Thread Content
(۱) فناوری تصفیه زغالسنگ: پیشرفت در زمینه شستشوی زغالسنگ و بهبود کیفیت زغالسنگ تجاری، راهکار مؤثری برای کاهش آلودگی از منبع است. نرخ انتخاب زغال سنگ خام در کشور ما در سال ۱۹۹۷، ۲۵٫۷۳ درصد بود. تمرکز فرآوری زغالسنگ از زغالسنگ برای تولید کک به زغالسنگ برای استفاده در نیروگاهها منتقل شده است؛ همچنین، توجه از کاهش میزان خاکستر، به همزمان کاهش خاکستر و گداختن گوگرد، و همچنین بازیابی پیریت موجود در زبالههای حاصل از فرآوری، تغییر کرده است. فرآیند و تجهیزات جداسازی با استفاده از سیرکولاتورهای محیطی با قطر کوچک، میتواند همزمان گرد و غبار و گوگرد را از ذغالسنگهای دانهریز حذف کند؛ در جداسازی ذغالسنگهایی با اندازه دانه بین ۰٫۵ تا ۰٫۰۴ میلیمتر، نرخ حذف گوگرد غیرآلی بین ۶۷٫۹۰ تا ۷۰٫۳۰ درصد است. کارخانه تصفیه زغالسنگ با ظرفیت ۱.۵ میلیون تن در سال، که از دستگاههای بزرگ تصفیه زغالسنگ با قدرت بادی و وسعت ۱۲ متر مربع استفاده میکند، وارد فاز تولید شده است. سرمایهگذاری برای هر تن زغالسنگ در این کارخانه ۴.۲۵ یوان و هزینه فرآوری هر تن زغالسنگ ۲.۱۵ یوان است؛ بازدهی جداسازی بیشتر از ۹۰٪ بوده و میزان گرد و غبار تولید شده (۵۰ میلیگرم/متر مکعب) مطابق با استانداردهای زیستمحیطی است. برخی فناوریهای نوین برای حل مشکلات کاهش عمیق خاکستر و گوگرد در زغالسنگ، مانند سیرکولاتورهای محیطی با مدیوم سنگین و دیامتر بزرگ برای تغذیه سهمحصولی بدون فشار، و روشهای مختلف شناورسازی با حبابهای ریز، به ترتیب مورد مطالعه قرار گرفتند و وارد فاز تولید شدند. اما فناوری تصفیه زغالسنگ در کشور ما، در مجموع، شکاف قابل توجهی نسبت به سطح پیشرفته بینالمللی دارد؛ یکی از این مشکلات، نسبت زغالسنگ خام وارداتی پایین است (در کشور ما این نسبت ۲۵.۷٪ است، در حالی که در کشورهای توسعهیافته بالای ۹۰٪ است) ； دوم اینکه، سهم فرآیندهای پیشرفته برای تصفیه زغالسنگ کم است (مانند تصفیه با محلولهای سنگین؛ در کشور ما این رقم تنها ۲۳٪ است، در حالی که در کشورهای توسعهیافته بالاتر از ۶۰٪ است) و کیفیت زغالسنگ تصفیهشده نیز پایین است ； سوم اینکه، متوسط اندازه کارخانهها کوچک است، سطح خودکارسازی پایین است، قابلیت اطمینان تجهیزات ضعیف است و بازدهی تولید نیز کم است. (۲) فناوری سس آبی زغالسنگ: استفاده از سس آبی زغالسنگ به جای روغن، در نیروگاه باییانگهه پس از ۲۰۰۰ ساعت آزمایشی، در شرایط سوختن کامل با سس آبی زغالسنگ، بازدهی سوختن بیشتر از ۹۸٪ و بازدهی دیگها بیشتر از ۸۹٪ بود؛ همچنین دیگها میتوانستند در محدوده ۴۰ تا ۱۰۰٪ بار، به طور پایدار بسوزند و عملکردی مشابه سوختن روغن سنگین داشتند. پیشرفتی در سوزاندن پوره زغال معادن حاصل شده است. برای استفاده در کوره زنجیرهای با توان ۱۰ تن در ساعت، از لجن زغالسنگ با میزان خاکستر بالا (۴۱–۴۳٪) برای تهیه پلاستیک استفاده میشود. پس از ۲۰۰۸ ساعت کار مداوم، بازدهی حرارتی کوره از ۵۳.