Зарубежные и отечественные программы в области экологически чистых угольных технологий
Ознакомление с проектами программы для западноевропейских стран-членов ЕС по экологически чистым угольным технологиям. Определение основных задач сооружений по утилизации отходов энергетического производства, а также комплектных азотоочистных аппаратов.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.06.2015 |
| Размер файла | 55,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Зарубежные и отечественные программы в области экологически чистых угольных технологий
1. Зарубежные программы
Наиболее активно работы в области экологически чистой энергетики ведутся в США, Японии, Германии и некоторых других странах Западной Европы. Практически все разработки, пригодные для коммерческого использования, осуществлялись при государственной поддержке, как правило, в рамках национальных или международных программ, что, с одной стороны, указывает на большую стоимость таких разработок, требующую концентрации средств различных стран и сочетания бюджетного и частного финансирования, а с другой - на приоритетное значение, придаваемое правительствами западных стран развитию экологически чистых угольных технологий для энергетики будущего.
Наиболее известны такие программы, как федеральная программа США «С1еаn Соа1 Technology Demonstration Program» - демонстрационная программа по чистым угольным технологиям (ССТ), которая близка к своему завершению, и новая программа США «Combustion 2000» [1, 2]. В обе программы входят разделы по созданию парогазовых установок (ПГУ) высокой эффективности с новейшими газовыми турбинами, с высокими температурами на лопатках и с внутрицикловыми системами газификации угля и очистки газа либо с использованием новых технологий сжигания угля под давлением или более традиционных малотоксичных методов сжигания при атмосферном давлении, но с высокотемпературными подогревателями сжатого воздуха как рабочего тела газовых турбин. В США параллельно осуществляются федеральные программы НИОКР с тем же уровнем приоритетности по созданию газовых турбин следующего поколения.
В Германии создание демонстрационной установки газификации угля в циркулирующем кипящем слое по процессу HTW - высокотемпературный процесс Винклера (давление до 25 атм) производительностью 6,5 т/ч и проведение на ней испытаний для проекта KOBRA (создание ПГУ-блока мощностью 300 МВт с внутрицикловой газификацией угля на ТЭС «Goldenberg» в районе г. Кельна) поддерживалось Министерством исследований и техно- логий.
Программа НИОКР для западноевропейских стран-членов ЕС «Joule II - Program Clean Coal Technjlogy RD» (Джоуль II - Программа НИОКР по экологически чистым угольным технологиям) поддерживает целый ряд проектов, таких, как:
- разработка высокоэкономичных установок комбинированного цикла с внутрицикловыми системами газификации или сжигания под давлением с использованием прогрессивных технологий;
- разработка высокотемпературных методов очистки газа из угля для газовых турбин;
- разработка комплексных методов предотвращения всего спектра вредных выбросов в атмосферу, образующихся при сжигании органических топлив;
- повышение тепловой экономичности обычных и комбинированных установок;
- ограничение эмиссии СО2 как парникового газа.
В Японии государственная поддержка развития экологически чистых угольных технологий осуществляется через Департамент угольных технологий, располагающий исследовательским центром. Департамент сотрудничает с рядом энергетических и промышленных компаний, среди которых видную роль играет «Tokyo Elektric Power Company». Осуществлялись два национальных проекта НИОКР в данной области:
- отработка технологии газификации угля с сухой высокотемпературной системой очистки газа для энергетики на пилотной установке производительностью по углю 200 т/сутки;
- отработка технологии производства водорода на базе кислородной газификации угля на установке 90 т/сутки.
Краткие сведения о программе ССТ в США
Ввиду того, что богатый опыт, полученный при осуществлении федеральной программы ССТ в США, во многом представляется поучительным, ниже приводится более детальная информация о ней, основанная на материалах отчетов Министерства энергетики США, докладываемых Конгрессу [1]. ССТ можно рассматривать как наиболее успешную модель партнерства между правительством и частными промышленными компаниями в деле развития и коммерциализации современных технологий экологически чистого использования угля.
С того момента, как ССТ была принята в 1986 г., эта уникальная, финансируемая на долевых началах программа объединила 45 проектов, реализуемых в 21 штате с суммарным объемом инвестиций около 7 млрд долл. Отбор проектов в программу осуществлялся по результатам пяти конкурсов. ССТ преследовала три основные общенациональные цели: 1) возможность сохранения окружающей среды при ориентации энергетики на уголь как наиболее доступный и надежный внутренний энергоресурс; 2) повышение эффективности и надежности производства энергии; 3) обеспечение условий экономического роста и занятости.
Кроме того, программа открывает перспективы значительных выгод для многих американских компаний во внешнем мире. Участие промышленности выражается в том, что она вкладывает 2 долл. на каждый доллар, вложенный правительством США. При успешной коммерциализации технологий правительство рассчитывает иметь свою долю в прибыли. Программа была инициирована акциями общественности, озабоченной проблемой кислотных дождей и загрязнением окружающей среды.
На момент слушаний в конгрессе в 1994 г. ССТ находилась в точке перелома. Многие из ранних проектов, направленных главным образом на снижение вредных выбросов от существующих энергообъектов путем их реконструкции, достигли завершения экспериментальной и демонстрационной стадии. Более поздние крупные проекты систем, базирующихся на прогрессивных циклах, находятся в стадии завершения проектирования, а некоторые из них - в начальной стадии строительства. Ожидается, что, когда энергетические компании подойдут к моменту принятия крупных решений о необходимости ввода новых мощностей после 2000 г., некоторые уже начнут работать и активно накапливать необходимые данные.
Конгресс США запросил отчет ДОЕ, для того чтобы определить необходимость продолжения активной роли федерального правительства в дальнейшем развитии этих технологий, включая принятие решения о целесообразности объявления конкурса на новые проекты.
По мнению ДОЕ, те 45 проектов, которые включены в программу ССТ, охватывают практически все потребности развития энергетики и конкурс для отбора новых проектов проводить нецелесообразно. В то же время дальнейшее участие федерального правительства в программе ССТ необходимо, но требует переосмысления, для чего должна быть проведена определенная аналитическая работа. Хотя на демонстрационной стадии программа идет вполне успешно, продвижение этих технологий в коммерческую стадию без участия государства вряд ли будет достаточно скорым и успешным. Это участие должно состоять в организации углубленного изучения потенциального рынка и в создании законодательных и экономических условий. Энергетика США использует 85 % добываемого в стране угля. На угле производится 54 % электроэнергии. Поэтому такой важный сектор национальной экономики не следует упускать из внимания.
Для осмысления роли государства специалисты ДОЕ провели серию научно-практических конференций на различных уровнях: с энергокомпаниями, находящимися в собственности у спонсоров программы; с владельцами независимых энергогенерирующих мощностей; с о6щественными комиссиями по обслуживанию населения; с финансовыми кругами. В результате этого ДОЕ получило возможность видения «изнутри» процесса выработки решений, которые обеспечат внедрение новых угольных технологий. Планы промышленников и проведенные обсуждения определенно указывают на то, что в первом десятилетии после 2000 г. будет необходим значительный рост 6азовых мощностей. Уголь будет продолжать играть роль основного вида энергетического топлива ввиду его низкой стоимости и надежности снабжения им. В то же время промышленность столкнется со все более жестким экологическим законодательством. Указанные факторы приводят к общему выводу о наличии достаточно широкого потенциального рынка для чистых угольных технологий.
