Зола без зла

Экология

Старая угольная технология на Рефтинской ГРЭС становится чистой. В перспективе — максимальное применение золошлаковых отходов

"Энел Россия» (ПАО, входит в Группу Enel) запустила первую в России систему сухого золошлакоудаления на самой крупной угольной электростанции в стране — Рефтинской ГРЭС (мощность 3800 МВт: шесть энергоблоков по 300 МВт, четыре — по 500 МВт; тепловая мощность — 350 Гкал/ч). Это очередной этап повышения экологических стандартов реализуемого здесь масштабного проекта модернизации энергоактивов, в который собственники-итальянцы инвестировали более 12,5 млрд рублей.

Напомним, Рефтинская ГРЭС в качестве основного топлива для выработки электрической и тепловой энергии использует высокозольный экибастузский уголь. Станция обеспечивает электро­снабжение потребителей Уральского региона с выдачей мощности в ОЭС России. Здесь вырабатывается до 40% общего объема потребляемой электро­энергии Свердловской областью. Генеральный директор компании «Энел Россия» Карло Палашано Вилламанья считает, что экопроект демонстрирует внед­рение принципов устойчивого развития в бизнес-модель и корпоративную стратегию компании.

Проект иностранных инвесторов осуществлен в рамках соглашения о сотрудничестве в области охраны окружающей среды, подписанного «Энел Россия» с правительством Свердловской области в 2011 году.

В этом году компания завершила еще один масштабный технический экопроект перевооружения: на трех из десяти энергоблоков Рефтинской ГРЭС (четвертом и пятом мощностью по 300 МВт, а также седьмом мощностью 500 МВт) вместо электростатических фильтров установили современные рукавные с эффективностью 99,9%. Теперь 40 тыс. тонн золы в год при максимальной нагрузке электростанции не будут выбрасываться в атмосферу. В ходе технического перевооружения энергоблоков, опять же впервые в России, использован ряд новых технологий. Так, для обеспечения оптимальных режимов очистки дымовых газов на каждом энергоблоке 300 МВт установили по 14,6 тыс. золо­улавливающих рукавов, а на энергоблоке 500 МВт — 16,8 тысячи. На пятом блоке в рамках модернизационных работ поставили низкоэмиссионные горелки, позволяющие сократить выбросы оксидов азота. Помимо улучшения экологических показателей энергоблоков, модернизация повысила надежность и эффективность работы оборудования, снизила расход топлива, отметил директор Рефтинской ГРЭС Олег Косменюк.

Сухой путь

Итак, традиционный гидравлический способ удаления золошлаковых отходов, действовавший здесь, заменен новым, «сухим». Вместо гигантского золоотвала (ямины с мокрыми отходами грязной угольной технологии, за минусы которой Рефтинской всегда доставалось по полной от экологов и населения) — зеленые лужайки. Даже внешне с высоты птичьего полета инфраструктура ГРЭС выглядит теперь красиво. «Черная территория» обретает иные краски.

Сначала зола из бункеров газоочистных установок сжатым воздухом по золопроводам транспортируется в две большие емкости — на силосные склады, каждый объемом 20 тыс. кубометров. В них можно разместить 28 тыс. тонн золы, отсюда отправлять ее потребителям. К складам подведены железнодорожные пути, что позволяет отгружать золу не только автомобильным, но и железнодорожным транспортом. Масштабы впечатляют: одновременно под загрузку можно ставить четыре автоцистерны и шесть (а в перспективе —12) железнодорожных вагонов. Ранее на Рефтинской ГРЭС предприятиям строительной отрасли ежегодно уходило не более 200 тыс. тонн сухой золы, теперь — до 320 тыс. тонн. Потенциально, по проекту, система позволит отгружать промышленным потребителям всю золу, производимую на электростанции, а это 5 млн тонн в год.