۹۹٪ در حالت سوختن مستقیم زغالسنگهای بلوکی، به ۶۸٪ پس از استفاده از خمیر زغال افزایش یافت؛ همچنین بازدهی سوختن نیز از ۶۳.۷٪ به ۷۹.۰۱٪ رسید. (۳) تختههای جریان چرخشی فلوئیدی (CFBC): فناوری CFBC در کشورهای خارجی در حال پیشرفت به سمت مقیاسهای بزرگتر است. در حال حاضر، بزرگترین کورههای نوع CFBC با ظرفیت ۲۵۰ مگاوات (با میزان تبخیر ۷۰۰ تن در ساعت) در فرانسه در حال کار هستند؛ راندمان این کورهها ۹۰.۵٪ و نرخ حذف گوگرد آنها ۹۳٪ است. میزان انتشار گاز Nox نیز کمتر از ۲۵۰ میلیگرم بر نانومتر مکعب است. کشور ما اکنون توانایی طراحی و ساخت کورههای نوع جریان گردابی با ظرفیت ۷۵ تن در ساعت را دارد ； پروژه نمونهای کتری CFB با ظرفیت ۲۲۰ تن در ساعت که به صورت خودتوسعهای ساخته شده، و پروژه کتری تخت چرخشی با ظرفیت ۴۱۰ تن در ساعت که از خارج وارد شده، در حال اجرا هستند. در زمینه تحقیقات پایه برای طراحی CFB نیز پیشرفتهایی حاصل شده و نرمافزار ویژه برای طراحی تخت چرخشی توسعه یافته است ； پژوهش در زمینه طراحی مهندسی کورههای بازگرمکننده ۱۲۵ مگاواتی و کارهای پژوهشی و طراحی بویلرهای جریان متخلخل چرخشی نوین با ظرفیت ۷۵ تن/ساعت و ۱۳۰ تن/ساعت. (۴) چرخه ترکیبی گازسازی زغالسنگ (IGCC): تولید انرژی از طریق چرخه ترکیبی گازسازی زغالسنگ (IGCC)، یک فناوری کارآمد و کمآلاینده برای تولید انرژی از زغالسنگ است که در حال حاضر در کشورهای پیشرفته جهان مورد توجه زیادی قرار گرفته است. این فناوری نه تنها میتواند الزامات سختگیرانه زیستمحیطی را برآورده کند، بلکه بازدهی تولید انرژی آن نیز بیش از ۴۵ درصد است؛ بنابراین احتمالاً یکی از روشهای اصلی تولید انرژی از زغالسنگ در قرن بیست و یکم خواهد بود. پروژه نمونه IGCC در ایالات متحده پیشرفت چشمگیری داشته است؛ پروژه بازسازی نیروگاه گازسازی رودخانه واباش، دارای توان تأمین انرژی ۲۶۲ مگاوات، بازدهی طراحیشده در تأمین انرژی ۳۸٪ و بازدهی حذف گوگرد بالاتر از ۹۸٪ است. این پروژه در نوامبر ۱۹۹۸، عملیات نمایشی تجاری خود را به پایان رساند. نیروگاه IGCC شرکت برق تامپا، با ظرفیت تأمین انرژی ۲۵۰ مگاوات، بازدهی طراحیشده در تأمین انرژی ۴۰٪ و بازدهی حذف گوگرد بالاتر از ۹۶٪؛ پیشبینی میشود که فعالیت نمونهای تجاری آن در اکتبر سال ۲۰۰۱ به پایان برسد. پروژه تولید انرژی IGCC پاینون پاین، با ظرفیت تأمین برق ۹۹ مگاوات و بازدهی طراحیشده ۴۰.۷٪، قرار است در ماه ژوئیه سال ۲۰۰۰ به صورت تجاری راهاندازی شود. تحقیقات در زمینه فناوریهای کلیدی IGCC در کشور ما آغاز شده است؛ این فناوریها شامل فرآیندهای IGCC، گازسازی، تصفیه گاز، توربینهای گازی و سیستمهای استفاده از گرمای باقیمانده میباشد. قرار است یک نیروگاه نمونهای به توان ۱ گیگاوات در نیروگاه یانتای ساخته شود. (پنج) گازسازی زغالسنگ: فناوری گازسازی زغالسنگ، یک فناوری مهم برای تبدیل