Grupa Taiyuan Boiler osiągnęła kolejny ważny kamień milowy w rozwoju technologii kotłów z cyrkulującym fluidalnym łożem (kotły CFB) w ramach wspólnego projektu badawczego z Uniwersytetem Tsinghua oraz kilkoma wiodącymi partnerami branżowymi. Nowo opracowana technologia stanowi innowacyjne rozwiązanie do masowego przetwarzania i wykorzystania surowcowego odpadów węglowych o nadzwyczaj niskiej wartości opałowej oraz popiołu lotnego z gazyfikacji węgla o niskiej aktywności, otwierając nowe możliwości dla ekologicznej, oszczędzającej energię i niskoemisyjnej generacji energii elektrycznej.
18 lipca w Strefie Technologii Wysokich Technologii Taiyuan Zhongbei odbyło się spotkanie oceniające projekt zatytułowany «Technologia redukcji emisji dwutlenku węgla w skali przemysłowej przeznaczona do spalania odpadów w postaci łupków węglowych o bardzo niskiej wartości opałowej oraz popiołów lotnych z gazifikacji węgla o niskiej aktywności». Spotkanie zorganizowała Chińska Narodowa Asocjacja Węglowa i uczestniczyli w nim członkowie Chińskiej Akademii Inżynierii oraz czołowi eksperci z chińskich branż węglowej, ochrony środowiska oraz energetyki.
Technologię opracowano wspólnie przez grupę firm Taiyuan Boiler Group, Uniwersytet Tsinghua, Shandong Nuotai Environmental Protection Technology Co., Ltd., Beijing Jiechuang Huarui Technology Co., Ltd. oraz Shanxi Institute of Clean Energy przy Uniwersytecie Tsinghua. Łącząc zaawansowaną technologię spalania w cyrkulacyjnej warstwie fluidalnej z innowacyjnymi procesami przetwarzania odpadów stałych, projekt stanowi istotny postęp w zakresie efektywnego wykorzystania produktów ubocznych przemysłowych oraz wspiera produkcję czystszej energii.

Komitet oceniający został powierzony przewodnictwu akademika Huang Qili z Chińskiej Akademii Inżynierii, a akademik Gao Xiang pełnił funkcję zastępcy dyrektora. W skład panelu rewizyjnego wchodzili również eksperci z takich głównych organizacji jak National Energy Investment Group, China Coal Energy Group oraz Shanmei International Energy Group.
Na spotkaniu obecni byli przedstawiciele Komisji Nadzoru i Administracji Państwowych Aktywów w Taiyuanie (SASAC), Biura Nauki i Technologii Miasta Taiyuan oraz wiodących przedsiębiorstw górniczych i chemicznych branży węglowej, w tym Jinneng Holding Group i Huadian Coal Industry Group, aby prześledzić ocenę techniczną oraz omówić przyszłe zastosowania przemysłowe.
W trakcie oceny komitet ekspertów przeanalizował dokumentację techniczną projektu, wysłuchał szczegółowych prezentacji zespołu badawczego oraz przeprowadził obszerne dyskusje techniczne. Po kompleksowej ocenie komitet jednogłośnie zatwierdził projekt.
Zdaniem panelu ekspertów technologia ta stanowi pierwsze w swoim rodzaju pomyślne osiągnięcie zarówno w Chinach, jak i na arenie międzynarodowej, osiągając poziom światowego liderstwa. Komitet zalecił również przyspieszenie projektów demonstracyjnych w celu wspierania masowej komercjalizacji oraz szerszego wykorzystania przemysłowego.
Ten przełom stanowi kolejny istotny postęp w dziedzinie technologii spalania w cyrkulacyjnej warstwie fluidalnej (CFB), która należy do najbardziej efektywnych technologii spalania stosowanych w nowoczesnej generacji energii elektrycznej.