Однако дискуссии также показали [5], что, даже несмотря на очевидные сегодня экономические преимущества ряда разрабатываемых по программе ССТ технологий, некоторые барьеры на пути их коммерциализации все же остаются. Для их устранения и необходима новая роль государства.
Программа ССТ постепенно отработала модель успешного сотрудничества промышленности и правительства. Долевое участие государства в финансировании программы - это не вложения ради приобретения, а инструмент, с помощью которого правительство поддерживает важные для нации программы, при этом его роль в их выполнении ограничена. Нормативный документ, в соответствии с которым оказывается такая помощь («Ргоgгаm Орроrtunity Notice-NОТ»), отличается от более известного документа «Reguest for Proposal-RFP» (Требования к предложениям) и по ряду ключевых аспектов.
1. ДОЕ не определяет техническое содержание финансируемых проектов. NОТ не содержит каких-либо положений, регламентирующих типы проектов, в отличие от REP. Скорее ДОЕ выбирает проекты, которые наилучшим образом соответствуют целям программы, не предписывая, какие при этом используются технологии, или такие параметры, как стоимость, место реализации, графики работ и пр. Главные критерии выбора - технологическая готовность, финансовые аспекты и коммерческий потенциал технологий.
Доля участия ДОЕ в финансировании проекта - максимум 50 %. Это наиболее жесткий процент по сравнению с любыми другими программами ДОЕ. Ограниченный процент финансового участия сам по себе определяет ограниченную роль правительства. При этом засчитываются только прямые затраты по проекту, т.е. никакие кредиты на предварительные расходы при расчете доли участия не учитываются. Финансирование не начинается, пока не составляется и не подписывается контракт (соглашение о сотрудничестве). Такая политика направлена на то, чтобы привлекать только серьезных участников, рассчитывающих на коммерческое использование предложенной технологии.
3. Промышленные спонсоры полностью определяют характер проектов, вкладывают минимум 50 % необходимых средств и выполняют работы, используя сложившуюся в промышленности практику.
4. После подписания контракта ДОЕ отслеживает ход дела по проекту, оценивает экологический вклад, учитывает долю финансирования и участвует в принятии ключевых решений. Непосредственного руководства работами по проектам правительство не осуществляет. Правительство имеет соответствующую долю в доходах, если демонстрируемая технология используется в промышленных масштабах.
5. Права собственности на «know-how» принадлежат промышленным спонсорам, что позволяет им считать проект не правительственным, а фирменным. Исходя из цели ССТ благоприятствовать коммерческому использованию технологий, правительство, не нарушая прав собственности, оговаривает ряд условий по использованию этих технологий внутренними пользователями на бездискриминационной основе, с тем чтобы удовлетворить потребности внутреннего рынка США.
Примерно 20 технологий, разработанных в рамках программы ССТ, уже используются в промышленных масштабах. Они представляют большой интерес для других стран, особенно для развивающихся, позволяя при сравнительно низких затратах привести достаточно старые мощности к современным экологическим стандартам.
Новое поколение демонстрационных проектов - установки комбинированного цикла с внутрицикловой газификацией угля и со сжиганием в циркулирующем кипящем слое (ЦКС) под давлением - создают технологическую базу угольной энергетики ближайшего будущего (табл. 1, 2).
Таблица 1 Проекты, включённые в программу ССТ: финансирование и состояние
|
Проект |
Текущая стоимость |
Текущий вклад ДОЕ |
Состояние работ, плановые сроки завершения, месяц/год |
|
|
тыс. долл. |
||||
|
Прогрессивные электрогенерирующие системы |
4 691290 |
1 655197 |
||
|
Демонстрационная ГТУ со сжиганием угля в циркулирующем кипящем слое под давлением «Tidd» |
189886 |
66957 |
Проект выполнен |
|
|
Демонстрационная ГТУ со сжиганием угля в циркулирующем кипящем слое под дав- лением «Nuс1а» |
54087 |
19920 |
- - |
|
|
Проект «Уогk Соuntу Еnегgy Раrtners Соgeneration» с котлом ЦКС |
379645 |
74734 |
- - |
|
|
Реконструкция блока по схеме ПГУ с внутрицикловой газификацией угля по технологии Соmbustion Engineering |
270700 |
129357 |
5/2002 |
|
|
Демонстрационный ПГУ-блок с топкой ЦКС под давлением «Utility» |
917944 |
184800 |
2/2004 |
|
|
Проект «С1еаn Соal Неа1у» |
227000 |
109513 |
Проект выпонен |
|
|
Демонстрационная установка с топкой ЦКС под давлением (ДМЕС-1) |
202959 |
93253 |
- - |
|
|
Демонстрационный ПГУ-блок с внутрицикловой газификацией угля «Тoms Сгееk» |
196570 |
95000 |
4/2000 |
|
|
Демонстрационный ПГУ-блок с внутрицикловой газификацией «Pinon Pine» |
269993 |
134997 |
7/2000 |
|
|
Модернизация ТЭС «Wabash River» на базе ПГУ с газификацией угля |
396000 |
198000 |
Проект выполнен |
|
|
Демонстрационная экологически чистая дизельная установка на угле компании «Easton» |
38310 |
19155 |
Ведутся переговоры |
|
|
Демонстрационный проект экологически чистой установки «Кamden» |
779950 |
183262 |
- - |
|
|
Проект модернизации ТЭС «Eour River» |
360708 |
142460 |
- - |
|
|
Оборудование и технологии для снижения выбросов |
686616 |
288376 |
||
|
Демонстрационная установка LIМВ |
19404 |
7566 |
Проект выполнен |
|
|
Демонстрация технологии ступенчатого сжигания угля с использованием природного газа и вдувом сорбента |
37498 |
18747 |
- - |
|
|
Промышленное освоение очистки дымовых газов по методу SNОХ |
31438 |
15719 |
- - |
|
|
Демонстрационная установка комбинирован-ной очистки дымовых газов от Sox-NOx-RОx «Box» |
13272 |
6078 |
- - |
|
|
Демонстрация применения усовершенствованной технологии очистки дымовых газов от SO2 СТ-121 |
44389 |
21729 |
- - |
|
|
Демонстрация усовершенствованной технологии очистки дымовых газов от серы |
151708 |
69913 |
- - |
|
|
Демонстрация усовершенствованной технологии сжигания угля в камерных топках |
14711 |
6554 |
- - |
|
|
Демонстрация технологии селективного каталитического восстановления NОx для котлов, сжигающих высокосернистые угли |
23230 |
9407 |
- - |
|
|
Демонстрационный блок 180 МВт с усовершенствованной системой тангенциальных горелок для снижения эмиссии NOx |
9153 |
4440 |
- - |
|
|
Демонстрация технологии ступенчатого сжи-гания с циклонными предтопками для сни-жения выбросов NOx |
13647 |
6341 |
- - |
|
|
Демонстрационная установка (10 МВт) очистки газа абсорбцией в газовой суспензии |
7717 |
2315 |
- - |
|
|
Полномасштабная демонстрация топочной ячейки с низкой эмиссией NOx для реконструкции котлов |
11233 |
5443 |
- - |
|
|
Демонстрация процесса обессеривания дымовых газов в ограниченной зоне вдува сорбента |
10412 |
5206 |
