Авторизация
Наша группа Вконтакте
Наши партнеры
КРЫМ. СТРОЙИНДУСТРИЯ. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ ВЕСНА — 2016

Современные технологии газификации твердого топлива.

В некоторых странах Европы сланцевый газ рассматривается как серьёзная альтернатива природному газу. Возможно также использование оборудования ГТТ в теплофикационных и технологических целях. Например, в системах лучистого обогрева, обжиговых печах и сушильных камерах. При этом физическое тепло ГГ может быть использовано для термообработки стеновых панелей и изделий из полимербетона, сушки и обжига концентратов цветных металлов, осуществления других технологических процессов в строительстве и металлургии, а также для сушки сырья, полуфабрикатов и готовой продукции в иных отраслях промышленности и сельском хозяйстве.

В качестве одного из последних примеров такого применения можно привести запуск в эксплуатацию 12.11.10 г. в п. Балахта Красноярского края комплекса сушки зерна на базе газогенераторного блока, работающего на калиброванном буром угле Большесырского месторождения (см. Рис. 63).

Современные технологии газификации твердого топлива.

В последнее время в периодических изданиях стали появляться отдельные сообщения об интересе к технологиям ГТТ и со стороны отечественных предприятий, в т.ч. двигателестроителей (в частности ОАО «Авиадвигатель», г. Пермь), крупных инжиниринговых (например, ОАО «ЭМАльянс», г. Москва) и научных центров (таких как, Институт проблем химической физики (в г. Черноголовке) РАН и Новосибирский институт биоорганической химии СО РАН). Учёные Иркутского института физиологии и биохимии растений СО РАН создают новые виды быстрорастущих тополей, которые могут быть сырьём для газификации и, при необходимости, последующего синтеза искусственных моторных топлив, масел и смазок.

При организации неполной газификации ТТ (пиролиза) возможно получение дополнительного ценного продукта – газогенераторного среднетемпературного кокса, способного служить заменителем классическому коксу в металлургической промышленности. Наибольшее распространение в нашей стране и в мире получили технологии ГТТ в плотном слое, в потоке и в кипящем слое. По данным сотрудников ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, г. Екатеринбург, эти технологии в зависимости от видов ТТ соотносятся между собой в пропорциях, приведённых на Рис. 64.

Современные технологии газификации твердого топлива.

Известны также технологии ГТТ под высоким давлением (например, газогенераторы Лурги), с использованием тепла атомных и термоядерных реакторов, с встроенными плазмотронами и множество других. Среди последних можно отметить технологию плазменной газификации «BioSynGas», разработанную американской фирмой «Solena», технологию «PGM», продвигаемую на территории России и стран СНГ ООО «Эко Прогресс Энерджи» («дочкой» российско-израильской компании «Environmental Energy Resources Ltd»), технологии плазменной газификации твёрдых отходов «Московского радиотехнического института РАН» и «Института электрофизики и электроэнергетики РАН». Схема плазменной установки приведена на Рис. 65.

Современные технологии газификации твердого топлива.
Рис. 65 Схема плазменной установки ИЭЭ РАН

На Рис. 65 цифрами обозначены: 1 – реактор-газификатор (см. Рис. 66); 2 – генератор плазмы основной (мощностью до 50 кВт); 3 – дожигатель; 4 – генератор плазмы дополнительный (мощностью до 6 кВт); 5 – скруббер распылительный; 6 – скруббер насадочный; 7 – вентилятор вытяжной.

На Рис. 66 цифрами обозначены: 1 – узел загрузки; 2 – бункер накопительный; 3 – генератор плазмы; 4 – шахта реактора; 5 – отверстия ввода дополнительного дутья; 6 – датчики температуры; 7 – выход продукт-газа (плазмогенераторного газа); 8 – вращающийся колосник; 9 – водяной затвор.