W przeciwieństwie do tradycyjnych systemów spalania spalanie w warstwie fluidalnej umożliwia stabilne i wydajne spalanie paliw niskiej jakości przy jednoczesnym zapewnieniu wysokiej wydajności spalania oraz ograniczeniu emisji. Dzięki temu kotły obiegowe z warstwą fluidalną są szczególnie odpowiednie do spalania trudnych paliw, takich jak odpad węglowy (gangue), przemysłowe odpady stałe oraz różne formy biomasy.
Nowo opracowana technologia umożliwia spalanie odpadu węglowego o nadzwyczaj niskiej wartości opałowej w połączeniu z popiołem lotnym z gazyfikacji węgla o niskiej aktywności, przekształcając materiały, które wcześniej uznawano za trudne do wykorzystania, w cenne zasoby energetyczne.
Znaczne zmniejszenie zawartości węgla w tych przemysłowych odpadach w połączeniu z ich bezpiecznym przetwarzaniem tworzy praktyczną ścieżkę do odzysku surowców, redukcji emisji dwutlenku węgla oraz zrównoważonego rozwoju przemysłu.
Chiny generują co roku ponad 800 milionów ton nowej odpadowej skały węglowej, a także około 50 milionów ton popiołu lotnego o niskiej aktywności po gazifikacji węgla.
Tradycyjne metody przetwarzania nie potrafiły skutecznie wykorzystać tych materiałów, co prowadziło do masowego magazynowania, zajmującego cenne tereny oraz powodującego zagrożenia środowiskowe, takie jak samozapłon, zanieczyszczenie pyłem i długotrwałe ryzyko ekologiczne.
Nowo opracowana technologia rozwiązuje te długotrwałe wyzwania branżowe poprzez połączenie zaawansowanej technologii kotłów CFB z innowacyjnymi procesami spalania.
Dzięki efektywnemu spalaniu i redukcji emisji dwutlenku węgla technologia ta nie tylko minimalizuje wpływ środowiskowy tych odpadów stałych, ale także poprawia jakość powstałego popiołu, tworząc nowe możliwości odzysku i ponownego wykorzystania zasobów.
Osiągnięcie to wspiera rozwój czystszych systemów energetycznych opartych na węglu, przyczyniając się jednocześnie do realizacji szerszych celów z zakresu zrównoważonego rozwoju w całej branży energetycznej.
Aby zweryfikować technologię w realnych warunkach eksploatacji, wspólny zespół badawczo-rozwojowy zbudował półprzemysłową piecową instalację cieplną o mocy 3 MW.
Testy potwierdziły skuteczne spalanie odpadów węglowych (gangue) o wartości opałowej nawet na poziomie 550 kcal oraz stabilne spalanie popiołów lotnych z gazyfikacji węgla o niskiej aktywności.
Jednym z najważniejszych osiągnięć było obniżenie średniej zawartości węgla w popielinach po spalaniu do poniżej 1 %, co stanowi istotne ulepszenie w porównaniu z konwencjonalnymi metodami przetwarzania.
Tak znaczne obniżenie zawartości węgla resztkowego nie tylko zmniejsza ryzyko dla środowiska, ale także znacznie zwiększa wartość użytkową popiołów po spalaniu w dalszych zastosowaniach.
Potencjalne zastosowania obejmują:
Projekty poprawy jakości gleby
Rekultywacja kopalni i zasypywnie wyrobisk
Odbudowa jazów i lasotwórstwo
Produkcja Materiałów Budowlanych
Inne zastosowania na dużą skalę w ramach zagospodarowania zasobów
Te zastosowania generują dodatkową wartość ekonomiczną, wspierając jednocześnie inicjatywy gospodarki obiegu zamkniętego oraz redukując potrzebę utylizacji odpadów.
Akademik Gao Xiang wyraził najwyższą ocenę osiągnięć projektu podczas spotkania oceniającego.
Według akademika Gao technologia ta tworzy całkowicie nową ścieżkę wykorzystania surowcowego i odzysku energii z odpadów węglowych o bardzo niskiej wartości opałowej (gangue węglowego) oraz popiołu lotnego z gazifikacji węgla. Zaznaczył, że innowacja ma ogromne znaczenie dla promowania rozwoju zielonego, niskoemisyjnego i zrównoważonego, a także wykazuje silny potencjał komercyjny w przyszłych zastosowaniach rynkowych.