- - |
|
|
Оценочные испытания систем ребернинга и низкотоксичных угольных горелок для котлов с камерными топками |
17811 |
8906 |
- - |
|
|
Демонстрационная установка очистки и обес-серивания газов по технологии LIFАС |
21394 |
10637 |
- - |
|
|
Промышленная демонстрация системы очистки дымовых газов NOx и SОx |
66250 |
33125 |
- - |
|
|
Система сухой комбинированной очистки от SO2 + NOx |
27411 |
13706 |
- - |
|
|
Демонстрация чистой угольной технологии, проект Мilliken |
158608 |
45000 |
- - |
|
|
Демонстрация технологии сжигания угля со сверхтонким помолом в сочетании с ребернингом на котле 175 МВт для снижения выбросов NOx |
7330 |
3515 |
- - |
|
|
Технологии углубленной переработки угля |
466726 |
212393 |
||
|
Демонстрация усовершенствованной технологии облагораживания угля |
69000 |
34500 |
- - |
|
|
Крупномасштабная демонстрация жидкофаз-ного синтеза метанола |
213700 |
92708 |
9/2000 |
|
|
Проект по частичной газификации угля «ENCOAL mild» |
72564 |
36282 |
Проект выполнен |
|
|
Технология самопромывки угля, интегрирующий подход к проблеме экологически чистого использования |
89716 |
38039 |
- - |
|
|
Технологии для промышленности |
1 118150 |
219399 |
||
|
Усовершенствованная циклонная топка с внутренним контролем выбросов оксидов азота и серы и летучей золы |
985 |
490 |
- - |
|
|
Печь обжига цемента со скрубберной очисткой газов |
17800 |
5982 |
- - |
|
|
Новая система очистки газа для реконструкции коксовых печей |
45240 |
13500 |
- - |
|
|
Система инжекции гранулированного угля в доменную печь |
191700 |
31260 |
- - |
|
|
Демонстрация пульсационного процесса для паровой газификации угля |
37333 |
18667 |
- - |
|
|
Энерготехнологическая схема генерации электроэнергии совместно с процессом восстановления железной руды |
825092 |
149500 |
Ведутся переговоры |
Таблица 2 Краткие сведения о технологиях
|
Проекты |
Технологические данные |
|
|
Прогрессивные электрогенерирующие системы |
||
|
Демонстрационная ПГУ со сжиганием угля в циркулирующем кипящем слое под давлением «Тidd». Принадлежит «Оhio Power Company» |
Tidd Pressurized Bed Combined Cycle. На ТЭС «Tidd» один из блоков 11 МВт превращён в ПГУ. Мощность ГТУ 15,4; ПГУ 72,5 МВт. Первая в США установка с топкой ЦКС под давлением. Уголь вводится в топку поршневыми насосами в виде пасты с содержанием воды 25 %. Размер частиц до 6 мм. Параметры пара: 496 0С /88,5 атм. Температура в КС и перед ГТ 860 0С. Степень очистки от пыли равна 99 %, от SO2 - до 95 % |
|
|
Демонстрационная ГТУ со сжиганием угля в циркулирующем кипящем слое под давлением «Nuс1а» |
Данные отсутствуют |
|
|
Проект «Yогk County Energy Partners Cogeneration» с котлом ЦКС. Основной владелец - фирма «Air Products» Расположена в шт. Пенсильвания |
Теплофикационная паровая тур6ина с промышленным отбором пара для снабжения бумажной фабрики и генерации электрической мощности 227 МВт. Котел ЦКС фирмы «Фостер-Уиллер» - крупнейший в мире. Отрабатываются: поглощение серы в КС, снижение выхода NOx, впрыск раствора NH3 за циклоном, обезвреживание стоков бумажного производства в котле |
|
|
Реконструкция блока по схеме ПГУ с внутрицикловой газификацией угля по технологии «Соmbustion Engineering» |
ТЭС Lakeeside, г. Спрингфилд, шт. Иллинойс. Мощность 60 МВт. Газификация угольной пыли под давлением с жидким шлакоудалением. Сухая высокотемпературная очистка в керамических и рукавных фильтрах и сероочистка цинк-титанатом. Процесс и оборудование СЕ-АВВ. Закончен проект |
|
|
Демонстрационный ПГУ-блок с топкой ЦКС под давлением (DMEC-1) по технологии Рyroflow фирмы «Аlhstrom». Участвуют: «Мidwest Power», «Ругороwег Согр» |
ПГУ 150 МВт. Получены данные длительных (3 500 ч) испытаний на опытной установке Кагhy1а в Финляндии с параметрами: расход угля 6,9 т/ч; давление в топке 15,8 кг/см; температура в КС 800 0С. Достигнуты степень улавливания SO2 до 98…99 % при отношении Са/S до 1,5; эмиссия NО, при вдуве аммиака для некаталитического восстановления - 0,04…0,017 г /МДж. Полнота сгорания 99,8 - 100 % в диапазоне нагрузок 40…100 %. Выполнен проект демонстрационной установки на ТЭС Соuпсil Вluffs компании «Мidwest Роwег» (шт. Айова) |
|
|
Проект «С1еаn Соаl Неа1у» |
Демонстрационная установка 50 МВт для отработки сжигания пылевидного угля с жидким шлакоудалением в соединении с новой системой десульфурации дымовых газов с использованием технологии Joys. Ожидается низкий уровень эмиссии SO2 и NOx |
|
|
Демонстрационный ПГУ-блок с внутрицикловой газификацией угля «Toms Creek» |
Демонстрационная ПГУ 38 + 26 МВт, с газификацией угля в ЦКС по технологии IGT U-GAS с сухой высокотемпературной очисткой газа. В стадии проектирования |
|
|
Демонстрационный ПГУ-блок с внутрицикловой газификацией угля «Pinon Pine» |
Демонстрационная ПГУ с газификацией угля в ЦКС по технологии КRW с сухой высокотемпературной очисткой газа |
|
|
Модернизация ТЭС «Wabash River» на базе ПГУ с газификацией угля |
Реконструкция одной из 6 ПТУ с превращением ее в ПГУ мощностью 262 МВт с газификацией водо-угольной суспензии в кислороде с жидким шлакоудалением по технологии Destec (дочерняя фирма «Dow-Chemical») с низкотемпературной мокрой системой очистки газа |
|
|
Демонстрационная экологически чистая дизельная установка на угле компании «Еaston» |
Цель: создание энергоустановок мощностью в 10…50 МВт. КПД до 48 %. Удельные капвложения 1300 долл./кВт. Уровень эмиссии 50…70 % от требований новых стандартов. Детали технологии не приводятся |
|
|
Демонстрационный проект экологически чистой установки «Kamden» |
Данные отсутствуют |
|
|
Проект модернизации ТЭС «Fоuг Rivег» с использованием технологии сжигания угля в циркулирующем «кипящем слое» с предварительным пиролизом (Calvert City, шт. Кен-тукки). Участники: «Air Pro-ducts» - основной спонсор, «Фостер - Уиллер», «Вестингауз» - абсорберы щелочных металлов, «Лурги-Бабкок» - пиролизер, керамические фильтры |
Модернизированный блок будет иметь мощность 70 МВт (40 МВт - ГГУ) + 174 т/ч промышленного пара с параметрами 216 С/13 атм. Расход угля 36,5 т/ч. Уголь подвергается предварительному пиролизу при 925/60 С и 17 атм. Кокс дожигается в топке ЦКС под давлением. Продукты сгорания и пирогаз очищаются в циклонах, керамических фильтрах и в абсорберах для извлечения паров щелочных металлов. Пирогаз сжигается в камере сгорания перед ГТ, увеличивая температуру на входе до 1078 С (в будущих промышленных установках - до 1288 С). КПД 43,7 %, степень сероулавливания до 95 %. В основе использованы данные с пилотных установок: «Лурги-Бабкок» 15 МВт (ЦКС под давлением с горячей очисткой) 3 МВт «Фостер-Уиллер», «Ливингстон» и 7 МВт «Wilsonville» |
|
|
Оборудование и технологии для снижения выбросов |
||
|
Демонстрационная установка LIМВ |
