7.4Огляд досліджень по темі в Україні

В Україні ж можливості будівництва фабрики по приготуванню ВВП поки що тільки вивчаються. Нещодавно на базі шахти «Довжанська-Капітальна» був апробований пілотний проект по приготуванню ВВП. За оцінками Мінвуглепрому України, впровадження нової технології допоможе підприємству щорічно заощадити до 10 млн. м³ природного газу .

Використання ВВП поки не знайшло собі місця у великій енергетиці. Це при тому, що витрати на виробництво 1 Мвт/год електроенергії з використанням такого палива при транспортуванні його вуглепроводами нижче витрат, ніж при пилоподібному спалюванні вугілля, доставленого залізничним транспортом (особливо на далекі відстані: при дальності в 100 км - до 12%, на 1000 км - 22-32 %, 4000 км - 47-65%). Разом з тим використання ВВП замість прямого спалювання вугілля, газу і мазуту вимагає великих первісних капіталовкладень, особливо на першому етапі його промислового використання. Проте, для України питання переходу промисловості на водовугільне паливо залишається відкритим і, напевно, у майбутньому з ростом технічного прогресу він буде реалізований.

7.5Ввп має ряд характерних переваг

1. Екологічні: ВВП порівняно безпечне для навколишнього середовища на всіх стадіях виробництва, транспортування та використання; в 1,5-3,5 рази знижує шкідливі викиди в атмосферу пилу, оксидів азоту, бензопірену, діоксиду сірки; забезпечує ефективне використання окремих компонентів леткої золи, що утворюється при спалюванні (зокрема полих мікросфер).

2. Технологічні: ВВП подібне до рідкого палива та при переході теплогенерируючих установок на спалювання ВВП не вимагає істотних змін у конструкції котлових агрегатів; можливе спалювання в топках для шарового спалювання твердого палива (як додаткове паливо), у камерних топках для пиловугільного та рідкого палива, при спалюванні в киплячому шарі; дає можливість легко механізувати і автоматизувати процеси прийому, подачі й спалювання палива; технологія вихрового спалювання при температурі 950-1050о гарантує ефективність вигоряння палива понад 97% (при шаровому спалюванні вугілля це значення не перевищує 60%).

3. Економічні: знижує в 2-3 рази вартість 1 т умовного палива (у.п.); на 15-30% скорочуються експлуатаційні витрати при зберіганні, транспортуванні та спалюванні; забезпечує зниження в 3 рази капітальних витрат при переході ТЕЦ і ГРЕС зі спалювання природного газу і мазуту на водовугільне паливо; окупність витрат при впровадженні ВВП становить 1-2,5 роки.

7.6Способи приготування водовугільного палива

1. Приготування ВВП з дозованою подачею попередньо дробленого вугілля, води та реагенту-пластифікатора на мокре подрібнювання в кульовому млині;

2. З включенням мокрого подрібнювання і класифікацією вугілля, подачею води і диспергаторів у млин, причому, процес ведуть із попередньою електрохімічною обробкою води;

3. Змішування з водою вугільного пилу розміром частинок не більше ніж 20 мкм (отримане паливо використовують для двигунів внутрішнього згоряння);

4. Приготування водовугільного палива шляхом мокрого подрібнювання вугілля з водою при нагріванні гідросуміші до 200-300о струмами високої частоти під тиском 1,5-10 МПа та введенні в гідросуміш поверхнево-активних добавок;

5. Одержання водовугільного палива з бурого вугілля при сухому подрібнюванні, дегазації та змішуванні з водою і добавками в гомогенізаторі, причому, сухе подрібнювання вугілля ведуть одночасно з його гідрофобізацією в струминному млині.

Таблиця 1 – Характристики ВВП

Параметри	1КЛАСС	II КЛАСС	III КЛАСС	Стандарт Китая
Вміст вугілля, %	>65	63-65	60-63	СВ/Т 18856.2
В'язкість	< 1200 мПа/с			GB/T 18856.4
Теплота згоряння (низша), Ккал	>4700	4420 — 4660	4000 — 4420	GB/T213
Зольність, %	<6	6-8	8-10	GB/T213
Вміст сірки, %	<0,35	0,35-0,65	0,65-0,80	GB/T214
Температура плавлення золи		< 1250		GB/T219
Частки більше 300 мкм, %	<0,05	0,05-0,20	0,20-0,80	GB/T 18856.3
Частки до 75 мкм, %		>75,0
Вміст летучих речовин, %	>30	20-30	<20	GB/T 18856.7

Ці підходи досить трудомісткі та мають низьку продуктивність через труднощі з технологічними процесами хімічної обробки вугілля у зв'язку з підвищеними енергетичними витратами, складністю устаткування, внаслідок чого в одержуваного ВВП низький енергетичний потенціал і відносно висока вартість.

Найбільш перспективною на сьогоднішній день вважається технологія приготування, коли водовугільне паливо одержують сухим подрібнюванням попередньо дробленого до менш ніж 3 мм вихідного вугілля в роторно-вихровому млині до частинок розміром менше 20 мкм. При високошвидкісному ударному руйнуванні часток у помольній камері роторно-вихрового млина відбувається селективне розкриття зростків мінералів і вугілля. Мінеральні частинки з більш високою густиною і твердістю порівняно з органічною складовою вугілля на виході з помольної камери мають більші, ніж у частинок вугілля, розміри і під дією гравітаційних сил виділяються з основного потоку подрібнених частинок. У результаті цього процесу залишкова зольність водовугільного палива не перевищує 2-8 мас. %.

Для одержання висококонцентрованого ВВП, особливо з вологого бурого вугілля, необхідна часткова гідрофобізація поверхні частинок, достатня для забезпечення високої концентрації ВВП. Крім того, варто видалити не тільки повітря з пор, але і гігроскопічну вологу. При ультратонкому (менш ніж 20 мкм) високошвидкісному ударному подрібнюванні частинки вугілля, проходячи через помольну камеру роторно-вихрового млина, розкривають свої пори і висушуються до вологості менш ніж 0,5%, що і забезпечує необхідну гідрофобність поверхні вугільних зерен. У результаті істотно зменшується здатність частинок до зв'язування води, а саме водовугільне паливо має більш високу концентрацію твердої фази.

Подальша обробка гідравлічної суміші в диспергаторі сприяє створенню колоїдної системи із твердими частинками розміром менш ніж 5 мкм, у результаті чого одержують водовугільне паливо з поліпшеними фізико-механічними, структурно-реологічними, теплофізичними та екологічними властивостями для його тривалого зберігання, транспортування та спалювання в енергетичних установках, включаючи дизельні й газотурбінні.