В настоящее время в России и в мире в целом ведутся работы по созданию оборудования ГТТ параллельно по двум направлениям:

I. Создание крупногабаритного оборудования ГТТ с противоточным «вер-тикальным» либо с прямоточным «горизонтальным» процессами газификации.
Основной характеризующий признак, отличающий это оборудование, – сравнительно большая единичная электрическая (как правило, от 1,0…1,5 МВт) и тепловая (как правило, от 2,0…3,0 Гкал/час) мощность. «Платой» за это является необходимость проведения строительно-монтажных работ, в т.ч. работ по устройству фундаментов, при вводе оборудования в эксплуатацию (средняя трудоёмкость не менее 3 000 чел часов).

Наиболее рациональное применение данного оборудования – переработка твёрдых бытовых, промышленных и сельскохозяйственных отходов с получением некоторого количества тепловой и / или электрической энергии (как правило, путём подмешивания к природному газу или иному топливу и, в первую очередь, для собственных нужд организаций, эксплуатирующих оборудование ГТТ).

Предполагаемые места эксплуатации – крупные населенные пункты (или их окрестности) с развитой инфраструктурой, в т.ч. с централизованными системами тепло- и электроснабжения не в полной мере удовлетворяющими имеющиеся потребности по приемлемым ценам, поблизости от источников образования отходов различного происхождения.

В случае применения оборудования ГТТ для переработки ТБО (отходов потребления; коммунальных & муниципальных отходов) нужно иметь в виду, что отходы, которые допустимо и целесообразно направлять на газификацию (либо сжигание), обычно составляют от 25% до 65% от общего объёма ТБО.

Современные технологии газификации твердого топлива.

Часть отходов из состава ТБО подвергать газификации технологически недопустимо (например, металлы и стекло), часть – недопустимо по экологическим соображениям (например, химические источники электрического тока (аккумуляторы, батарейки), энергосберегающие ртутные лампы, термометры, другие ртуть-содержащие отходы, электронный скрап, некоторые виды пластмасс и др. синтетических материалов, предметы бытовой химии, лаки, краски и т.п.), часть – экономически нецелесообразно (например, бумагу, ткани, пищевые и другие биоразлагаемые отходы) и, наконец, часть – просто бессмысленно (например, керамику, минералы, строительные и другие отходы, не содержащие углерода).

В ведущих странах Европейского союза (ЕС) наиболее значительную часть ТБО (≈ 30%…50%) подвергают рециклингу (возвращению в промышленность в качестве вторичных материальных ресурсов), вторую по величине горючую часть отходов (≈ 20%…30%) отправляют на сжигание и / или газификацию с получением тепловой и / или электрической энергии, биоразлагаемую часть ТБО (≈ 15%…25%) – на анаэробное (метанирование) и / или аэробное (компостирование) сбраживание с получением биогаза и / или компоста и, наконец, оставшуюся часть отходов (≈ 10%…20%), не подлежащих рециклингу, переработке и утилизации, – на полигоны захоронения (см. Рис. 67).

Современные технологии газификации твердого топлива.
Рис. 67 Распределение потоков твёрдых бытовых отходов при их переработке (утилизации)
в ведущих странах ЕС

Однако если при утилизации ТБО взять в качестве приоритета энергетическую составляющую, то долю отходов, подвергаемую термохимическими способами переработки (методами газификации, пиролиза или сжигания), можно повысить до 55%...75% за счёт частичного отказа от рециклинга и биологических методов.

Последнее может оказаться весьма целесообразным, т.к. по некоторым данным эффективность преобразования органических веществ в топливо путём метанирования и компостирования уступает аналогичному процессу путём газификации и пиролиза в несколько раз.

Вместе с тем, нужно понимать, что оборудование ГТТ предназначено для газификации не отходов, а твёрдого топлива, произведённого из отходов (в английской терминологии: «refuse derived fuel (RDF)») путём сортировки & сепарации (с деферризацией, удалением стекла и других, в т.ч. экологически вредных, компонентов, не подлежащих газификации), сушки, размельчения и брикетирования или пеллетирования. А в случае с ТБО и другими низкокалорийными отходами желательно и после смешивания с более калорийными компонентами типа кокса, угля, древесины и т.п.

Рейтинг:
5
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Вопрос:
От чего дают энергию солнечные батареи?
Ответ:*
Важно ваше мнение
Какая на Ваш взгляд самая перспективная технология в энергетике?