انرژی است که به طور گسترده در صنایع شیمیایی، فلزکاری، ماشینسازی، مصالح ساختمانی و تأمین گاز برای مصارف خانگی مورد استفاده قرار میگیرد. در حال حاضر، میزان زغالسنگ مورد نیاز برای گازسازی در سراسر کشور، سالانه حدود ۶۰ میلیون تن است. برخی از فناوریهای پیشرفته و بزرگ گازسازی که کشور ما وارد کرده است، در حال بهرهبرداری هستند. در کشور ما، گازسازی در مقیاس کوچک و متوسط عمدتاً با استفاده از فناوری گازسازی روی بستر ثابت زغالسنگ انجام میشود؛ سطح فناوری این روش پسرفته، بازدهی آن پایین و آلایندگی ناشی از آن زیاد است، لذا نیاز مبرمی به بهسازی فناوری وجود دارد. برخی از فناوریهای پیشرفته گازسازی که وارد شدهاند، از نظر عملکرد پایدار، تولید داخلی تجهیزات فنی، هزینههای اقتصادی و بازدهی عملیاتی نیز مشکلات زیادی دارند؛ بنابراین لازم است فناوریهای گازسازی مدرنی توسعه یابد که دارای حقوق مالکیت فکری چینی باشند، با شرایط کشور سازگار باشند و در عین حال کارآمد و پاک باشند. پیشرفتهایی در آزمایشهای استفاده از فناوری گازسازی زیرزمینی برای گازسازی گازهای باقیمانده در معادن زغالسنگ حاصل شده است. (۶) مایعسازی زغالسنگ: مایعسازی زغالسنگ یک فناوری مهم برای تبدیل زغالسنگ است. مطالعات امکانسنجی سه پروژه نمونه صنعتی برای تبدیل مستقیم زغالسنگ، که در چارچوب همکاری چین و آلمان، چین و ژاپن و چین و ایالات متحده انجام میشود، در حال انجام است. در همکاری چین و آلمان، از زغالسنگ قهوهای یوننشیان در دستگاههای توسعه فرآیند شرکت DMT در آلمان برای انجام آزمایشهای در شرایط صنعتی و آزمایشهای عملیاتی با بهترین شرایط فرآیندی استفاده شده است؛ نرخ دریافت روغن تبدیلشده ۵۳ درصد بوده است ； آزمایشهای شرایطی بر روی کاتالیست هیدروژناسیون تخت ثابت چین انجام شد و نتایج نشان داد که این کاتالیست برای فرآیند IGOR در آلمان مناسب است ； گزارش بررسی امکانسنجی کارخانه نمونه تهیه شده است. در یک دستگاه ۱ تن در روز در ژاپن، آزمایشهایی در شرایط لیقیدسازی مستقیم با استفاده از زغال سنگ ییلان چین، کاتالیست سولفید آهن شیلین چین و کاتالیست سولفید آهن سنتزی ژاپن انجام شد؛ نرخ بازیابی نفت بین ۵۲٪ تا ۵۷٪ بود. پروژه مطالعه امکانسنجی لیزینگ مستقیم زغالسنگ شینهوا چین در چارچوب همکاری چین و آمریکا، مرحله اول خود را به پایان رساند؛ در این پروژه، زغالسنگ شینهوا تحت شرایط مختلفی در دستگاههای آزمایشی کوچک شرکت HTI در آمریکا مورد آزمایش قرار گرفت. با استفاده از فناوری HTI و کاتالیست GelCat، نرخ بهدستآمدن روغن بین ۶۳٪ تا ۶۸٪ بود ； (هفت) سوختسلولی: وزارت علوم، با حمایت برنامه توسعه سازمان ملل، در حال پیشبرد طرح نمونهای اتوبوسهای سوختسلولی است. (۸) فناوری تصفیه گازهای دودی: در حال حاضر، بیش از ۵۰۰ دستگاه برای حذف گوگرد از گازهای دودی در سراسر جهان در حال کار هستند. و بیش از ۹۰ درصد آن (بر اساس