Водно-угольное топливо – панацея для нашего ЖКХ?

Про углепровод Новосибирск-Белово наверняка слышали многие, а кто-то даже видел то, что от него осталось. Но мало кто знает, зачем этот самый углепровод строили… И вопрос далеко не праздный, как выяснилось. А упирается все в ВУТ – так сокращенно именуют водоугольное топливо, которое гораздо дешевле газа или мазута и не уступает им в экологичности. О том, что такое ВУТ и как оно может нам пригодиться, «Большому Новосибирску» рассказал главный научный сотрудник Института теплофизики СО РАН, доктор технических наук Леонид Иванович Мальцев:

-- Если сказать просто, то ВУТ это – водоугольная суспензия, то есть смесь воды (порядка 40%) и измельченного угля (около 60%), плюс химические добавки, которые необходимы, чтобы частицы не оседали на дно и снижалась вязкость. Было давно известно, что уголь в смеси с водой горит, но в практическом смысле решением этой задачи занялись несколько десятилетий назад.  Почему? Да потому, что стали развиваться гидроструйные методы добычи угля. В итоге получались сильно обводненные угли: крупный уголь отбирали и отправляли на прямое использование или на обогащение, а мелкий просто выбрасывали.

-- Выбрасывали, судя по виду местности в том же Кузбассе, немало.

-- Мелким углем просто не занимались, и в итоге он шел в отвалы. При обогащении также используются «мокрые» технологии. При этом уголь измельчается до размеров частиц менее 500 микрон.  Лучшая часть угля выбирается, а остальное опять же идет в отвалы. А в этих отходах более чем на половину – уголь. Одна только Кемеровская обогатительная фабрика ежедневно  выбрасывает в отвал до тысячи тонн таких отходов!

-- Насколько я понимаю, этой проблемой интересовались не только мы, не так ли?

-- Да, над идеей получения жидкого топлива из угля и в Европе, и в США занимаются довольно давно с целью использования его и в энергетике, и  двигателях внутреннего сгорания. Так еще  у Гитлера пытались заставить танки работать на жидком  угольном топливе. Правда, там повышенные требования к дисперсности измельчения. Там размер частиц должен быть на уровне микрона. В США проблема та же, что и у нас: добыча угля в одном месте, а потребитель совсем в другом… На железной дороге тарифы были высокие, возить за 500-600 километров дорого – вот и появилась идея доставлять уголь гидротранспортом. В средине прошлого века они построили углепровод; он заработал…

А дальше произошла вполне предсказуемая вещь: железная дорога поняла, что несет убытки, и снизила тариф. Теперь уже углепровод стал дорого обходиться, и его законсервировали… 

   -- А в Советском Союзе  в каком направлении двигались?

--    Как я уже сказал, у нас страна большая, и возить уголь от места добычи до потребителей далековато – дорого получается. В 80-е годы этой проблемой заинтересовался  глава ТЭКа Щербина, он собрал всех, как говорится, заинтересованных лиц, и было принято решение также развивать гидротранспорт угля.

А наша Новосибирская область стала в этом смысле полигоном. Сначала купили у итальянцев технологию за 55 миллионов долларов, потом построили углепровод Белово – Новосибирск. Уголь измельчали на месте добычи в Белово и транспортировали на 262 километра до ТЭЦ-5 в Новосибирске. Сначала планировалось таким образом только транспортировать уголь в Новосибирск, а тут высушивать и сжигать обычным способом, однако потом цели изменились и было принято решение об отработке технологии сжигания угля в виде ВУТ. Научились делать многое, но тут настали другие времена. Экономика страны перешла на рыночные отношения и предприятие не смогло выстоять. Углепровод разрушен,  трубы диаметром 400 миллиметров растащили…

Когда говорят, что углепровод – это просто бесполезная трата денег, ошибаются. Ведь в Новосибирск было поставлено таким способом более 300 тысяч тонн угля. И по гидротранспорту, и по сжиганию ВУТ получен богатейший опыт.

-- Технология ВУТ выгодна только в плане сокращения потерь при добыче угля?

