Колонки Сергей Антоненко
  2239  1

Рецепт приготовления угля

Каждая четвертая лампочка в стране светится благодаря электроэнергии, произведенной на украинских теплоэлектростанциях. Для выполнения своей задачи они ежедневно сжигают тысячи тонн угля.

кураховская

Кураховская ЦОФ/Фото: dtek.com

Благо, Украина богата полезными ископаемыми, в частности углем, что позволяет обеспечивать потребности страны собственным ресурсом.

Чтобы добыть столь важное топливо для производства электроэнергии, шахтерам приходится работать в сложных условиях, опускаясь на сотни метров под землю.

Тем не менее, уголь нужно еще "приготовить" - проделать много операций с горной массой, поднятой на-гора. Дело в том, что угольные пласты в украинских месторождениях очень тонкие – до 1 метра.

Поэтому в объеме горной массы есть не только уголь, но и негорючие вещества – порода, доля которой может доходить до половины добытого ресурса.

Если большое количество породы попадает с углем в топку ТЭС, оборудование может быть просто выведено из строя. Поэтому уголь очищают от примесей до требуемого уровня. И лишь потом отправляют на теплоэлектростанцию. У угольщиков этот процесс проходит на специальных обогатительных фабриках – ЦОФ (центральная обогатительная фабрика).

Работа этих предприятий очень важна для тепловой генерации, поскольку без них добывать большую часть украинских углей не имело бы смысла. Из ТЭС ДТЭК только одна электростанция – ТЭС Кураховская – способна работать на чистом "рядовом" угле, не прошедшем обогащение.

Этого, конечно же, недостаточно для обеспечения нормальной работы всей энергосистемы.

Суть процесса обогащения угля заключается в отделении угля от бесполезной породы. Обогащенный уголь называют "концентрат", необогащенный – "рядовой". Концентрат может выпускаться в разном качестве, в зависимости от требования конкретных ТЭС.

Например, на Луганской ТЭС проектные показатели по содержанию золы для угля – 18,8%, на Криворожской ТЭС – 15,2%, на Бурштынской ТЭС – от 17,9 до 22,4%.

Увеличение зольности более чем на 5% от проектных показателей означает не только крайне неэффективную работу энергоблоков ТЭС, но зачастую просто губительно для оборудования.

Мощность тепловых станций будет снижена. Возрастет использование резервного топлива (газ и мазут) – что обойдется гораздо дороже. Существенно возрастут риски аварий энергоблоков ввиду шлакования котлов и  абразивного износа котельного оборудования непроектным топливом.

Таким образом, без ЦОФ работа тепловой генерации на добываемых углях невозможна. Без этого небольшого, но крайне важного звена в цепочке выработки тепловой электроэнергии практически вся угольная отрасль Украины была бы бесполезной.

В конце 2014 года в Украине работало более 80 обогатительных предприятий. Сейчас большая часть из них (свыше 60 предприятий) находится в Донецкой и Луганской областях,  на неконтролируемых территориях.

Из почти двадцати ЦОФ, находящихся на территории Украины, шесть наиболее крупных входят в состав ДТЭК.

Обогащение угля на современных обогатительных фабриках происходит при помощи гравитационных или химических методов.

Гравитационные методы основаны на разделении горной массы по плотности. Всю горную массу помещают в жидкую среду, где под действием силы тяжести или центробежной силы разные частицы двигаются с разной скоростью либо в разных направлениях.

Проще говоря, создаются условия, в которых уголь всплывает, а порода тонет. Гравитационные методы обогащения наиболее эффективны и требуют относительно низких затрат.

На ЦОФ ДТЭК широко применяется такие гравитационные методы, как тяжелосредная сепарация, отсадка, тяжелосредные гидроциклоны, спиральная сепарация.

Химический метод (пенная флотация) основан на различии смачиваемости угля и горных пород. Его суть в том, что уголь – гидрофобный, то есть плохо смачивается водой, а порода наоброт – гидрофильная, смачивается водой хорошо.

При помощи специальных веществ создается пена, к которой "прилипают" частицы угля, а порода удаляется с водой в виде жидких отходов.

То есть, принципиально процесс очень близок к обычной стирке с применением стирального порошка. Но, как и хороший стиральный порошок, флотореагенты стоят дорого, поэтому метод флотации постепенно уходит из практики обогащения на фабриках, выпускающих концентрат для нужд энергетики.

К сожалению, специфика угледобычи на тонких пластах такова, что из года в год качество угля снижается – увеличивается процент содержания породы в добытой горной массе. В связи с этим углеперерабатывающим предприятиям необходимо постоянно совершенствовать свои технологические схемы, внедрять новые и современные методы обогащения.

Например, на Павлоградской и Октябрьской ЦОФ мы установили новое оборудование – тяжелосредные гидроциклоны, которые наиболее эффективно производят разделение угля и породы, получив таким образом дополнительный объем концентрата из того же объема рядового угля.

Ежегодно на ЦОФ перерабатывается порядка 70% всего добытого угля компанией ДТЭК – почти 20 млн тонн (до 2014 года – около 30 млн тонн).

На выходе получается примерно две трети концентрата от объема переработки. Львиная часть переработки углей газовых марок приходится на нашу самую крупную фабрику – ЦОФ Павлоградскую.  После первого этапа модернизации, в прошлом году она переработала 4,4 млн тонн. А после выхода на проектную мощность увеличила годовой объем переработки до 7 млн тонн.

Фабрика расположена в окружении шахт Западного Донбасса, которые ежегодно добывают около 18 млн тонн угля. Это дает нам уверенность, что в ближайшей и среднесрочной перспективе ЦОФ Павлоградская будет стабильно обеспечена сырьевой базой.

Для нас это ведет к уменьшению расходов на переработку на сторонних ЦОФ, оптимизации транспортировки "шахта-ЦОФ-ТЭС". Для Украины – дает дополнительные объемы качественного концентрата для сжигания на ТЭС.

 
 
 вверх