Политехники помогут ТЭЦ России получать из низкосортного угля экологичный газ
ТЕХНОЛОГИЮ, ПОЗВОЛЯЮЩУЮ ПРЕОБРАЗОВЫВАТЬ ТВЕРДОЕ ТОПЛИВО В ЭКОЛОГИЧНЫЙ ГАЗ, РАЗРАБОТАЛИ УЧЕНЫЕ КАФЕДРЫ АТОМНЫХ И ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ ТПУ СОВМЕСТНО С ЗАО «КОМПОМАШ-ТЭК» И ОАО «ВСЕРОССИЙСКИЙ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ» (ОАО «ВТИ»). В БЛИЖАЙШИЕ ТРИ ГОДА ПОЛИТЕХНИКИ ПРОВЕДУТ ИСПЫТАНИЯ УСТАНОВКИ НА РОССИЙСКИХ ТЭЦ.
Индустриальные партнеры
Проект ученых ТПУ получил поддержку федеральной целевой программы (ФЦП) и промышленных партнеров в размере 451 млн рублей. Эти средства помогут построить установки на тепловых станциях.
— Поддержку проекта мы получили еще в рамках выполнения программы повышения конкурентоспособности ТПУ и по этой теме работали уже полгода, — уточнил научный руководитель проекта зав. кафедрой электроэнергетических систем ТПУ Юрий Боровиков. — Создали коллектив, начали оснащение лаборатории, осуществляли исследования и разработки совместно с нашими индустриальными партнерами. Сейчас мы выходим на совершенно другой уровень. Фонд «Энергия без границ» берет обязательства — они уже подписали договор с Минобрнауки РФ о софинансировании и дальнейшем внедрении технологии на действующих объектах.
Государственное финансирование проекта по ФЦП предусмотрено на три года — по 100 млн рублей в год. Еще 151 млн рублей внебюджетного софинансирования за весь период поступит от индустриального партнера — Фонда поддержки научной, научно-технической и инновационной деятельности «Энергия без границ», учрежденного компанией «Интер РАО». Соисполнители проекта — крупнейший в России машиностроительный завод ЗАО «Компомаш-ТЭК» и ОАО «ВТИ».
Низкосортноее топливо — в газ
— Технология понятна: на объектах энергетики, в которых происходит сжигание твердого топлива — энергетических углей, мы устанавливаем и включаем в схему тепловой электрической станции газификационную установку, которая «перегоняет» твердое топливо в газ, — поясняет исполнитель проекта доцент кафедры атомных и тепловых электростанций ТПУ Владимир Губин.
У угля есть несколько недостатков: плохое влияние на экологию, высокая доля негорючего балласта и низкая калорийность. Компенсировать их позволит процесс газификации твердых топлив. Получаемый при газификации углей синтез-газ, как показывают исследования ведущих мировых ученых, является более качественным продуктом, содержащим значительно меньшее количество несжигаемого остатка.
По словам ученого, технология преобразования угля (особенно низкосортного) в газ поможет снизить вред, наносимый экологии при сжигании угля, и сократить экономические издержки.
— Газификация решает проблему использования низкосортных топлив. Качественный уголь сейчас достаточно большая редкость, а сжигание некачественного бурого угля, низкосортных каменных углей, лигнитов — это большие потери, низкий КПД, высокая стоимость и большой экологический урон, — уточнил ученый. — Внедрение этой технологии позволяет использовать низкосортное топливо и получать в качестве первичного топлива для тепловой электрической станции экологичный газ.
Приоритет — у политехников
За три года политехники спроектируют уникальные установки по газификации твердого топлива, которые будут применяться в работе теплоэлектростанций. Правда, для этого ученым придется параллельно решать задачи прикладного и фундаментального характера. Несмотря на ряд имеющихся успешных проектов по газификации твердого топлива, остаются открытыми множество вопросов.
— Российской энергетикой внедрение этой технологии не заканчивается — Монголия полностью угольная, Китай, — отметил Владимир Губин. — То есть потенциальными заказчиками являются все страны, в той или иной степени ориентированные на угольную энергетику. У нашего индустриального партнера (Фонда «Энергия без границ» — прим. авт.) есть определенные планы по международной коммерциализации проекта.
Исследования процессов газификации твердых топлив проводятся во многих странах, однако приоритет по этой теме, признанный во всем мире, — у российских научных школ, в том числе у Томского политехнического университета.
Екатерина Кондрашова
ЦИТАТА
Денис Куртенков, начальник отдела научно-технических программ ТПУ:
Этот научный проект — коммерческий, он один привлек в вуз такой объем средств, который равен примерно 20 % от всех средств ТПУ, привлекаемых по программам и грантам в этом году.
Факты
Использование в качестве первичного источника энергии твердого топлива в мировой энергетике составляет, по оценке экспертов, более 40 % от общего количества потребляемых энергоресурсов. Россия, следуя стратегии развития топливно-энергетического комплекса, должна увеличить количество добываемого угля для энергетики.
Учитывая, что предприятия по добыче угля (шахты, разрезы) находятся к удаленным районам ближе и более равномерно расположены на территории России, чем предприятия по добыче газа или переработки нефти, то возможность использовать в качестве топлива уголь вместо завозимого мазута и дизельного топлива может быть в десятки раз дешевле.
Две трети территории России, на которой проживает более 30 млн человек, не имеют централизованного электро- и теплоснабжения. Указанная территория отличается отсутствием подвода к расположенным населенным пунктам газопроводов.
Газификация угля и получение очищенного энергетического газа, который может быть применен на ТЭЦ как топливо вместо природного газа, дизельного топлива и мазута, обеспечит ежегодную экономию десятков миллиардов бюджетных средств.
Получаемый из угля энергетический газ по качеству должен быть пригодным для выпуска из него на месте синтез-газа и моторных топлив, включая зимнее и арктическое дизельное топливо, реактивное топливо для авиации и ракетной техники.
В настоящее время энергетика РФ нуждается в обновленном оборудовании, созданном на уровне наилучших доступных технологий. Энергетическая стратегия России до 2030 года предусматривает рост использования угля в энергетике. Однако сегодня наблюдается ряд проблем развития традиционной (паросиловой) угольной энергетики в РФ. Одним из альтернативных направлений использования угля в энергетике, хорошо освоенным за рубежом, является применение газификации твердого топлива в парогазовых циклах ТЭС.