Зола-унос угольных ТЭС. Плюс продукт. Минус золоотвал.
Решения для высоких уровней
недожога (LOI)
Д.Чернов Киев, 2014
Отходы ТЭС. ЗШО – от проблемы к решениям.
Дожигание в
существую-щем котле
Дожигание в
отдельном котле (ЦКС
и пр.)
Электростатическая
сепарация
Модифика-ция
горения добавками
Выделение углерода
флотацией
Агломера-ция
материала
Дороговизна содержания золоотвалов
Негативное влияние на воздух и грунтовые воды
Неоднородность зол/золошлаков,
несгоревший углерод
Производство и продажа бетона и
ЖБИ
Продажа золошлаков
Производство и продажа
наполнителей для бетона
Продажа бетонной отрасли
Продажа цементной
отрасли
ПРО
БЛЕМА
РЕШЕН
ИЯ
В
ЫГО
ДЫ
Снижение экологических платежей
Снижение расходов на транспорт
Снижение расходов на закупку угля
Продажа продуктовой золы/вяжущего
Комплексная проблема
- Состояние технологии украинских ТЭС требует дорогостоящей транспортировки ЗШО до отвалов, поддержания отвалов в безопасном состоянии и периодического создания новых / наращивания старых отвалов - Под отвалы ЗШО заняты крупные участки дорогостоящей земли. В среднем площадь отвалов ТЭС – 200 Га
- Около 500 млн т ЗШО находится на отвалах ТЭС Украины под открытым небом - Орошение не исключает пыление отвалов и вред дыхательной системе людей живущих вокруг отвала - Загрязненность приповерхностных горизонтов воды распространяется на большие расстояния
- Смесь воды, золы-уноса и шлака на отвале неиспользуема в промышленных масштабах - Сухая зола-унос – потенциальный строительный материал - вяжущее вещество. Однако в случае высокого уровня несгоревшего углерода такое ее применение невозможно - Шлак – прекрасный наполнитель для легких бетонов
Основные факторы влияющие на выбор решения
• Тип и количество сжигаемого угля и состав ЗШО
• Технология ТЭС в целом и система золоудаления
• Транспортная доступность ТЭС и отвалов. Состояние отвала
• Наличие рынка строительных материалов вокруг ТЭС
« Для любой ТЭС найдется оптимальное решение, включая финансирование. Ключом к успеху является комплексность
использования опыта ТЭС, знания технологий и рынка сбыта. Окупаемость – 3-4 года с момента начала инвестирования »
Financing Investment
NPV IRR DPP
Снижение экологических
платежей Снижение расходов
на транспорт Снижение расходов
на закупку угля
Продажа продуктовой золы/вяжущего Основной компонент в избавлении от расходов по отвалу ЗШО
Факторы окупаемости раздельного сухого золоудаления с выделением углерода
• За 1 тонну ЗШО ТЭС
платит более 10 грн в год
• 500 тыс т в год > 5 млн грн
• Создание нового золоотвала 1 раз в 10 лет – 100-200 млн грн
• Трубопроводы ЗШО до
отвалов: > 2-х км • Прокачка 1 м3 чистой
воды на 1 км: > 20 грн • 1 т ЗШО – прокачка 5-6
м3 воды • 500 тыс т в год – более
100 млн грн
• Рыночная цена 1 т золы низкого качества сейчас: 200 грн ExW • Превращенная в строительный блок / ФЭМ зола решает
вопрос о несовпадении сезонов генерации и потребления • Окончательная прочность таких изделий выше, чем прочность
цементных. • В зависимости от технологии и глубины производства – от 50
до 150 млн грн
• Содержание
несгоревшего углерода в золе: 8-25%%
• 500 тыс т. при 15% 75 тыс т углерода
• Аналог 100 тыс т угольной пыли в год по 1000 грн/т – 100 млн грн
Эксперт: Денис Чернов, МВА. Контактная информация
Исходя из опыта вывода композитных цементов с содержанием золы-уноса в разные сегменты рынка, от частных потребителей до
производителей бетона, будет обоснован рынок сбыта перед финансирующими организациями и обеспечен сбыт с помощью
сформированной команды во время работы проекта.
Дополнительная информация:
Эл. почта: [email protected] Моб. Тел: +380 50 444 6490
Камнем преткновения в реализации подобных проектов для тепловых электростанций является
непрофильность для них вывода довольно существенных объемов продуктовой минеральной
золы на рынок гидравлических вяжущих.
