3
Температура газов в
топке
°С
1072°С
4
Температура дымовых
газов
°С
175°С
5
КПД
%
84%

16.

Экспериментальный технологический комплекс
по приготовлению и сжиганию водоугольного
топлива, г.Кемерово
Участок приготовления топлива
Фильтр-кек

17.

Участок сжигания топлива

18.

Состав и количество вредных выбросов в
дымовых газах при сжигании опытных
образцов топлива
Исходное
сырье
ПДК*
ВУТ
«ОФ ш.
Комсомолец»
ВУТ
«ОФ ш. имени С.М.
Кирова»
Пыль, мг/м3
250
не более 170
не более 200
СО, мг/м3
375
не более 75
не более 75
NOx, мг/м3
750
не более 250
не более 230
SO2, мг/м3
1200
не более 200
не более 200
ПАУ
(бенз(а)пирен),
мкг/м3
1,0·10-3
менее 0,5·10-3
менее 0,5·10-3
*– нормативы удельных выбросов в атмосферу твердых частиц,
окиси углерода, оксидов азота и серы, бенз(а)пирена

19.

Спасибо за внимание!