Невостребованный объем золы складируется на золоотвале, а попадает он туда следующим образом: предварительно увлажненная зола подается из силосов на труболенточный конвейер — свернутую в трубу резино-тросовую ленту протяженностью 4,5 км, по которой зола транспортируется на место хранения в закрытом виде. Огромный агрегат-отвалообразователь, похожий на большой экскаватор, слоями укладывает золу — формирует зольный штабель. Для предотвращения пыления отсыпанный штабель с помощью бульдозеров и катков послойно разравнивают и утрамбовывают, затем на его поверхность наносят слой суглинка и производят гидропосев трав.

Технология увеличит объемы промышленной утилизации золы, образующейся в качестве побочного продукта деятельности угольной электростанции. Внедрение системы позволит существенно снизить потребление воды для складирования золы, продолжать использовать существующий золоотвал № 2 Рефтинской ГРЭС в течение следующих 35 лет и сохранить сотни гектаров леса от вырубки.

Зола — не пепел

Запуск новой системы на Рефтинской ГРЭС не только решает экологические проблемы, но и делает актуальным вопрос расширения сферы применения золошлаковых отходов.

Современные технологии позволяют широко использовать сухую золу для изготовления бетона, растворов, кирпича, керамической массы, вполне экологичных и не уступающих другим видам стройматериалов. Она может применяться в качестве тонкодисперсной минеральной добавки как в бетонные смеси, растворы в заводской технологии изготовления железобетонных конструкций общестроительного направления, так и при монолитном бетонировании. Зола в бетонных и строительных смесях повышает их сохранность, снижает водоотделение и расслоение. Введение 60% золы в состав цементной сухой смеси позволяет выпускать специальные сухие строительные смеси. В сочетании с керамзитовой глиной она может быть использована для получения глинозольного керамзита. Перспективное направление — использование золы в производстве керамического и силикатного кирпича. Планируется продолжить проверку в экспериментальных условиях пригодности золы для получения минеральной ваты и пеностекла.

Модернизация на Рефтинской ГРЭС делает актуальным расширение применения золошлаковых отходов в регионе

На Урале есть примеры строительства коммерческого жилья, материалы для которого на 80% состоят из рефтинской золы. Построено два опытных участка дороги протяженностью по 500 метров. Исследования показали: применение золы в составе золоминеральных смесей для устройства слоев оснований дорожного покрытия может стать основой ресурсосберегающей технологии, обеспечивающей значительную экономию финансов. В частности, прямые затраты на производство строительно-монтажных работ снижаются на 5,5%.

Подведем итог: экологический эффект и экономический потенциал от реализации мероприятий по комплексной переработке золошлаковых материалов выражается в сокращении объемов складирования золы, снижении влияния Рефтинской ГРЭС на окружающую среду, использовании золы в качестве вторичных ресурсов.

Это хорошо, но мало. Зеленые газоны смотрятся, конечно, лучше, чем золо­шлаковые полигоны. Однако пора уже научиться превращать золу в деньги.

Сегодня в России действует 179 тепло­электростанций на угольном топливе. Золошлаковые отвалы на многих переполнены. По данным Агентства по прогнозированию балансов в электро­энергетике, утилизируется и используется только 10% отходов. Для сравнения: в Германии золошлакоотвалы в принципе запрещены, там и в Дании применение золо­шлаков в производстве строительных материалов достигло практически 100%, в США, Великобритании, Польше, Китае их используют на 50 — 70%.

Удельные затраты на эксплуатацию золошлакоотвала, экологические платежи, инвестиционные расходы составляют до 7% себестоимости производства энергии на угольной станции, стоимость строительства нового золошлакоотвала достигает нескольких миллиардов рублей. Все это включается в тариф и оплачивается конечным потребителем, потому генерирующим компаниям зачастую невыгодно вкладывать деньги в расширение использования золошлакоотвалов. Чтобы изменить ситуацию, нужна в первую очередь законодательная база, стимулирующая максимальное применение золошлаковых отходов в промышленности. Но это уже отдельная тема.