Данные отсутствуют |
|
|
Демонстрация технологии ступенчатого сжигания угля с использованием природного газа и вдувом сорбента |
На котле с циклонными предтопками мощностью 33 МВт ТЭС Lakeside выполнены параметрические испытания для оптимизации режимов и опытной эксплуатации (9 мес.), в ходе которой за счет создания восстановительной зоны (коэффициент избытка воздуха 0,9) путем сжигания природного газа в количестве до 25 % от суммарного тепловыделения топлива выше отметки угольных факелов из циклонов и вдува порошка извести в верхнюю часть топки в зоне температур 1200 С достигнуто снижение выхода NОx на 60 % и SО2 более 50 % при сжигании угля с содержанием серы 3 % |
|
|
Промышленное освоение очистки дымовых газов по методу SNОХ ТЭС Nile компании «Оhio Edison» |
На котле блока 108 МВт внедрен каталитический процесс комбинированной очистки дымовых газов, разработанный компанией Халдор Топсо (котел находился в экспериментальной эксплуатации 33 меся- ца). SО2 окисляется до SО3 с последующим получением концентрированной серной кислоты. NОx восстанавливается до азота. Достигнутая средняя эффективность по SО2 и NОx 94…95 % |
|
|
Демонстрационная установка комбинированной очистки дымовых газов от SOx-NOx- ROx «Box» |
Данные отсутствуют |
|
|
Демонстрация применения усовершенствованной технологии очистки дымовых газов от SO2 CТ-121 на блоке № 1 ТЭС «Yates» в районе г. Атланта, шт. Джорджия, компания «Southern Electric» |
Известняковая скрубберная сероочистка дымовых газов на блоке 100 МВт, процесс «Chiyoda CT-121». Отличается от обычных усилением процесса окисления отработанного известнякового «молока» в специальном струйно-пузырьковом реакторе для повышения выхода качественного гипса и конструкцией распылительного абсорбера с применением в конструкции пластмасс (фибергласса). Достигнута степень обессеривания до 98 %. В результате успешной эксплуатации заказана аналогичная установка очистки для блока 350 МВт в Канаде |
|
|
Демонстрация усовершенст-вованной технологии очист-ки дымовых газов от серы на установке для блока 600 МВт на ТЭС «Bailly» шт. Индиана (70 км от г. Чикаго). Участники: «Air products», «Mitsubishi», «Heavy Ind» |
Усовершенствованная известняковая скрубберная очи-стка дымовых газов в крупнейшем в США скруббере. Отличается тем, что исключено резервирование скрубберов за счет высокой надежности, повышена скорость газа, совмещен ряд обычных аппаратов в од-ном. За три года эксплуатации достигнута средняя степень очистки 94 % с производством строительного гипса чистотой 97 % и влажностью менее 70 %, с ути-лизацией до 20 % летучей золы. Надежность оборудования выше, чем у теплосилового |
|
|
Демонстрация усовершенст-вованной технологии сжига-ния угля в камерных топках |
На паровом котле блока 500 МВт установлены низкотоксичные горелки и система ступенчатого сжигания с целью подавления образования NОx |
|
|
Демонстрация технологии се-лективного каталитического восстановления NOx (SCR) для котлов, сжигающих высокосернистые угли |
За котлом 75 МВт установлено девять экспериментальных каталитических реакторов, каждый мощностью 2,5 МВт. Проведен цикл длительных испытаний |
|
|
Демонстрационный блок 180 МВт с усовершенствованной системой тангенциальных горелок для снижения эмиссии NОx. Участники |
На четырех различных котлах реализована и продемонстрирована длительная эксплуатация технологии ребернинга второго поколения, в том числе на котле 6лока 172 МВт на ТЭС Чероки в Денвере, шт. Колорадо. Достигнуто снижение выбросов NOx на 65…73 % |
|
|
проекта: ЭПРИ Gas Research Institute и ряд энергетических компаний |
от исходного уровня 314 г/ГДж при доле природного газа до 18 %. Эффект от использования низкотоксичных угольных горелок составил 30…40 %. При снижении доли природного газа до 5…10 % снижение эмиссии NOx 60…65 %. Рециркуляция дымовых газов не использовалась |
|
|
Демонстрация технологии сту-пенчатого сжигания с циклонными предтопками для снижения выбросов NOx Участники: ЭПРИ, «Бабкок-Уилкокс» и ряд энергетических компаний |
На котлах с циклонными предтопками и секционных топках, спроектированных для сжигания низкосортных углей с высокой теплонапряженностью, проведена реконструкция для снижения недопустимо высоких выбросов оксидов азота путем организации ступенчатого сжигания. На котле с циклонными предтопками блока 110 МВт ТЭС Nelson Dewey компании «Wisconsin Power and Light» и на блоке № 4 мощностью 605 МВт на ТЭС «J.M. Stuart» компании «Dayton Power and Light» продемонстрировано снижение эмиссии как минимум на 50 % |
|
|
Демонстрационная установка 10 МВт очистки газа абсорбцией в газовой суспензии. Участники: Питтсбургский энерготехнологический центр ТVА, Аir Pol. Установка расположена в исследовательском экологическом центре ТVА недалеко от Paducah, шт. Кентукки |
Процесс разработан Air Pol - дочерней компанией «F.L. Smidth» (Дания) - разновидность полусухого скруббера. В отличие от реактора со спутным потоком с тонким распыливанием раствора извести процесс реализуется с помощью ротационных дисковых или пневмофорсунок. В данном процессе используется реактор циркулирующего «кипящего слоя», в котором требуемая поверхность контакта обеспечивается за счет высокой концентрации сорбента в единице реакционного объема. За реактором установлены электрофильтр и экспериментальный мешочный фильтр. Степень улавливания SO2 составила в среднем 90…91 %. Использование тканевого фильтра повышает степень улавливания на 4…5 %. При этом весьма эффективно используется сорбент. Использован опыт работы двух датских установок по данной технологии |
|
|
Полномасштабная демонстрация топочной ячейки с низ-кой эмиссией NOx для ре-конструкции котлов |
Данные отсутствуют |
|
|
Демонстрация процесса обессеривания дымовых газов в ограниченной зоне вдува сорбента |
Данные отсутствуют |
|
|
Оценочные испытания систем ребернинга и низкотоксичных угольных горелок для котлов с камерными топками |
Данные отсутствуют |
|
|
Демонстрационная установка обессеривания дымовых газов по технологии LIFAC. Участники: «LIFAC North America» (дочерняя компания финской компании «Tampella Power Corp.»), EPRI, шт. Ин-диана, «RPL», и др. Место: ТЭС в г. Ричмонд, шт. Индиана, на котле 60 мВт |