Akademik Yue Guangxi z Uniwersytetu Tsinghua podkreślił, że choć udana ocena stanowi ważny kamień milowy, to komercjalizacja będzie wymagała dalszej współpracy między uczelniami, instytutami badawczymi, partnerami branżowymi oraz końcowymi użytkownikami.
Wyraził zaufanie do przyszłego rozwoju tej technologii i podkreślił znaczenie przyśpieszenia jej wdrożenia przemysłowego dzięki ścisłej współpracy między środowiskiem akademickim a przemysłem.
Dla zespołu inżynierów Taiyuan Boiler Group projekt ten stanowi lata nieustannych badań, testów i optymalizacji.
Wang Xiaowei, dyrektor Eksperymentalnej Bazy Taiyuan Boiler Group, podzielił się swoimi doświadczeniami po kierowaniu fazą testów pilotażowych.
Wyjaśnił, że wyniki spalania przekroczyły oczekiwania i zasadniczo zmieniły jego postrzeganie możliwości tej technologii. Pokazując pozostałą po spalaniu popiołową pozostałość uzyskaną podczas testów, podkreślił, jak proces redukcji emisji dwutlenku węgla znacznie poprawia potencjał materiału do kompleksowego wykorzystania w dalszych etapach przetwarzania.
Te pomyślne wyniki badań w skali pilotażowej zapewniają solidne wsparcie techniczne dla przyszłych projektów w skali komercyjnej i potwierdzają możliwość zastosowania tej technologii w przemysłowych elektrowniach z cyrkulującą warstwą fluidalną (CFB).
Jako dawno ugruntowany producent kotłów Grupa Taiyuan Boiler w dalszym ciągu wzmacnia swoje kompetencje technologiczne poprzez współpracę z czołowymi uczelniami i instytutami badawczymi.
Trwające inwestycje firmy w technologię kotłów z cyrkulującą warstwą fluidalną odzwierciedlają jej zaangażowanie w rozwój zaawansowanych rozwiązań dla czystszych kotłów parowych, kotłów wody grzewczej oraz systemów przemysłowej generacji energii elektrycznej.
Integrując innowacyjne technologie spalania w warstwie fluidalnej z praktycznym doświadczeniem inżynierskim, Grupa Taiyuan Boiler w dalszym ciągu poszerza zastosowanie technologii CFB w wielu sektorach przemysłu, w tym w górnictwie węgla, ogrzewaniu przemysłowym oraz w kotłach wykorzystujących odnawialne biomasy.
Najnowsze osiągnięcie jeszcze bardziej potwierdza wiedzę fachową firmy w zakresie opracowywania wysokosprawnych, oszczędzających energię systemów spalania, zdolnych do obsługi zarówno tradycyjnych paliw węglowych, jak i alternatywnych zasobów biomasy.
W miarę jak przemysły na całym świecie nadal dążą do redukcji emisji dwutlenku węgla i zwiększenia efektywności wykorzystania zasobów, zaawansowana technologia spalania w cyrkulacyjnej warstwie fluidalnej (CFB) będzie odgrywać coraz ważniejszą rolę w zrównoważonym rozwoju energetyki.
Pomyślne ocenienie tego projektu pokazuje znaczny potencjał technologii kotłów CFB w rozwiązywaniu złożonych problemów związanych z odpadami przemysłowymi oraz wspieraniu czystej produkcji pary, wydajnej generacji energii elektrycznej i długoterminowej zrównoważoności środowiskowej.
Wraz z dalszą współpracą między Grupą Taiyuan Boiler, Uniwersytetem Tsinghua oraz partnerami branżowymi technologia ta powinna szybko przejść do projektów demonstracyjnych i wdrożeń komercyjnych, tworząc nowe możliwości czystszej produkcji przemysłowej, lepszego wykorzystania zasobów oraz przyszłej ewolucji technologii cyrkulacyjnych łóżek fluidalnych na całym świecie.