Брикетирование угольной пыли – как идея для бизнеса.

Угольная промышленность в России развита хорошо. Ежегодная добыча исчисляется сотнями миллионов тонн (402,1 млн т по итогам 2020 г). Этот показатель растёт, несмотря на экологические проблемы в мире и, как следствие, желание сторонников Гринпис склонить страны к развитию «зелёных технологий» для промышленности. Каменный уголь продолжает идти на внутренний и внешний рынки, что говорит о его востребованности. Причём этот вид топлива активно используют, как промышленные предприятия, так и частные домовладельцы.

В процессе добычи, сортировки и транспортировки ископаемого неизбежно образуются отходы в виде угольной крошки и пыли. В таком состоянии они не представляют интереса для потребителя. Поэтому производители считают их невозвратными отходами, которые не подлежат оценке. А зря. Существуют технологии и машины для брикетирования угольной пыли. Благодаря им производители могут уменьшить отходы добывающей и сортировочной деятельности, а предприниматели – рассмотреть новую идею для бизнеса.     

Перспективы брикетирования угольной пыли

Полная газификация населённых пунктов РФ практически невозможна. Это связано с удалённостью и разбросанностью поселений в стране. Газ может рассматриваться как альтернатива только в регионах Единой газотранспортной системы. Поэтому спрос на твердотельные котлы остаётся высоким. По традиции люди топят дровами, брикетами и каменным углём. Последний вид топлива наиболее популярен в регионах угледобычи, таких как:

• Кемеровская область.
• Красноярский край.
• Забайкальский край.
• Сахалинская область.
• Приморский край.
• Республика Коми.
• Якутия.

Кроме этого, в разных уголках страны ещё много тепловых электростанций и котельных городов, где в качестве топлива используется каменный уголь. И переоборудовать их в ближайшие десятилетия никто не планирует. Вдобавок государство старается держать «разумный» топливный баланс, в следствие чего не предвидится сокращение потребления и, тем более, полный отказ от угля.

Тенденция business as usual (дела идут как обычно) будет стабильной. Как заявили аналитики МШУ «Сколково»: «Россия держится за уголь» (РБК). А значит идея бизнеса по брикетированию угольной пыли заманчива долгосрочными и многообещающими перспективами. (Крупные контракты быстрее окупают вложения. Например, некоторые доменные печи работают на угольных брикетах, а это сулит большими объёмами закупок со стороны металлургических компаний).

Технология брикетирования угольной пыли

Прессовать угольную пыль в брикеты предложил в конце 19 века Андрей Петрович Вешняков (изобретатель простейших механических устройств и сельскохозяйственных машин). Технология принадлежит ему. И тогда, и сейчас, сырьё для производства в стране есть с излишком. Можно сказать, оно валяется у нас под ногами. При этом брикетированная пыль не уступает по теплоотдаче целостному каменному минералу.

Изначально спрессованный уголь производили на двух-роликовых прессах. В 1892 году пионером отрасли выступила компания SAHUT-CONREUR (Франция. Год создания 1859. Основатель Альфред Конреур). Она и сейчас работает в сфере измельчения, брикетирования и гранулирования, отметив 162-летие трудовой деятельности.   

За более чем 1,5 века технология практически не изменилась. Альфред Конреур использовал валковые прессы (двух-роликовые), которые применяются и сейчас. Они выпускают брикеты прямоугольной или овальной формы (последние похожи на пельмени). Правда сейчас парк оборудования для производства твёрдого топлива расширился шнековыми и кривошипными видами станков.

Все 3 разновидности машин способны перерабатывать любой тип угля: антрацит, бурый и каменный. Последний включает несколько разновидностей: длиннопламенный, тощий, газовый, жирный и коксовый. Этапы производства топливных брикетов из пыли одинаковы для всех видов угольного сырья:

• Дробление мелкой фракции, крошки и пыли в однородную массу.
• Смешивание угольного порошка с водой и связующими веществами.
• Брикетирование на прессе (шнековом, валковом или кривошипном).
• Дозревание (охлаждение и сушка готовых брикетов для прочности).
• Упаковка брикетов в бумажные мешки и складирование.

Форма, плотность и свойства брикетов зависят от типа привлекаемого пресса. В качестве связующих компонентов используются: сода, крахмал, меласса, известь, угольный пек нефтяной битум, смола, лигносульфонатн, полимеры и др.

Внимание! Угольные брикеты для промышленного использования нельзя применять для отопления жилых домов. В их составе химические примеси, образующие при сгорании вредные либо токсичные соединения, которые в промышленности улавливаются разными способами.

Преимущества и недостатки брикетированного угля из пыли

Как и любой рыночный продукт, брикетированный уголь имеет свои плюсы и минусы. Для производителя очевидны положительные моменты, такие как: утилизация отходов; получение нового продукта; извлечение дополнительной прибыли. Для потребителя важны другие параметры угольного брикета.

Преимущества:

• Лёгкая упаковка, транспортировка, складирование.
• Меньшее количество выделяемой углекислоты.
• Пригоден для автоматической подачи в топку.
• Высокая энергетическая ценность (КПД 95%).
• Длительное горение.
• Малая зольность.