-- Нет, не только. Утилизация угольных шламов и отходов углеобогащения - это только одна проблема. Но есть и другая, которая в той или иной мере касается всех нас. Речь идет о тепловом хозяйстве.  В России в настоящее время работает порядка 180 тысяч котлов мощностью до 20 мегаватт, это, как говорят, есть малая энергетика. В европейской части страны котлы работают преимущественно на газе.

В Зауралье картина несколько иная. Например, в Сибирском и Дальне-Восточном  федеральных округах котельные на 80% работают на угле. Так вот в настоящее время преобладающее число котлов, особенно угольных, находится в бедственном состоянии:  фактический расход топлива превышает нормативный в два раза и более, кпд котлов, как правило, составляет не более 50%, отсутствует механизация работ и т.д. Не соответствуют духу времени и экологические показатели работы котельных.

-- И ВУТ может чем-то помочь?

-- Тепловое  хозяйство нужно срочно ремонтировать – это совершенно очевидно. Но если уж ремонтировать, то не дыры латать, а использовать современные технологии. При сжигании угля в виде водоугольной суспензии он выгорает на 95-97%, кпд котла возрастает до 80-85%. Заметно улучшаются экологические показатели. И, самое главное, те самые отходы, которые образуются при добыче угля и при его обогащении, о чем речь шла выше, могут быть прекрасно использованы для производства ВУТ.

При этом  нет необходимости выбрасывать старые котлы и ставить новые, мягко говоря, весьма недешевые. Использование ВУТ позволяет оставлять действующие котлы, поменяв лишь топку. Технология в какой-то степени  уже отработана. Сегодня ВУТ - технологией в России занимаются несколько  фирм: в Кузбассе, в Москве, в Новосибирске.

Достигнуты определенные успехи.  Построено в разных местах несколько опытно-промышленных котлов на ВУТе. Используются и опыт проекта Белово  - Новосибирск. Однако, к сожалению, на сегодня в России действующих промышленных котлов на водоугольном топливе нет. Технологию надо доводить. Кстати, в Китае миллионы тонн угля уже сжигаются в виде ВУТ. А учились они у нас, в России, и, в частности, на Новосибирской ТЭЦ-5.

У работ над технологией ВУТ в Новосибирске была достаточно длинная история.  При реализации проекта Белово  - Новосибирск к работам привлекались и институты СОРАН и, в частности, Институт теплофизики. Однако, как уже говорилось, эксперимент не удалось довести до конца. С остановкой работ по проекту прекратились исследования и у нас.

В начале нового столетия в Новосибирске владельцы завода ЖБИ-2 во главе с директором Игорем Вадимовичем Кравченко  взялись за восстановление завода, с целью организовать производство газобетона. На заводе имелась своя котельная: три котла КЕ 10/14 по 7 МВт каждый, с традиционным  слоевым сжиганием угля. Правда, пребывала котельная   в убитом состоянии. И было решено:  котлы восстановить, но в варианте сжигания угля в виде ВУТ.

Попытки найти специалистов, которые смогли бы переоборудовать котлы на новый лад, не увенчались успехом. Тогда заводчане сели за компьютеры, стали изучать чужой опыт, обратились к нам в Институт теплофизики, …Образовалась команда. Работами со стороны Института теплофизики руководит директор института член-корр. РАН Сергей Владимирович Алексеенко. Сначала экспериментировали на котлах собственного производства небольшой мощности. Потом перевели на ВУТ имеющийся на заводе Бийский котел КЕ 10/14. Выяснилось, что переоборудование обходится лишь в 10% от стоимости нового котла!

Создали участок по приготовлению ВУТ. Испытали разные продукты на предмет приготовления ВУТ: кузнецкие угли, антрацит, угольные шламы и отходы углеобогащения. Оказалось, что в принципе  все они пригодны для производства ВУТ. Поскольку шламы и отходы углеобогащения имеют невысокую цену, а уголь в ВУТ выгорает практически полностью, то стоимость единицы произведенного тепла получается заметно меньше, чем от угля, сожженного в плохом котле по старой технологии.