Полусухой метод, разработанный финской компанией «Tampella». Использован опыт работы установок на 70 и 125 МВт на ТЭС в Финляндии. Тонко измельченный известняк (от 200 до 325 мкм) в количестве до 2 молей на моль серы вдувается в верхнюю часть топки (где температура газов 980…1200 С). Здесь известняк превращается в окись кальция, поглощается до 25 % серы. Основной процесс завершается в вертикальной камере, установленной между воздухоподогревателем котла и злектрофильтром. В верхнюю часть камеры впрыскивается вода, при этом СаО превращается в Са(ОН)2, который более активно реагирует с оксидами серы. В нижней части камеры газ подогревается для обеспечения эффективной рабо- ты электрофильтров. При работе котла на угле с со- держанием серы 2,5…2,9 % проведены длительные испытания. Степень улавливания серы до 70 % при Са/S = 2 и рециркуляции пыли из электрофильтра в камеру. Получены хорошие данные по надежности и экономичности. Отходы представляют собой сухой продукт - смесь гипса, золы и СаSО3 |
|
|
Промышленная демонстрация системы очистки дымовых газов «NOXSO». Участники: «NOXSO Corp», Пит-тсбургский энерготехнологический цснтр (PETS), EPRI, «Morrison Knudsen Corp.» - «Fergusson Group.», Исследовательский газовый институт (GRI) |
Установка комбинированной очистки дымовых газов угольных котлов от NOx и SO Процесс регенеративный с использованием твердого сыпучего сорбента (состав не сообщается). Абсорбер - двухступенчатый реактор кипящего слоя, ра6отающий при 121 С. Температура регулируется впрыском воды над тарелками. Степень очистки от SO2 - 98 %, от NOx - 85 %. Десорбция NOx в кипящем слое при нагреве сорбента до 621 С - отдувка воздухом, который затем подмешивается к дутьевому воздуху, подаваемому в горелки котла. Основная масса оксидов азота (до 60 %) разлагается в топке на молекулярный азот и кислород. Регенерация сорбента от связанной серы в отдельном аппарате при продувке слоя метаном (природным газом) и паром. Из газа десорбции получают элементарную товарную серу методом Клауса. |
|
|
Проектируется установка на 125 МВт из двух параллельных ниток, диаметр абсорбера 11,3 м, оценка капзатрат 247 долл/кВт, удорожание электроэнергии 3,810-3 долл/кВт ч при серосодержании угля до 3 %. Процесс отработан на пилотной установке на 5 МВт в г. Торонто, шт. Огайо |
||
|
Система сухой комбинирован-ной очистки от SO2+NOx. Участники: «Public Service Company of Colorado», ЕПРИ, «Бабкок-Уилкокс» |
Состоит из комбинации малотоксичных угольных горелок, подачи вторичного воздуха в топку за ядром факела, системы селективного некаталитического восстановления оксидов азота с вдувом в тракт котла мочевины, системы сухой сероочистки вдувом порошка калиевого или кальциевого сорбента с тканевым фильтром для очистки дымовых газов от пыли. Реализована на котле 100 МВт с потолочными горелками на ТЭС Арапахо, шт. Колорадо, работающей на угле с содержанием серы 0,4 %. Испытания в течение двух лет показали: уверенно достигается проектная эффективность по снижению выбросов NOx - 70 % на всех нагрузках с наилучшими показателями до 80 %. достигнутое снижение эмиссии SO2 составило до 70 % при использовании бикарбоната калия и на 20…30 % ниже при использовании кальциевого сорбента. Эффективность зависит от точки вдува сорбента |
|
|
Демонстрация чистой уголь-ной технологии - проект Milliken. Участники: «New York State Electric Gas Corp.», «Saarberg - Holten - Umwellttechnic» (SHU), «NALCO/FuelTech». Место: ТЭС Millikan, в Лансинге недалеко от Нью-Йорка |
Отрабатывается технология и оборудование для реконструкции существующих котлов с известковыми скрубберными системами очистки дымовых газов при сжигании высокосернистых углей. Предполагаемые показатели: степень очистки от SO2 98 %, снижение выбросов NOx до 70 %, уменьшение количества твердых отходов за счет производства строительного гипса, хлорида кальция. Используются комбинация современных методов сжигания, технология селективного некаталитического восстановления NOx, (NOXOUT), усовершенствованный компанией SHU процесс известковой очистки с безнасадочным скруббером с добавкой муравьиной кислоты |
|
|
Демонстрация технологии сжигания угля со сверхтонким помолом в сочетании с ребернингом на котле 175 МВт для снижения выбросов NOx |
Данные отсутствуют |
|
|
Технологии углубленной переработки угля |
||
|
Демонстрация усовершенст-вованной технологии облагораживания угля. Участники: Объединение партнеров «Rosebud SynCoal Partnership» (включает «Western Energy Company», «NRG Energy», «Scoria Inc.» и др.) Место: при шахте Rosebud, в окрестности г. Колстрип, шт. Мон-тана. |
Демонстрационная установка производительностью 300 000 т/год по углю, построенная в 1992 г. В 1993 г. выполнены реконструктивно-доводочные работы для устранения недостатков оборудования, выявленных в первых пусках. Используются технология мягкого пиролиза в реакторе кипящего слоя с вибрацией и гравитационная сепарация частиц с различной плотностью в глубоком псевдоожиженном слое также с вибрацией (вывод пиритной серы). В результате из низкосортных высоковлажных углей получается облагороженный уголь с низкой влажностью, увеличенным содержанием углерода, сниженными на 45…50 % приведенными серосодержанием и зольностью. Тепл-ота сгорания увеличивается 1,5 раза, существенно повышаются характеристики горения. Планируется создание промышленных линий производительностью 500 000 и более т/год |
|
|
Разработка экспертной системы по качеству углей |
Компьютерная база данных по свойствам и качественным характеристикам углей, их месторождений и ресурсов, способам их транспортировки, технологиям переработки и сжигания и экспертная система для подготовки решений |
|
|
Крупномасштабная демонстрация жидкофазного синтеза метанола |
Данные отсутствуют |
|
|
Проект по частичной газифи-кации угля «ENCOAL Mild». Участники: «Zeigter Coal Holding Covhany», «ENCOAL Согр.» Место: при шахте Buckskin, компании «Triton Coal» г. Жиллет. шт. Вайоминг |
Продемонстрирована успешная работа установки «Жид-кости из угля», в окрестности г. Жиллет, шт. Вайоминг. Технология разработана «ENCOL Согр.» с использованием пиролиза. Наработка за первую половину 1994 г. составила 2600 ч, переработано 35 000 т суббитуминозного угля из бассейна Powder River. В течение непрерывного пробега длительностью 68 дней с производительностью 90 % от проектной получено бо-лее 12 000 т облагороженного угля по свойствам близ-кого к качественному битуминозному углю. Кроме того, произведено - 600 000 галлонов (2 400 000 л) низкосернистых жидких продуктов, на которые имеется устойчивый спрос |
|
|
Технология самопромывки угля, интегрирующий подход к проблеме экологичес- |
Создание и освоение демонстрационной установки по технологии, предложенной Дж.К. Киндигом для получения двух типов облагороженного угля из высоко- |
|
|
ки чистого использования. Участники: «Custon Coals International», «Richmond Power Light». «Duguesne Light Company» и др. Место расположения: шт. Пенсильвания, графство Саммерсет |
