До теорії і практики отримання водовугільного палива

Abstract

Водовугільне паливо (ВВП) — це дисперсна суспензія тонкоподрібненого вугілля у воді (зазвичай 70–80 % вугілля, 30–20 % води) з добавками-пластифікаторами. Сьогодні його актуальність визначається сукупністю енергетичних, екологічних та економічних чинників. 1. Енергетична безпека та використання місцевих ресурсів: ВВП дає змогу залучати низькосортне, шламове та відвальне вугілля, зменшуючи імпорт рідких палив. Підвищує диверсифікацію паливного балансу, що особливо важливо в умовах воєнних і логістичних ризиків. Дозволяє переробляти накопичені відходи збагачення, зменшуючи техногенне навантаження. 2. Екологічні переваги порівняно з традиційним вугіллям: Завдяки водній фазі зменшується пиління під час транспортування і зберігання. Під час спалювання можливе зниження викидів NOₓ (через нижчу температуру факела) та частково SO2 (за рахунок сорбентів). Менший ризик самозаймання й вибухонебезпечності порівняно з пиловугільним паливом. 3. Технологічна гнучкість: Може використовуватися в котлах і пальниках, адаптованих під рідке паливо, що спрощує модернізацію існуючих ТЕЦ. Підходить для газифікації та піролізу, відкриваючи шлях до синтез-газу та хімічної переробки. Забезпечує керованість процесу горіння, подібну до мазуту. 4. Економічні аспекти: Нижча вартість у регіонах із доступним вугіллям. Зниження витрат на пилоприготування і пилоподавлення. Можливість локального виробництва з мінімізацією транспортних витрат. 5. Перспективи в умовах енергетичного переходу: Хоча глобальний тренд пов’язаний із декарбонізацією, ВВП може відігравати перехідну роль: як альтернатива мазуту в кризових умовах; як сировина для технологій уловлювання CO2; як спосіб екологічнішої утилізації вугільних відходів. Отже, актуальність отримання водовугільного палива зумовлена потребою у підвищенні енергетичної незалежності, раціональному використанні вугільних ресурсів і зменшенні екологічних ризиків традиційної вугільної енергетики. Для України, з огляду на наявну сировинну базу та необхідність модернізації теплової генерації, ця технологія має стратегічний і прикладний інтерес.Hydrocoal fuel (HCF) is a dispersed suspension of finely ground coal in water (usually 70–80% coal, 30–20% water) with plasticizer additives. Today, its relevance is determined by a combination of energy, environmental and economic factors. 1. Energy security and use of local resources: GWP allows for the use of low-grade, sludge and waste coal, reducing the import of liquid fuels. Increases the diversification of the fuel balance, which is especially important in conditions of military and logistical risks. Allows for the processing of accumulated enrichment waste, reducing the technogenic load. 2. Environmental advantages compared to traditional coal: Thanks to the aqueous phase, dusting during transportation and storage is reduced. During combustion, NOₓ emissions can be reduced (due to lower torch temperature) and partially SO2 (due to sorbents). Lower risk of spontaneous combustion and explosion compared to pulverized coal fuel. 3. Technological flexibility: Can be used in boilers and burners adapted for liquid fuel, which simplifies the modernization of existing CHPs. Suitable for gasification and pyrolysis, opening the way to synthesis gas and chemical processing. Provides controllability of the combustion process, similar to fuel oil. 4. Economic aspects: Lower cost in regions with available coal. Reduction of costs for dust preparation and dust suppression. Possibility of local production with minimizing transportation costs. 5. Prospects in the context of energy transition: Although the global trend is related to decarbonization, GDP can play a transitional role: as an alternative to fuel oil in crisis conditions; as a raw material for CO2 capture technologies; as a method of more environmentally friendly utilization of coal waste. Thus, the relevance of obtaining water-coal fuel is due to the need to increase energy independence, rational use of coal resources and reduce environmental risks of traditional coal energy. For Ukraine, given the existing raw material base and the need to modernize thermal generation, this technology is of strategic and applied interest.