ظرفیت واحدها)، مربوط به روش گازگیری خیس است. روش اسپری چرخشی نیمهخشک و اسپری کننده جذبکننده درون کوره – فرآیند غیرفعالسازی گوگرد با رطوبتزایی، در اروپا به طور گسترده مورد استفاده قرار میگیرد. فناوری احتراق در تختههای جریانی، به دلیل کنترل مؤثر تولید SO2 و NOx در فرآیند احتراق، روز به روز بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. ژاپن آزمایشهایی را برای استفاده از الیاف کربنی فعال (ACF) پس از عملیات حرارتی سطحی جهت گرفتن گوگرد و نیتروژن از گازهای دودکش انجام داده و نتایج بسیار خوبی کسب کرده است. . فناوری تصفیه گازهای دودکش با استفاده از ACF، متعلق به روش اکسیداسیون نیمهخشک است؛ مزایای آن عبارتند از: انجام واکنشهای حذف گوگرد و نیتروژن در دمای معمولی، و همچنین استخراج پیوسته اسید سولفوریک، سولفاتها، اسید نیتریک و نیتراتها. فناوری گرفتن گوگرد و نیتروژن از دود این کتریهای زغالسوز، نه تنها عملکرد بالایی در گرفتن گوگرد و نیتروژن دارد، بلکه مصرف آب کمی دارد و تجهیزات مورد نیاز آن ساده است؛ در حال حاضر مطالعاتی برای کاربرد عملی آن در حال انجام است. با تشدید فزاینده آلودگی هوا در کشورمان، فناوریهای تصفیه گازهای دودی بیش از پیش مورد توجه اقشار مختلف جامعه قرار گرفتهاند. “«پروژه نمونهای همکاری چین و ژاپن برای حذف گوگرد از دودها با پرتو الکترونی»، تا کنون ۲۴۰۰ ساعت کار کرده است و در تاریخ ۲۸ مه ۱۹۹۸، موفق به گذراندن ارزیابی نهایی پس از تکمیل شد. این پروژه نمونه، گازهای دودی با حجم ۳۰۰ هزار متر مکعب در ساعت از بویلرهای واحدهای ۲۰۰ مگاواتی نیروگاه چنگدو را تصفیه میکند و در حال حاضر بزرگترین دستگاه خنثیسازی گوگرد با پرتو الکترونی است که در جهان در حال کار است. نرخ حذف گوگرد و نیتروژن آن هر کدام بالاتر از مقادیر طراحی شده، یعنی ۸۰٪ و ۱۰٪، است؛ همچنین تمامی شاخصهای مربوط به مصرف انرژی در حین کار، کمتر از مقادیر طراحی شده هستند. علاوه بر این، پیادهسازی فرآیند ترکیبی پاشش کلسیم در داخل کوره و فعالسازی با رطوبتزایی از شرکت فنلاندی IVO، و همچنین فرآیند خشکنشدن سریع به روش مرطوب از شرکت ژاپنی هیتاچی، در حال انجام است. فناوریهای بالقوه و باتجربه با کارایی بالا در حذف گوگرد در سطح بینالمللی وجود دارد؛ استفاده از آنها میتواند به تجمیع تجربیات ما در زمینه طراحی، بهرهبرداری و مدیریت تجهیزات کمک کند. اما قیمت فناوریها و تجهیزات خارجی بسیار بالاست؛ لذا باید با توجه به تواناییهای اقتصادی کشورمان، فناوریها و روشهایی مناسب با شرایط کشورمان توسعه داده و گسترش یافت. پژوهشهای پایه در زمینه فناوری تصفیه گازهای دودی در کشور و همچنین فناوری تصفیه گازهای دودی بویلرهای کوچک و متوسط، پیشرفتهایی را نیز به همراه داشتهاند. برای افزایش کارایی جداکننده گوگرد، نمکها و قلیاهایی که به راحتی مرطوب میشوند به Ca(OH)2 اضافه میشوند، یا از خاکستر