Рекомендации по проектированию безопасных установок для сушки угля. Оборудование. Примеры. Анализ ошибок. Dr.-Ing. W. Garber

ing.de, www.ftt-ing.de

      Германия, Дюссельдорф

      Введение

      История

      Технический прогресс в России обошел стороной технологию сушки углей. Во многом это продолжение ситуации в СССР, когда угольные технологии рассматривались как «не самые главные» по сравнению с технологиями добычи и переработки нефти и природного газа, или, например, с ракетной техникой.

      Неумение сушить горючие материалы, такие как уголь, черта не только России. Технологией современной сушки угля не владеют также в Китае, Индии, Малайзии, Австралии и в США. Отличие России в том, что здесь добычу обогащение угля приходится вести в районах с минусовыми температурами в течение 6—10 месяцев. Поэтому без сушки угля не обойтись.

      Фактором, вызвавшим «задержку в развитии» технологий сушки угля, было также поступление на рынок нового оборудования для глубокого механического обезвоживания мелких продуктов обогащения – угольных концентратов. На угольных предприятиях и у проектировщиков, встраивающих новые дисковые фильтры, фильтр-прессы и гипер-фильтры в реконструируемые или новые обогатительные цеха, сложилась иллюзия, что от опасной и весомой по капитальным затратам технологии термической сушки угля можно отказаться. Новые обогатительные фабрики более двух десятилетий строились без установок сушки угля.

      В период «безсушильной паузы» сложилось ясное понимание о уровне потерь товарного продукта и технологических трудностях, сопутствующих обогащению углей без окончательной операции по термической сушке мелкодисперсных углей. Потери концентратов угля составляют примерно 10% от общего выпуска товарной продукции. Переувлажненные обогащенные концентраты, по причине повышенной влажности, не могут быть проданы. Обогащение выполнено, а продажа высоковлажного концентрата не может состояться. Это потери для экономики обогатительной фабрики.

      Возвращение в 2010-х годах к проектированию сушильных установок Россия встретила в условиях, когда на всех без исключения установках сушки угля, используются технологии 50—70 летней давности, стоит устаревшее оборудование, реализуется опасный процесс сушки в ежесуточными остановками на 4 часа. Сушка мелкого взрыво-пожароопасного угля ведется при содержании кислорода в газах, которое в два раза превышает безопасный уровень.

      Проектировние и строительство новых сушильных установок осложняется использованием старых советских норм и методик, повторенных слово в слово в российских нормах, отсутствием литературы по сушке, отсутствием специалистов, знающих технологии безопасной сушки угля.

      Является ли технология безопасной сушки мелкого угля «белой зоной», неизвестной областью, знание которой отсутствует у живущих на земле инженеров? К счастью это не так. Этот процесс европейские инженеры научились реализовывать совершенно безопасно.

      Доказательством надежности разработанной технологии и оборудования является факт, что с 60-х годов прошлого века до настоящего времени на многих сотнях установок сушки-помола каменного угля на основе европейского оборудования не было случаев взрывов или пожаров.

      Европейские решения

      Фирмы, разрабатывающие промышленные процессы и технологии, формулируют основы этих процессов в форме текстов для внутреннего использования. Эти тексты содержат know how фирмы в концентрированном виде и служат для передачи знаний от опытных инженеров к молодым.

      Книга, которую Вы открыли, содержит know how по технологии безопасной сушки углей и других горючих материалов немецкой фирмы Ing.-Büro Feuerung- und Trocknungs-Technologien (технологии сушки и горения). Описаны процессы и оборудование, знания о которых необходимы для проектирования безопасных сушильных установок. Тексты адаптированы для российских инженеров, учитывая состояние знаний в этой области.

      Основой процесса сушки углей, который практикуется в России, является режим с высоким содержанием кислорода. Опасность такой реализации процесса усугубляется прерыванием сушки каждые сутки на 4 часа, вызванным остановкой углеобогатительной фабрики. К этому добавляются использование топочного оборудования с высокой тепловой инерционностью, не позволяющего оперативно управлять процессом, и другие сложности, подробно описанные в книге. Условия реализации процесса сушки углей в режимах опасных для людей и предприятий, к сожалению, не полностью запрещаются действующими в России техническими нормами.

      К чести российских инженеров, можно сказать, что они ухитряются «выживать» в описанных условиях. Прежде всего это касается разумно построенной системе мокрой газоочистки за установками сушки угля. Эта система неэкономична и неэффективна, но она является безопасной.

      В книге описана концепция перехода от опасной прерывной технологии сушки углей с высоким содержанием кислорода в газах к безопасной непрерывной технологии сушки с низким содержанием кислорода, при которой взрыв или возгорание угля невозможны. Дана также информация по современным средствам защиты оборудования от взрыва или возгорания.

      Целью книги является описание