Эксперт: Денис Чернов, МВА. Компании:
• Lafarge, Директор по Стратегии и Маркетингу • ДВ Украина, Директор по инвестициям • ТНК-ВР Украина, Глава департамента развития розницы
Образование:
• Инженер-математик, КПИ 2000; • MBA, Washington University in St.Louis 2003
Экспертиза:
• Цементная отрасль в Украине и Европе. Экспорт-импорт (Lafarge)
• Привлечение международного финансирования (Lafarge, ДВ Украина)
• Маркетинг (ТНК-ВР, Lafarge). Увеличена доля композитного цемента с содержанием золы-уноса (Lafarge)
• Сотрудничество с провайдерами технологий в рамках проекта по очистке золы-уноса в Польше (Lafarge)
• Общее понимание теплоэнергетики (Lafarge, ДВ Украина)
Подход к разработке и внедрению решений
ТЭС / ТЭЦ • Материал • Техническая
экспертиза • Социальная
ответственность
Д.Чернов
• Контакт со всеми провайдерами технологий
• Независимость от них и от ТЭС
Д.Чернов
• Знание рынка строительных материалов
• Команда для реализации проекта
1. Получение и уточнение информации об объекте теплоэнергетики
2. Организация отбора и отправки проб золы-уноса на тестирование
3. Подготовка ТЭО проекта
4. Определение рынка и маркетинг план для продукции
5. Переговоры с финансирующими организациями
6. Подготовка и утверждение проекта
7. Строительство
8. Выход на рынок
9. Пуск в эксплуатацию
Подбор решения и предпроект – 6 мес Подготовка к строительству – 9 мес
Строительство – 6 мес
Итого до запуска – 21 мес
ПРИЛОЖЕНИЕ
Существующие технологические решения по превращению золы-уноса в Продукт
Дожигание золы-уноса в одном из котлов станции
Дожигание золы-уноса в отдельном котле
Электростатическая сепарация углерода
Модификация горения добавками
Выделение углерода флотацией из ЗШО отвала
Агломерация золы-уноса
Дожигание золы в одном из котлов станции
Уголь
Угольная мельница
Котел
Отвал
Зола-продукт
Сухое золоудале-ние
Транспорт
Достоинства • Минимум инвестиций
Недостатки • Нет гарантии, что процесс
горения не потребует «подсветки»
• Нет гарантии снижения недожога ниже 5%
Дожигание золы в отдельном котле
Уголь
Угольная мельница
Котел
Отвал
Зола-продукт
Сухое золоудале-ние
Котел ЦКС или один из существующих
Транспорт
Достоинства • Около двух десятков
действующих установок • Применимо для
уменьшения отвала (без шлака)
• Возврат теплоэнергии в баланс ТЭС
Недостатки • Сравнимые, но самые
высокие инвестиции
Электростатическая сепарация углерода
Уголь
Угольная мельница
Котел
Отвал
Сухое золоудале-ние
Установка сепарации
Дожиг
Зола-продукт
Транспорт
Достоинства • Около двух десятков
успешно работающих установок
• Продукт для дожигания (50% углерода) применим в других типах котлов и печей
Недостатки • Нельзя применить для
уменьшения отвала
Модификация горения в блоках для снижения % недожога
Уголь
Угольная мельница
Котел
Отвал
Добавки
Зола-продукт
Сухое золоудале-ние
Транспорт
Достоинства • Минимальное
вмешательство в технологию ТЭС
• Наименьшие капитальные затраты
Недостатки • Вмешательство в
технологию ТЭС на самом важном участке
• Нельзя применить для уменьшения отвала
Выделение углерода флотацией
Уголь
Угольная мельница
Котел
Отвал
Зола-продукт
Отделение шлака
Сушка Отделение минеральной золы
Дожиг
Транспорт
Достоинства • Напрямую уменьшает отвал
Недостатки • Не снижает транспортные затраты • Высокие предполагаемые
операционные затраты
Агломерация золы-уноса
Уголь
Угольная мельница
Котел
Отвал
Фракцион-ный песок
Агломера- ция
Транспорт
Сухое золоудале-ние
Фракцион-ный щебень
Бетонные изделия
Достоинства • Нивелирует свойства
несгоревшего углерода • Отсутствие вмешательства
в технологию ТЭС • Инертный продукт, не
требующий специальных условий хранения до строительного сезона
• Сравнительно невысокие инвестиции
Недостатки • Потеря углерода
содержащегося в золе