Регистрация / Вход
Прислать материал

14.579.21.0036

Аннотация скачать
Постер скачать
Презентация скачать
Общие сведения
Номер
14.579.21.0036
Тематическое направление
Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
Исполнитель проекта
Закрытое акционерное общество "КОМПОМАШ-ТЭК"
Название доклада
Разработка теоретических основ и проведение прикладных исследований в целях создания технологии обогащения термообработанного измельченного бурого угля (с удалением минеральной составляющей) для получения углеродосодержащих продуктов с новыми характеристиками, обеспечивающими их эффективное использование в энергетике и ЖКХ
Докладчик
Пилецкий Владимир Георгиевич
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
На базе разработанных теоретических основ и полученных результатов прикладных исследований создание новой технологии и экспериментальных образцов оборудования по эффективному обогащению термообработанного измельченного бурого угля марок Б1, Б2 и БЗ, в объеме 10 тонн в час, с выпуском конкурентоспособной углеродосодержащей продукции улучшенного качества:
высокочистые концентраты углей, экологически безопасные беззольные топливные брикеты, углеродосодержащие безсернистые порошки, графит, обеспечивающее их широкое использование в промышленности, в т.ч. энергетике и ЖКХ.
Актуальность и новизна исследования
Разработка и создание оборудования для обогащения бурых углей производительностью 10 т/час для экспериментального Комплекса оборудования по скоростной термообработке, при минимальных энергетических затратах расширяющих номенклатуру производимой товарной продукции из бурых углей, имеющих из-за своих свойств ограниченное применение в России и зарубежных странах , располагающих месторождениями таких углей.
Описание исследования

Аналитический обзор научно-технической, патентной, нормативной, методической литературы показал, что используемые «мокрые» и «сухие» процессы обогащения углей  многодельны, трудозатратны,   для обогащения термообработанного измельченного бурого угля не приемлемы. Эффективными методами обогащения термообработанного измельченного бурого угля, с учетом диэлектрических свойств органической и минеральной составляющей, есть электрические способы разделения. Выбранные методы электрической сепарации, включая коронный барабанный, электростатический пластинчатый и трибоэлектростатический, пригодны для разделения полупроводниковых и диэлектрических материалов, к которым  относится термообработанный  измельченный бурый уголь.  Для устранения адгезии частиц угля к электродам в сепараторах необходимо   электромагнитоимпульсное воздействие. В результате оценки возможности  надежного отделения частиц бурого угля в части полупроводников от диэлектриков при использовании трибоэлектростатического, трибоадгезионного и коронно-электростатического способов сепарации термообработанного измельченного бурого угля  сделан выбор коронно-электростатического способа, барабанного типа,  наиболее качественного и производительного.  Исследования коронно-электростатических сепараторов с горизонтальным барабаном и вертикальным барабаном показали, что при равных условиях сепараторы с вертикальным барабаном в 2-3 раза  производительней. Поэтому     создан коронно-электростатического сепаратора с вертикальным барабаном, являющимся осадительным электродом. Создан научно-технологический опережающий задел, достаточный  по технологическим и конструктивным решениям при реализации техпроекта  участка обогащения бурого угля и изготавления оборудования, подготовки  ТЗ  и проведение ОКР по теме «Создание опытно-промышленных образцов оборудования по удалению из термообработанного измельченного бурого угля минеральной составляющей, получению углеродосодержащей товарной продукции с новыми характеристиками для промышленности, включая энергетику и ЖКХ».   Разработана эскизная конструкторская документация на экспериментальные образцы   оборудования, произведено его изготовление и проведены   экспериментальные исследования. Созданный электростатический сепаратор  производительностью 10т/ч предназначен для удаления из измельченного термообработанного бурого угля  минеральной составляющей. Электростатический сепаратор  принимает для обогащения газоугольную смесь до 60 тыс. м3/час на выходе из комплекса оборудования по скоростной термообработке измельченного бурого угля с температурой - до 150°С и влажностью - до 2%. 

Результаты исследования

- Проведен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему; выполнены патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р 16.011-96;

- произведено обоснование и выбор направлений исследований процессов удаления минеральной составляющей из подготовленного твердого органического сырья

- выполнена техническая и экономическая оценка выбранных направлений исследований; разработаны теоретические основы эффективного обогащения термообработанного измельченного бурого угля;

-разработаны технические предложения по обогащению термообработанного измельченного бурого угля и технологические схемы процессов электромагнитоимпульсного воздействия и электростатической сепарации.