Недостатки:

• Высокая цена.
• Гигроскопичность.
• Долгий прогрев для горения.
• Выделение специфического запаха.
• Дробность и рассыпчатость при ненадлежащем хранении.
• Плохое горение в расколотом или рассыпчатом состоянии.

О цене. Стоимость брикетов из угольной пыли выше, чем у дров. Однако, разница окупается низким расходом композитного топлива. Уголь горит дольше, а КПД у него выше в 2 раза. Низшая теплота сгорания угольного брикета в среднем 6 000 ккал/кг, тогда как среднее значение дров достигает 3 000 ккал/кг, при условии хорошо просушенного дерева.

Оборудование

Изготовление брикетов из угольной пыли представляет собой каскадный процесс, состоящий из: дробления, прессования, сушки (дозревания) и упаковки. Для каждой процедуры требуется определённый тип оборудования. Иногда станки связаны между собой транспортерными лентами, что превращает несколько машин в производственную линию. Предлагаем вашему вниманию обзор оборудования для производства брикетов из угольной пыли, с кратким описанием и основными характеристиками.

Вертикальная дробилка для угля A40

Мельница для дробления отходов каменного угля вертикального типа. Предназначена для измельчения угля различных пород, как мягких, так и твёрдых, обеспечивая на выходе требуемую фракцию до 40 микрон. Классифицируется, как промышленное оборудование начального и среднего уровня. Подходит для самых тяжёлых условий эксплуатации. Отличается низкими операционными расходами и простотой в обслуживании.

• Производительность: 100-150 кг/ч;
• Размер фракции на выходе; до 40 мкм;
• Мощность: 14,1 кВт;
• Габаритные размеры: 1600x1400x2300 мм;
• Вес: 1600 кг.

Валковый пресс для брикетирования угольной пыли YQ-290

Валковый пресс для брикетирования угля, непрерывного действия. Адресован угольной, металлургической и химической промышленности. В качестве сырья может быть переработана пыль: антрацита; бурого или чёрного угля; торфа; кокса и других. Поверхности валков имеют матричные карманы для формирования брикетов овальной и выпуклой формы (подушки). Путём замены матрицы можно получать брикеты другой конфигурации: прямоугольники; шары; эллипсы; квадраты и др. Управляется станок несложной схемой электрооборудования. (В серию YQ также входят модели: YQ-850, YQ-650, YQ-500 и YQ-360).

• Производительность: 1-2 т/ч;
• Мощность: 7,5 кВт;
• Ширина валка: 290 мм;
• Вес: 1000 кг.

Экструдер для брикетирования угольной пыли TF-140

Экструдер для брикетирования угольной пыли, непрерывного цикла. Классифицируется, как промышленное оборудование начального уровня. Сырьё подаётся через бункер-воронку в цилиндрическую камеру, где функционирует шнековый вал. Под действием нагрева, сил трения и давления – выполняется перемешивание и пластификация материала. Шнек выдавливает материал наружу, через матричную фильеру. Получаются продолговатые брикеты. Форма зависит от выходной насадки (круг, треугольник, квадрат, «ромашка», шестигранник и т.п.).

• Производительность: 1-2 т/ч;
• Мощность: 11 кВт;
• Диаметр брикета: 6-40 мм;
• Вес: 750 кг.

Вертикальная сушилка для угольных брикетов YKVD-1800

Вертикальная сушилка для угольных брикетов. Представляет собой нагревательное электромеханическое устройство непрерывного действия. Устанавливается на 4 опоры (конусом вниз). Отличается простотой и высокой производительностью. Печь быстро и эффективно удаляет избытки влаги из спрессованных брикетов, что существенно экономит время по подготовке товара к отправке заказчику. Может быть интегрирована в производственную линию угольных брикетов. (В серию YKVD входят модели: YKVD-3000, YKVD-2800 и YKVD-3200).

• Производительность: 3-6 т/ч;
• Мощность: 22 кВт.

Линия для производства угольных брикетов MBJ-180

Линия для производства угольных брикетов. Представляет собой комплекс взаимосвязанных машин и конвейеров для непрерывного производства твёрдого топлива в автоматическом режиме, с минимальным привлечением рабочих рук. Выпускает средние и крупные партии брикетов. Состоит из миксера, общего загрузочного бункера и 2-х экструдеров, которые параллельно выдают полуготовый (сыроватый) продукт, выкладывая его из фильер на ленточные транспортёры. (В серию MB также входят модели: MB-180, MB-300 и MBJ-140).

• Производительность линии: 1200-1600 кг/ч;
• Мощность каждого экструдера: 18 кВт;
• Диаметр брикетов: 10-100 мм.

Представленное в обзоре оборудование изготавливается в Китае. По качеству оно не уступает американским или европейским аналогам. За исключением цены. Стоимость китайских станков заметно дешевле, чем у аналогов из США и ЕС (даже тех, что б/у на вторичном рынке).

Заключение

Изготовление брикетов из угольной пыли – интересная идея для бизнеса. Во-первых, сырья в стране с избытком. Во-вторых, многие добывающие и сортировочные предприятия будут рады избавиться от отходов. В-третьих, спрос на твёрдые виды топлива стабильно высокой, причём как со стороны предприятий, так и со стороны населения. И такая тенденция будет сохраняться, чтобы государство поддерживало энергетический баланс.