сернистых углей США, для которых обычные методы обогащения не обеспечат степени обессеривания, требуемой нормативами, вводимыми с 2000 г. В данной установке фракция угля с частицами 0,5…1 мм пропускается через циклонный флотатор с тяжелой средой. В нем уголь делится на две фракции: самая легкая (с плотностью 1,3 един) представляет собой экологически чистый продукт. Поток с более плотными частицами размалывается, а тонкая фракция подвергается дальнейшей сепарации в циклоне с магнетитом, где выделяется пиритная сера и значительная часть золы. Затем в очищенную тонкую фракцию добавляется серопоглощающий сорбент (известняковый порошок) и смесь гранулируется. В результате получаем второй экологически чистый продукт. Проект базируется на данных от пилотной установки с циклонами диаметром 50 мм, созданной в начале 90-х годов («Diguesne Light Company»). Степень очистки от серы 80 % |
|
|
Технологии для промышленности |
||
|
Усовершенствованная циклон-ная топка с внутренним конт-ролем выбросов оксидов азота, серы и летучей золы. Участники: «Coal Tech. Corp» Место: на промышленной ТЭЦ в Виллиампорге, шт. Пенсильвания |
Циклонная камера с жидким шлакоудалением на воздушном дутье для сжигания угля и различных твердых отходов (шламы бумажного производства, пластмассовые отходы, бытовой мусор) с тепловой мощностью 19 МВт. При вдуве кальциевого сорбента получена степень очистки от серы до 80 %, на 25 % снижаются выбросы диоксина и фурана при сжигании пластмассовых отходов |
|
|
Печь обжига цемента со скрубберной очисткой газов. Участники: РЕТС. «Passama-guoddy Technology», «Dragon Product Company». Место: цементный завод «Dragon Product Company» в г. Томастоне |
Скрубберная очистка газа от SO2, где в качестве сорбента используются отходы цементного производства, использующего уголь в качестве топлива (цементная пыль, зола от печи сжигания отходов) |
|
|
Новая система очистки газа для реконструкции коксовых печей |
Данные отсутствуют |
|
|
Система инжекции гранулированного угля в доменную печь. Участники: «Beithchem Stell Corp» |
С целью экономии кокса предполагается отработать систему инжекции гранулированного и пылевидного угля в доменную печь в количестве до 100 кг/т горячего металла |
|
|
Демонстрация пульсационного сжигания для паровой газификации угля. Участники: «Thermo-Chem. Inc». Место: предприятие MTCL в Санта Фе, шт. Калифорния |
Отрабатывается паровая газификация угля в кипящем слое (без подачи кислорода), где тепло для реакции подводится с помощью погруженных в кипящий слой труб, внутри которых происходит процесс пульсационного горения вспомогательного топлива. Пульсация передаётся через стенки труб и способствует значительной интенсификации процессов тепло- массопередачи между паром и реагирующими частицами угля. Установка проработала более 500 ч с производительностью 100…250 кг/ч угля. Степень конверсии углерода порядка 95 % |
|
|
Энерготехнологическая схема генерации электроэнергии совместно с процессом восстановления железной руды (процесс CPICOR). Предложена компанией CPICOR Management |
Новый процесс прямого восстановления железной руды COREX модифицирован таким образом, чтобы непрерывное восстановление руды и плавка железа осуществлялись в двух объединённых агрегатах: во вращающейся печи и в плавильно-газификационной камере (ПГК). Уголь (не кокс!) вводится непосредственно в ПГК, где восстановленная руда плавится с получением железа, а уголь газифицируется с получением очищенного низкокалорийного газа, используемого в качестве топлива в ПГУ. В демонстрационной установке должно производиться 3200 т/сут расплавленного железа и вырабатывается электрическая мощность 181 МВт, из которых 150 МВт отдаётся в электросеть. Вредные выбросы рассчитывается снизить на 85 %. Исключается потребность в металлургическом коксе |
Чистые угольные технологии могут быть введены в любую из трех ступеней топливного цикла или приводят к совершенно новому нетрадиционному методу использования угля [6].
1. Предтопочные. Сера и другие минеральные включения в угле отделяются до того, как он попадет в котел.
2. Топочные. Вредные выбросы внутри предтопка или котла разлагаются или связываются в процессе горения угля.
3. Послетопочные. Отходящие газы котла очищаются в газоходах, ведущих к дымовой трубе, или в усовершенствованных вариантах современных газоочистных систем.
Предтопочная очистка топлива. В настоящее время в США обогащается около 40 % угля, используемого для энергетических котлов. В основном обогащению подвергаются битумиозные угли Востока и Среднего Запада США на более чем 500 углеобогатительных фабриках. По оценке Института электроэнергетических исследований более широкое использование процессов обогащения и очистки угля могло бы в целом по стране снизить общую эмиссию SO2 на 10 %.
Традиционно работы по улучшению предтопочной очистки топлива идут по двум главным направлениям: физическая очистка и химическая очистка.
По существу вся очистка угля выполняется физическими методами. При физической очистке, как правило, нежелательные примеси из угля отделяются путем использования различий в плотности или в других физических характеристиках. Уголь, добытый в шахте, размалывается и затем промывается с отделением более тяжелых фракций.
При физической очистке в настоящее время удается отделить от 30 до 50 % пиритной серы (или от 10 до 30 % общего серосодержания) в угле и около 60 % минеральных материалов, образующих золу. Обеспечивая более глубокое измельчение угля по сравнению с действующей технологией, она позволяет отделять до 90 % пиритной серы и других нежелательных минеральных составляющих угля.
Для отделения органической серы, которая химически связана с углеродом, используются также химические или биологические методы.
Одной из многообещающих химических технологий является обработка горячими химическими реагентами на основе соды или поташа с извлечением серы и минеральных примесей.
Новый метод - биологическая очистка. Определены естественно существующие бактерии, которые могут десульфурировать уголь. Делаются попытки улучшить сероотделяющие характеристик этих микробов, особенно скорость «поедания» ими органической серы. Другие исследователи работают над идеями использования грибков, которые имеют преимущества перед бактериями.
Химическая или биологическая угольная очистка позволяет отделять до 90 % общей серы и 99 % золы в угле.
Во многих перспективных процессах углеочистки необходимым условием отделения больших количеств пиритной серы и других минеральных примесей является прежде всего размалывание угля до очень тонких фракций. При этом большинство минеральных включений в угле может быть высвобождено. Однако механическое дробление является энергетически затратным и дорогостоящим. Одна из новых технологий - взрывная. Процесс идет в жидких средах, которые могут проникнуть внутрь тонких пор в угле при высоких давлениях.