-индустриальным партнером выполнена разработка исходных данных для: подготовки обоснования и выбора направления исследований процессов удаления минеральной составляющей; разработки  моделей различных схем обогащения бурого угля; произведена проверка разработанных схем с использованием компьютерного моделирования с выбором   рациональной схемы для направления исследований; проведена техническая и экономическая сравнительная оценка выбранных направлений исследований; разработаны теоретические основы проведения эффективного обогащения.

-за внебюджетные средства ЗАО «КОМПОМАШ-ТЭК»: приобрено нестандартная разделительная установка горячих газов (t = 700-1000ºС) для подачи в системы сепарации при проведении экспериментов;

- оформлена аренда сверхскоростной высоконапорной вентиляторной установки, обеспечивающей  выполнение исследований на различных режимах; изготовило и смонтировало установку пылеулавливания для улавливания мелкодисперсной угольной пыли в ходе экспериментальных исследований.

- разработан техпроект участка обогащения бурого угля со спецификацией, проектируемого и изготавливаемого и дорабатываемого для исследований оборудования;

- проведены теоретические исследования процессов эффективного обогащения термообработанного измельченного бурого угля и получения углеродсодержащих продуктов;

- подготовлено обоснование состава экспериментальных образцов оборудования для их проектирования;

- проведены теоретические исследования влияния крупности термообработанного измельченного бурого угля на эффективность обогащения;

- разработаны варианты   создания экспериментальных образцов оборудования;

- разработаны  эскизные конструкторские документации  испытательного стенда, экспериментальных образцов аппарата электромагнитоимпульсного воздействия и электростатического сепаратора,  выполнено их изготовление,  монтаж на разрезе ООО "Итатуголь"  и в соответствие с Программой испытаний - испытание.     

Основой изменения электропроводности в частицах измельченного бурого угля  влияющей на эффективность обогащения, является его термическая обработка. 

Технологии облагораживания бурых углей созданы в Австралии (GTLE, ВСВ), Японии (UBC), Индонезии (GEOCoal), США (LFC, KFuel).

 Не внедряются в промышленном масштабе из-за дороговизны оборудования –   5000 руб. на тонну переработки  в год.

Т. о., в России создана технология ВСТ и разработано оборудование ЗАО "Компомаш-ТЭК" для обогащения угля при стоимости 1000 руб. на тонну переработки  в год.

 

 

Практическая значимость исследования
Технические предложения по комплекту экспериментальных образцов оборудования для подготовки и обогащению горячего (150-200ºС) термообработанного измельченного бурого угля основаны на использовании вихревой интенсивной закрутки газоугольного потока, электромагнитоимпульсного воздействия для исключения коагуляции и прилипания к электродам сепаратора частиц, трибоэлектростатического эффекта для разделения органических и минеральных составляющих, производительностью до 10 т/ч.
Комплект экспериментальных образцов оборудования (коронно-электростатического сепаратора с вертикальным барабаном, аппарата электромагнитоимпульсного воздействия) предназначен для отработки новой технологии эффективного обогащения горячего (150-200ºС) термообработанного измельченного до размеров 0,5 мм бурого угля марок Б1, Б2 и Б3, в объеме 10 тонн в час, с выпуском востребованной конкурентоспособной продукции, улучшенного качества: высокочистых концентратов угля, экологически безопасных беззольных топливных брикетов, углеродосодержащих безсернистых порошков, графита.
Практическое первое использование экспериментальных образцов оборудования в составе Комплекса оборудования по скоростной термообработке бурых углей имеет место на Итатском месторождении Кемеровской области.Разработанные технология и оборудование имеют характеристики, существенно облагораживающие бурые угли (имеющих из-за своих свойств ограниченное применение в в России и зарубежных странах, располагающих месторождениями таких углей) и обеспечивающие их широкое использование в промышленности, энергетике и ЖКХ.
Российская Федерация располагает значительными балансовыми запасами угля ( 200 млрд. т - 12 % мировых запасов) разведано - 105 млрд. т. Геологические ресурсы углей оцениваются в 4450 млрд. т (30% мировых запасов). По типам углей в структуре разведанных запасов Российской Федерации преобладают бурые - 51,2 %, на долю каменных углей- 45,4 %, антрацитов - 3,4%. «Энергетической стратегии России на период до 2020 года»
намечены стратегические цели развития угольной промышленности: обеспечение конкурентоспособности обогащенных углей; рост качества угольной продукции на основе глубины обогащения углей, внедрения технологий обогащения и глубокой переработки энергетических углей;
Презентация

Presentation_1-3_template_EE.ppt

Постер

Poster_template_EE.ppt