Система совместного использования обедненного метана угольных пластов и биогаза для выработки электроэнергии в угольных шахтах

Харитоненко Александр Леонидович; Завьялов Алексей Борисович; Зачиняев Ярослав Васильевич

doi:10.20295/1815-588X-2023-3-595-603

УДК

628.336.6

СИСТЕМА СОВМЕСТНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОБЕДНЕННОГО МЕТАНА УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ И БИОГАЗА ДЛЯ ВЫРАБОТКИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ Система совместного использования обедненного метана угольных пластов и биогаза для выработки электроэнергии в угольных шахтах

АА Аа

Опубликовано в Известия Петербургского университета путей сообщения · Страницы 595–603 · Рубрика: Общетехнические задачи и пути их решения

DOI: https://doi.org/10.20295/1815-588X-2023-3-595-603

Получено: 19.09.2023 Одобрено: 21.09.2023 Опубликовано: 21.09.2023

Авторы

ХА

Харитоненко Александр Леонидович

ЗА

Завьялов Алексей Борисович

ЗА

Зачиняев Ярослав Васильевич

ХА

Харитоненко Александр Леонидович

Ученая степень: кандидат технических наук

Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Доцент · Россия · Санкт-Петербург

ЗА

Завьялов Алексей Борисович

Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Аспирант, Ассистент · Россия · Санкт-Петербург

ЗА

Зачиняев Ярослав Васильевич

Ученая степень: доктор химических наук

Петрозаводский государственный университет Профессор · Россия · Петрозаводск

АННОТАЦИЯ

Цель: Обоснование и разработка новых ресурсосберегающих технологий, направленных на утилизацию метана угольных пластов. Проблема низкой эффективности утилизации бедных метановоздушных смесей обусловлена в первую очередь низким содержанием непосредственно самого метана в зависимости от вида угля или концентрацией, которая резко варьируется. В данной работе рассматривается концепция системы совместного производства, в которой смешиваются метановоздушные смеси с низким содержанием метана и биогаз для получения электроэнергии. Методы: Анализ возможных объемов утилизируемого метана, потребностей в биогазе и пригодности первичного сырья для целей совместного производства тепла и электроэнергии. Подбор соответствующих параметров процессов утилизации шахтного метана. Анализ достоинств предложенного способа использования бедного метана, извлекаемого из угольных шахт. Результаты: Рекомендуется добавлять биогаз, вырабатываемый сельским и лесным хозяйством вблизи шахт, в поток отбензиненного метана для получения необходимой концентрации газа с целью выработки электроэнергии. Также была проведена оценка потенциального производства электроэнергии и снижения выбросов парниковых газов. Результат показывает, что система совместного производства может значительно повысить эффективность использования бедных метановоздушных смесей на угольных шахтах. Практическая значимость: Совместное использование обедненного метана и биогаза из соломы имеет практическую выгоду — как в экономическом плане, обеспечивая достаточное энергоснабжение в шахтах, так и в качестве задела для широких перспектив на будущее, позволяющего уменьшить затраты энергии, снизить загрязнение окружающей среды, например сократив выбросы углекислого газа.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

Метан угольных пластов, метановоздушные смеси, биогаз, производство электроэнергии, ресурсосбережение, сокращение выбросов, низкоуглеродные системы

1. Global coal production slumps in 2020. Yet looks to increase in 2021. - URL: https://www.iea.org/reports/coal-2020/supply (дата обращения: 12 января 2022).

2. Statistical Review of World Energy 2022/71st edition. - URL: https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2022-full-report.pdf (дата обращения: 28.06.2022).

3. IPCC Climate Change 2014. Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III, Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change; IPCC: Geneva, Switzerland, 2014. - P. 151.

4. О перспективах добычи в России угольного газа. - URL: https://www.gazprom.ru/about/production/extraction/metan/?ysclid=lh66my8nfp78333850 (дата обращения: 11.11.2022).

5. Биогаз из соломы. - URL: https://zorg-biogas.com/ru/blog/biogaz-iz-solomy (дата обращения: 27.01.2023).

6. Охрана окружающей среды в России. - М., Стат. cб. / Росстат, 2022. - 115 с.

7. Анализ аварийности и пожароопасности угольных шахт // Вестник. - 2018. - № 4. - 39 с.

8. Михалев С. С. Кормопроизводство с основами земледелия / С. С. Михалев, Н. Ф. Хохлов, Н. Н. Лазарев. - М.: ИНФРА-М, 2021. - С. 259-261.

9. Удельная теплота сгорания топлива и горючих материалов. - URL: http://thermalinfo.ru/eto-interesno/udelnaya-teplota-sgoraniya-topliva-i-goryuchih-materialov#teplota-sgoraniya-gazoobraznogo-topliva (дата обращения: 05.04.2023).

10. Харитоненко А. Л. Влияние технологий по очистке резервуаров от нефтепродуктов на окружающую / А. Л. Харитоненко, Я. В. Зачиняев, Т. С. Титова и др. // Экологическая химия. - 2013. - Т. 22. - № 4. - С. 198-202.

11. Машарский Б. Л. Безопасность жизнедеятельности. Законодательные и нормативно-правовые акты по промышленной безопасности, охране труда и экологии / Б. Л. Машарский, О. И. Тихомиров, А. Б. Завьялов // Электронный практикум. - СПб., 2022.

ГОСТ

Харитоненко А. Л., Завьялов А. Б., Зачиняев Я. В. Система совместного использования обедненного метана угольных пластов и биогаза для выработки электроэнергии в угольных шахтах // . 2023. С. 595-603. DOI: https://doi.org/10.20295/1815-588X-2023-3-595-603. (дата обращения: 19.08.2026).

MLA

Харитоненко Александр Леонидович, Завьялов А. Б., Зачиняев Я. В.. "Система совместного использования обедненного метана угольных пластов и биогаза для выработки электроэнергии в угольных шахтах." (2023): 595-603. DOI: https://doi.org/10.20295/1815-588X-2023-3-595-603.

APA

Харитоненко А. Л., Завьялов А. Б., Зачиняев Я. В. (2023). Система совместного использования обедненного метана угольных пластов и биогаза для выработки электроэнергии в угольных шахтах. , 595-603. https://doi.org/10.20295/1815-588X-2023-3-595-603

Chicago

Харитоненко Александр Леонидович, Завьялов А. Б., Зачиняев Я. В.. "Система совместного использования обедненного метана угольных пластов и биогаза для выработки электроэнергии в угольных шахтах." , no. (2023): 595-603. https://doi.org/10.20295/1815-588X-2023-3-595-603.

WIKI

{{cite journal | author = Харитоненко А. Л., Завьялов А. Б., Зачиняев Я. В. | title = Система совместного использования обедненного метана угольных пластов и биогаза для выработки электроэнергии в угольных шахтах | journal = | year = 2023 | pages = 595-603 | doi = 10.20295/1815-588X-2023-3-595-603 }}

Скопировать

Экспорт: BibTeX EndNote RefMan RusMARC

Подтверждение