При сбросе давления и расширении жидкости уголь распадается на микроскопические частицы. Поскольку минеральные включения в угле являются относительно беспоровыми, они абсорбируют жидкость в меньшей степени и, следовательно, в большей степени остаются укрупненными. Вследствие разницы в размерах частиц уголь и минеральные включения могут быть отделены друг от друга.
Сжигание. В 60-х и 70-х годах начались работы по совершенствованию процесса сжигания угля. В результате были созданы топочные устройства с кипящим слоем и предтопки с жидким шлакоудалением.
Первый котел с кипящим слоем мощностью 10 МВт был построен при федеральном финансировании на базе Джорджтаунского университета в Вашингтоне в 1979 г. Установка работает по сей день.
Технология кипящего слоя стала применимой для промышленных котлов мощностью от 10 до 25 МВт. В Европе и Соединенных Штатах около 300 установок атмосферного кипящего слоя обеспечивают теплом промышленные процессы.
Благодаря частным разработкам и Программе чистой угольной технологии создаются котлы с кипящим слоем для блоков мощностью до 350 МВт. Установки с кипящим слоем находятся в настоящее время в эксплуатации в Колорадо, Миннесоте и Теннеси.
Разрабатываются установки пузырькового (барботажного) и циркулирую-щего кипящего слоя при атмосферном и избыточном давлениях. Топки с ЦКС под давлением используются в парогазовом цикле, что обеспечивает повышение эффективности производства электроэнергии до величины 40…42 %.
Значительная часть новых топочных технологий основана на концепции циклонного предтопка. Его преимуществом является то, что зола удаляется в самом предтопке и не поступает в основную топочную камеру. Наличие высокой температуры, требуемой для плавления золы, приводит к созданию неприемлемых величин NOx. Программа чистых угольных технологий демонстрирует циклонные предтопки, которые исключают высокий уровень NOx . Результаты исследований показывают, что путем ступенчатого сжигания угля в самом предтопке количество NOx может быть снижено на 50…70 %. Вводом известняка в камеру предтопка можно также снизить выбросы SO2 на величину от 50 до 90 %.
Многие перспективные предтопки, испытываемые в Программе чистых угольных технологий, применимы на мазутных котлах.
Установки подавления оксидов азота. Около 25 % оксидов азота, выбрасываемых в целом по США, приходятся на долю электростанций.
Для снижения образования оксидов азота значительное внимание уделяется применению специальных горелок и ступенчатому сжиганию топлива. Горелки препятствуют превращению азота в оксиды посредством регулируемого смещения топлива и воздуха в зоне горения. При поддержании в первичной зоне горения дефицита кислорода образование NOx может быть снижено на 30…50 %.
В настоящее время большинство котлостроительных фирм в мире оснащают свои котлы горелками с низким выходом NOx (Low NOx).
Вариантом управления образованием NOx, испытанным в Программе чистой угольной технологии, является нетрадиционное применение природного газа. Небольшое количество природного газа (10…20 %) вводится выше основной зоны горения для того, чтобы образовать зону дефицита окисления. Выбросы NOx при этой системе сжигания ожидаются на 40 % меньше, чем при сжигании только угля.
Капитальные затраты на внедрение нетрадиционного применения природного газа на котле блока 500 МВт оцениваются в среднем 12 долл/кВт (от 5 до 30 долл/кВт) и сравнимы с затратами на горелки с низким выходом NOx. Промышленное опробование замещения части угля природным газом проверено на 50 угольных электростанциях США.
Очистка отходящих газов. Хотя с помощью современной техники можно удалять из уходящих газов до 90 % сернистых соединений, применение новых методов улучшает и удешевляет их очистку.
В США полномасштабный мокроизвестняковый скруббер начал действовать после 1967 г. на угольной электростанции, принадлежащей электроэнергетическому объединению в Миссури.
Ранее мокроизвестняковые скрубберы поражались коррозией и забивались. После того как технология была отработана, проблемы эксплуатации исчезли. Тем не менее и сегодня примерно 90 % скрубберов в США порождают дорогую и сложную проблему, связанную с утилизацией отходов и большими расходами воды.
Мокросухие системы сероочистки целесообразны для технического перевооружения старых электростанций на малосернистом угле, которые не располагают достаточными площадями.
Новые скрубберные системы имеют ряд преимуществ, среди которых: регенерация сероабсорбирующих химических компонентов, удаление как SO2, так и NOx, производство не опасных для окружающей среды сухих отходов, рационализация эксплуатации путем снижения или исключения необходимости в перегревающих или поддерживающих модулях.
Новый процесс СТ-121 объединяет все необходимые ступени для очистки от SO2: абсорбцию, окисление, нейтрализацию и кристаллизацию внутри единственного сосуда струйно-барботажного типа, где уходящие газы барботируют через слой абсорбента. Первая промышленная установка такого типа работает в Иллинойском университете на пылеугольном котле.
Другие решения связаны с использованием новых химических абсорбентов. Одна из технологий использует оксид меди, который в реакции с SO2 превращается в сульфат меди, последний, в свою очередь, превращает NOx в азот в присутствии аммиака.
В настоящее время наиболее отработана схема селективного каталитического разложения оксидов азота, однако возникают проблемы ее применения для высокосернистых углей. Те же катализаторы, помогающие разрушить NOx, способствуют переходу SO2 в SO3, который, в свою очередь, соединяется с аммиаком и формирует твердые и жидкие сульфаты, вызывающие коррозию и забивание поверхностей нагрева по ходу газов. В Программе чистой угольной технологии планируется испытать технические решения, направленные на преодоление этой проблемы.
Большие надежды возлагаются на процесс с использованием электронного пучка.
Водоаммиачная смесь вводится в топочные газы, которые затем проходят через пучок электронов. Когда электроны бомбардируют молекулы SO2 и NOx , последние диссоциируют и образуют сульфаты и нитраты аммония, которые выводятся из газов в виде сухих частиц.
Другие концепции газоочистки в Программе чистой угольной технологии используют обычно выбрасываемые отходы, такие, как цементная пыль или зола биомассы, в качестве очистительного агента и производят как удобрения на основе поташа, так и дистиллированную воду для коммерческих целей.
Переработка (конверсия) угля. В большинстве систем уголь вначале превращается в газообразное топливо, в других установках из угля получают жидкие формы или комбинацию газообразных, жидких и твердых продуктов.
Системы комбинированного цикла на основе газификации находятся в числе экологически наиболее чистых технологий.
Первой установкой такого типа в США была ТЭС Кул Вотер мощностью 120 МВт при стоимости 263 млн долл. Установка была пущена и освоена в рекордно короткие сроки и с 1984 г. находится в работе. В Программе чистой угольной технологии в отличие от Кул Вотер используются методы очистки горячего газа, получаемого в газификаторе. При этом сера и другие включения удаляются при естественной температуре синтезируемого газа.
По одной из таких технологий горячий угольный газ пропускается через слой частиц феррита цинка. Феррит цинка может абсорбировать сернистые загрязнения при температурах выше 1000 оС, после чего регенерируется для повторного использования. При регенерации производится товарная сера. Установка в состоянии уловить более чем 99,9 % серы.