حاصل از سوختن و هیدراتهای Ca(OH)2 به عنوان جاذب استفاده میگردد ； همچنین از زغال فعال یا کربن فعال به عنوان جاذب استفاده میشود و در تحقیقات آزمایشگاهی نتایج مشخصی حاصل شده است. سیستمهای حذف گرد و غبار و گوگرد مانند برجهای شبکهای مناسب برای کورههای کوچک و متوسط، و فرآیندهای دوگانه برای حذف گرد و غبار و گوگرد نیز نتایج اولیهای به دست آوردهاند. (۹) استفاده چندمنظوره از خاکستر زغالسنگ: تمرکز تحقیقات و استفاده از خاکستر زغالسنگ در کشور ما، در جهت استفاده در مقادیر زیاد است؛ مثلاً در بتن، ساخت پلها، سدها، کف ساختمانهای بلند، و همچنین در پوششهای ایمنی نیروگاههای هستهای. انتظار میرود در پروژه سهسد، مقدار ۱.۳۳۸ میلیون تن خاکستر زغالسنگ مورد استفاده قرار گیرد. کاربرد گستردهتر آن در ساخت بزرگراههای با کیفیت بالا است؛ این فناوری به بلوغ رسیده و در ساخت بزرگراههای شانگهای-نانجینگ، پکن-شنژن و پکن-خبی مورد استفاده قرار گرفته است. خاکستر زغالسنگ همچنین برای پر کردن مناطق معدنی و بهبود خاک در کشاورزی استفاده میشود. پیشبینی میشود تا سال ۲۰۰۰، میزان تولید خاکستر زغالسنگ در کشورمان به ۱۶۰ میلیون تن برسد؛ بنابراین لازم است تلاشها برای استفاده از خاکستر زغالسنگ افزایش یابد، حوزههای استفاده از آن گسترش یابد، میزان استفاده از آن افزایش یابد و نرخ بهرهوری آن بهبود یابد. (۱۰) بهرهبرداری از گاز زغالسنگی: پیشرفت قابل توجهی در اکتشاف و استخراج گاز زغالسنگی حاصل شده است؛ در سال ۱۹۹۸، در حوضه چینشویی در استان شانشی و منطقه ههگانگ در شمال شرق، مجموعاً ۱۱ چاه برای استخراج گاز زغالسنگی حفر شد. از چاههای تونلیو-۰۰۳، تونلیو-۰۰۶ و تونلیو-۰۰۷، میزان تولید گاز روزانه به ترتیب ۷۰۰۰ متر مکعب، ۱۰۰۰۰ متر مکعب و بیش از ۱۶۰۰۰ متر مکعب بود. همچنین، مساحت مناطق حاوی گاز تا حدود ۵۵۰ کیلومتر مربع کنترل شد. نتایج اکتشافات نشان میدهد که این منطقه دارای شرایط زمینشناختی لازم برای تشکیل میدانهای بزرگ گاز زغالسنگ است. در جنوب استان شانشی، ۳ چاه حفاری شد و در چاه آزمایشی، عملکرد روزانه هر چاه به ۷۰۰۰ متر مکعب رسید. “کار تحقیقاتی «پروژه ارزیابی منابع گاز زغالسنگ در چین» در حال انجام است و تحقیقات مربوط به چهار ناحیه یعنی لیوپانشوی، داهوآی، سانجیانگ در شمال شرق و لیائوژونگ، به طور اولیه به پایان رسیده است. انتظار میرود گزارش کلی این پروژه در سال ۱۹۹۹ تهیه شود. پروژههای همکاری برای اکتشاف و توسعه گاز زغالسنگ در پنج منطقه یعنی هوایبی، لینشینگ، سانجیائو، سانجیائوبی و شیلو، به همراه سه شرکت نفتی آمریکایی مانند TEXCO، PHILLIPS و ARCO در حال انجام است. مساحت کل پنج منطقه همکاری ۱۱٬۲۱۶.۸ کیلومتر مربع است و میزان منابع گاز زغالسنگ در آنها ۶۵۳.۵ میلیارد متر مکعب پیشبینی شده است. حفاری ۹ چاه گاز زغالسنگ به پایان رسیده و اطلاعات خوبی درباره گاز زغالسنگ به دست آمده است.