Выгода есть прямая, и мы об этом, разумеется, не раз  докладывали наверх. Технологией ВУТ занимались и в других организациях Новосибирска: НГТУ, Новосибирсктепло-электропроект, которые тоже не молчали. В результате был создан специальный совет, который два раза даже собрался…

-- А как же Мошково? В «Отчете об использовании бюджетных ассигнований резервного фонда администрации Новосибирской области» сообщается, что за период с 01.01.2009 по 31.12.2009 «для предоставления межбюджетных трансфертов местному бюджету р.п. Мошково Мошковского района для реконструкции  котельной  с переводом на использование  водоугольного  топлива» выделено 9 миллионов рублей.

 -- Да, так. Денег И.В.Кравченко попросил по минимуму. Цель была поставлена одна – сдвинуть проблему с мертвой точки. Поэтому было решено не строить участок приготовления ВУТ в Мошково, а использовать для этого готовый  цех на заводе ЖБИ-2. В Мошково при котельной был построен новый корпус и там установлены три цистерны.

Топливо производилось на заводе и доставлялось термосами-цистернами в Мошково. В качестве исходного продукта для приготовления ВУТ был принят кузнецкий рядовой уголь. Построили. Провели испытания. В общем, все получилось. Не сразу, но вышли на расчетный режим работы котла.

Но тут со стороны  губернатора области поступило предложение использовать местное сырье - антрацит. Мы ранее в котельной на заводе ЖБИ-2 пробовали сжигать ВУТ из антрацита и убедились, что в принципе это возможно. Но в применении к антрациту технология требует доработки. Антрацит -  высококалорийное топливо, горит жарко, но разгорается трудно. Нужна специальная топочная камера. Хорошо, сказали нам, дорабатывайте. И вот вам стратегический партнер  - Сибантрацит.  Однако планы наши, похоже, не совпали с планами Сибантрацита, антрацит (и даже отходы) стоит заметно дороже кузнецких углей и дело не пошло. Стратегический партнер  с нами работать не стал.

А тем временем котел в Мошково простаивает без дела.

-- Его можно запустить?

-- Да в любую минуту. Но только теперь уже нужно будет построить участок по приготовлению ВУТ в Мошково. Кризис ударил и по заводу. Завод не работает, а держать цех под парами ради одного котла невыгодно. Да и возить топливо автомашиной через весь город с его пробками тоже накладно.

Что дальше? Котельные в основном находятся в распоряжении муниципальных властей. Должна быть заинтересованность с их стороны. Но ее пока нет. 

В Кемерове только что прошел Всемирный угольный форум. В рамках этого форума работала секция «Углеэнергетика», где обсуждались  инновационные проекты по  методам использования угля в энергетике. С докладом выступали и мы. Доклад вызвал большой интерес, в том числе, со стороны энергетиков-практиков Кемеровской области.

 -- Раз с властью пока не очень понятно, то, может быть, бизнес обратит внимание на ВУТ?

-- Есть люди, которые проявили инициативу и готовы работать с ВУТ  как раз в плане его использования в тепловом хозяйстве. На таких людей сейчас вся надежда. Очень хочется, чтобы новая технология, которая в этом году, как мы надеемся,  будет запущена в Чистоозерном районе, себя показала.

Но тут в чем проблема? Находятся люди с деньгами, которые готовы рискнуть. Но естественно, что они же хотят на этом заработать. Риск должен быть минимальным. Идеальным представляется такой вариант: необходимо построить пилотный образец котла и отработать на нем все тонкости новой технологии, проработать на таком котле в опытно-промышленном варианте хотя бы один отопительный сезон.Заказчиком на такой проект должно выступить государство. Между прочим, проект «Белово – Новосибирск» советским правительством планировался как убыточный! И это правильно. При начинании нового дела нельзя предусмотреть все и нужно иметь возможность что-то повторить, а что-то переделать. Сегодня обсуждаемая проблема гораздо лучше изучена, чем в 80-90 годы прошлого столетия, и все же пилотный образец нужен. А уж тогда, мы уверены, от заказчиков-бизнесменов отбоя не будет!

• Изображения
• Медиа файлы