Энергетика сегодня и завтра
Шрифт:
У нас в стране по трубопроводам с помощью воды ежегодно транспортируется 150 миллионов кубометров различных твердых материалов. На тепловые электростанции подается уголь, в отвалы - зола и шлак, на металлургические комбинаты - железная руда, на заводы строительных материалов - мел, песок, гравий. А нельзя ли уголь с Канско-Ачинского месторождения доставлять в центр страны тоже по трубопроводу?
Путь немалый - 4500 километров. Если взять трубы диаметром 1,5-1,8 метра и подавать водно-угольную смесь со скоростью 2,5 метра в секунду, то такая транспортировка, судя по всему, обойдется в полтора раза дешевле железнодорожной. Однако предстоит еще решить множество
Сейчас ведется строительство 250-километрового опытно-промышленного углепровода Бедово - Новосибирск. С 1966 года в Кузбассе действуют два трубопровода, транспортирующих водно-угольную смесь с гидрошахт "Инская" и "Юбилейная". Увы, в них на одну часть угля приходится семь-двенадцать частей воды. Вот когда содержание угля повысится до 60-70 процентов, а перекачивать его будут в виде мелкодисперсной (не более 0,2 миллиметра) пыли, которую можно сжигать без предварительной механической обработки, лишь тогда протяженные водно-угольные магистрали оправдают себя.
У канско-ачинских углей много недостатков, но каждал возникающая проблема, как видим, поддается творческому решению.
Например, казалось бы, выгодно построить на КАТЭКе ряд крупных теплоэлектростанций и подавать в другие районы страны электроэнегию. Но сжигать катэкское топливо чрезвычайно затруднительно из-за уникально-неприятных свойств образующейся золы.
Сейчас строится первая местная электростанция на канско-ачинских углях - Березовская ГРЭС. Восемь ее блоков по 800 тысяч киловатт каждый отличаются громадными котлами, которые раза в полтора больше, чем на обычных угольных станциях. Но гигантизм этот, из-за которого возрастает и расход металла, и объем строительных работ, вынужденный, связанный с неприятной особенностью получающейся золы зашлаковывать поверхности нагрева. Можно обдувать их поверхности паром или воздухом, очищать их вибрацией или обмывать водой.
Ни один из этих способов не дает удовлетворительного результата. На Березовской ГРЭС применяются пароперегреватели с разреженными пучками труб, что и влечет увеличение размеров котлов.
Но у березовской золы еще одна неприятнейшая особенность - повышенное содержание окиси кальция.
От этого зависит плавкость шлаков. Если его зольность меняется только на 1 процент, то на 100 градусов может повыситься температура плавления окиси кальция. Поскольку же зольность варьируется более чем на 1 процент даже в пределах одного месторождения, то при высоком содержании окиси кальция трудно выбрать оптимальное топочное устройство для удаления из него шлаков в жидкой или твердой форме.
Высокая зольность угля создает проблемы и на других месторождениях. Снижается калорийность топлива, и теряется энергия, а из-за неустойчивости горения приходится добавлять мазут, что ведет к преждевременному изнашиванию оборудования. Однако, подсчитали ученые, фактическая зольность отгружаемых углей растет со временем быстрее, чем природная их зольность. Как будто бы к добываемому топливу специально подмешивают пустую породу. Действительно, подмешивают. Правда, не специально. Если пласт тонкий, а ширина захвата угледобывающего комбайна больше толщины угольной жилы, то неизбежно засорение извлекаемого сырья. Еще одна причина - организация учета добычи по горной массе, а не по углю, позволяющая вполне законным образом включать в нее 10-12 процентов пустой породы, включать и отправлять потребителям. Разбирайтесь-де сами. Вот и ломают себе голову энергетики, но тоже по-разному.
Проще всего в высокозольный уголь добавлять мазут.
А вот на Ворошиловградской
Иногда под предлогом "оскудения недр" оправдывается повышение зольности углей, снижение показателей добычи, выработки энергии, производительности труда.
Но вот статистические данные по Донбассу: с 1975 года толщина пласта практически оставалась на уровне 1,15 метра, глубина добычи угля с того года практически не повышалась, а в последние годы даже уменьшилась с 327 метров в 1980 году до 325 метров в 1983 году. Происходит это из-за расширения добычи открытым способом, обозначенным в Энергетической программе СССР как главный. Первенство здесь де-ржит еще один гигантский угольный комплекс на востоке страны - Экибастуз.
В изданной в начале века "Настольной и дорожной книге" для путешествующих говорится: "Плавание по Иртышу от Омска до Семипалатинска не обещает ничего интересного. На расстоянии тысячи верст здесь расположен всего один небольшой уездный город и два десятка незначительных селений". Так выглядел ранее район Экибастузского и Майкубенского бассейнов, открытых в 1867 году. Однако уже в разделе плана ГОЭЛРО "Электростанции Западной Сибири" есть такие строки:
"Из других месторождений наибольшее значение имеют Экибастузские копи вблизи Павлодара". В 1922 году после изгнания колчаковцев ВСНХ выделил специальные средства на восстановительные работы в Экибастузских копях.
Угли Экибастуза по качеству уступают кузнецким и менее удобны для перевозки, поэтому их энергию предпочтительнее передавать по линиям электропередачи.
Конечно, для передачи значительной мощности на большое расстояние в центр европейской части мало даже напряжение в 500 или 750 тысяч вольт, которое уже освоено энергетиками: нужно напряжение в 1000-1500 тысяч вольт. Кроме того, будут велики потери энергии и затраты цветных металлов и стали.
Исследования показали, что наиболее экономична линия не переменного, а постоянного тока, позволяющая в случае необходимости менять направление передачи энергии (например, передавая из Центра избыточную ночную энергию). По такой линии с напряжением 1500 тысяч вольт можно пропустить в год 40 миллиардов киловатт-часов электроэнергии, что эквивалентно перевозке 13 миллионов тонн условного топлива. Капитальные затраты на нее примерно равны стоимости перевозки такого количества угля по железной дороге. Строительство электрической лении Экибастуз - Центр уже началось, и вскоре энергия углей, добываемых на "Богатыре", вольется в Единую электроэнергетическую систему.
Ныне же этот промышленный район вырабатывает до 50 процентов всей электроэнергии Казахстана. Запасы энергетических углей здесь - около 14 миллиардов тонн. Крупнейший в мире угольный разрез "Богатырь"
дает до 500 миллионов тонн твердого топлива в год - около одной тридцатой доли всего угля, добываемого в стране.
Длина разреза "Богатырь" - около шести километров, ширина - почти два, глубина - 220 метров. В подобной глубокой выемке скапливается смог, приходится предусматривать проветривание, не допускать оползней и т. д.