Обращение к газификации угля сегодня диктуется не столько необходимостью производить замещение нефти или газа, сколько проблемой создания чистых и эффективных процессов генерирования электроэнергии. Технология называется «интегрированный газификационный комбинированный цикл».
Программа предусматривает развитие работ по получению из угля более чистых видов топлива. Накопленный опыт позволяет реализовать две схемы: получение газа и кокса, а также жидких фракций и газа. Планируется и подземная газификация угля, что может быть особенно эффективно для угольных пластов, которые не пригодны для добычи.
Перспективным методом получения энергии из угля считаются топливные элементы.
Наиболее отработанные топливные элементы - это топливные элементы на основе фосфорной кислоты и водорода, полученного при газификации угля. Такие элементы имеют практическое применение. В стадии разработки - топливный элемент на основе расплавленного карбоната (углерода), который использует высокотемпературную смесь лития и карбоната поташа в качестве электролита. Новейшим типом является топливный элемент на базе твердого окислителя. В нем применяются твердые керамические материалы вместо жидкого электролита.
К концу 90-х годов почти половина всех существующих в США угольных электростанций достигла возраста 30 лет и более, к 2005 г. - 64,6 %, к 2010 г. - 84 %. Из-за продолжительного срока строительства новых ТЭС трудно рассчитывать на то, чтобы с их помощью удовлетворить большую часть дополнительной потребности в энергии. Поэтому потребуется техническое перевооружение старых ТЭС, для чего могут быть использованы но...
Подобные документы
Сущность популяционной системы. Анализ европейского рынка экологически чистой продукции. Направления продвижения биопродуктов на рынке Евросоюза. Обзор украинского рынка экологически чистых продуктов. Анализ экологически чистой продукции в США и Канаде.
реферат [73,2 K], добавлен 11.05.2012Обзор европейского рынка экологически чистой продукции. Задачи законодательства относительно органического (биологического) производства в Евросоюзе. Основные направления продвижения биопродуктов на рынке. Экологически чистая продукция в Украине.
реферат [39,0 K], добавлен 09.03.2012Анализ экологических проблем, связанных с действием топливно-энергетического комплекса и тепловых электрических станций на окружающую среду. Характер техногенного воздействия. Уровни распространения вредных выбросов. Требования к экологически чистым ТЭС.
реферат [33,8 K], добавлен 20.11.2010Понятие и факторы создания экологически опасных ситуаций. Самые неблагоприятные для жизни города России. Понятие и виды экологически неблагополучных территорий. Правовые меры их предупреждения. Физико-географическая характеристика Республики Алтай.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 03.03.2015Функциональное зонирование городских территорий. Внутрикватальные и внутримикрарайонные проезды. Методы вертикальной планировки. Закон гармонии колер. Оборудование, транспорт для удаления отходов. Пути утилизации токсичных и экологически опасных отходов.
контрольная работа [387,8 K], добавлен 09.03.2011Технико-экологический анализ существующих способов и технологий утилизации ОСВ. Разработка технологий реагентной и реагентно-термической утилизации осадков городских сточных вод с получением органо-минерального и минерального фосфорсодержащего удобрений.
автореферат [588,1 K], добавлен 22.12.2014Систематизация источников загрязнения при бурении скважин. Основные принципы и технологические схемы переработки отходов нефтедобычи. Способы их утилизации. Устройство для регенерации бурового раствора. Термический метод нейтрализации бурового шлама.
реферат [404,9 K], добавлен 08.04.2015Динамика заготовки древесины в РФ и РК. Перечень отходов производства и потребления, их анализ по классам опасности, источники образования. Карта-схема сбора и расположения по территории предприятия. Технология утилизации лесозаготовительных отходов.
дипломная работа [5,9 M], добавлен 14.01.2016Утилизация отходов топливно-энергетического комплекса. Химический состав золошлаковых отходов. Золошлаковые отходы как ценное вторичное минеральное сырье. Особенности утилизации отходов машиностроительного комплекса. Отходы гальванических производств.
реферат [17,2 K], добавлен 25.03.2010Воздействие на окружающую среду Донбасса экологически опасных объектов. Проблема закрывающихся шахт. Загрязнение воздушного бассейна Донбасса экологически опасными промышленными предприятиями. Мероприятия по обеспечению экологической безопасности.
реферат [26,8 K], добавлен 05.12.2009Теоретические и законодательные основы участия общественности в принятии экологически значимых решений. Некоммерческая организации как субъект принятия экологически значимых решений (на примере Фонда охраны дикой природы). Направления деятельности WWF.
дипломная работа [109,4 K], добавлен 21.09.2012Экологически чистые материалы - решение проблемы утилизации полимерных отходов. Идентификация бактерий-деструкторов полигидроксиалканоатов, выделенных из пресной воды тропических искусственных водоемов и бактериальной микрофлоры почвы дендрария.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 11.12.2014Этапы эколого-экономического взаимодействия общества и природы. Закон сбалансированного природопользования в системе социальных отношений. Система индикаторов устойчивого развития региона. Рейтинги экологически устойчивого развития Ростовской области.
курсовая работа [303,3 K], добавлен 22.03.2012Воздействие бытовых отходов на окружающую среду. Ликвидация твердых отходов. Рециклизация как вторичная переработка. Комплексная программа ликвидации. Опыт использования технологий утилизации мусора. Виды разлагаемых пластиков и способы их утилизации.
контрольная работа [577,0 K], добавлен 03.07.2009Теоретическое отображение концепции экодома с использованием исторических и современных экологически чистых и энергоэффективных технологий. Конструкция экодома, применяемые материалы, конструкции. Комнатные растения – биологические очистители воздуха.
презентация [1,4 M], добавлен 10.11.2014Слои, состав и циркуляция атмосферы. Источники и способы ее загрязнения. Влияние на организм человека вредных веществ, находящихся в воздухе. Использование экологически чистых видов энергии. Применение в производстве малоотходных и безотходных технологий.
презентация [8,0 M], добавлен 11.04.2015Актуальность проблемы утилизации бытовых отходов. Определение, разновидности, норма накопления бытовых отходов. Принципы комплексного управления отходами (КУО). Системы сбора и промежуточного хранения отходов. Виды переработки и утилизации мусора.
курсовая работа [62,7 K], добавлен 21.11.2009Проблема утилизации отходов Уральских городов. Инвестиции и план развития завода по переработке твердых бытовых отходов (ТБО). Интервью у министра природных ресурсов. Проблемы переработки и утилизации промышленных отходов. Методы переработки отходов.
реферат [169,7 K], добавлен 02.11.2008Использование данных об уровне загрязнения воздуха, питьевой воды, степени утилизации отходов, наличии больничных услуг и распространении инфекционных заболеваний для оценки экологической обстановки г. Москвы. Экологически благоприятные объекты района.
реферат [25,0 K], добавлен 18.01.2013Общая характеристика утилизации и вариантов использования отходов металлургического комплекса и химического производства в промышленности. Основные направления утилизации графитовой пыли. Оценка золошлаковых отходов как сырья для строительных материалов.
реферат [27,6 K], добавлен 27.05.2010
