Главная ->  Экология 

 

Надрага в. Переработка и вывоз строительного мусора

Н. И. Бохан,
Н. И. Фалюшин ,
В. Б. Ловкис,
В. В. Носко

 

Белорусский государственный аграрный технический университет - БАТУ 220023 г.Минск, пр.Ф.Скорины, 99

 

В Республике Беларусь за последние годы характерно повышение роли местного топлива и горючих отходов в энергообеспечении , доля которого вместе с собственной нефтью составляет около 20%, поэтому актуальна проблема эффективного использования твердого топлива.

 

Для выработки тепловой энергии широкое применение нашли слоевые газогенераторные установки (ГГУ) типа Пинча, которые преобразуют в газ мелкозернистое топливо с размером частиц до 70мм и влажностью ниже 40%, они эксплуатируются в комплексе с серийно выпускаемыми водогрейными и паровыми котлами, а также с воздушными теплообменниками и теплогенераторами и позволяют переводить котлы с жидкого на твердое топливо.

 

Целесообразно развитие технологий и оборудования для получения силового генераторного газа, используемого для выработки электроэнергии

 

В структуре себестоимости производства продукции энергетическая составляющая имеет преобладающее значение. Поэтому с учётом резкого удорожания и дефицита высококалорийных энергоносителей на основе нефти возникла необходимость создания технологий и оборудования для получения тепловой и электрической энергии на основе возобновляемых и местных видов топлива (отходы деревообработки, с/х производства, промышленные отходы и т.д.), стоимость которых в настоящее время примерно в 10-12 раз ниже стоимости нефтепродуктов.

 

Одним из эффективных направлений использования в энергетике твёрдых топлив и горючих отходов промышленного и с/х производств является, кроме прямого сжигания в топках, их предварительная переработка в горючие газы различного назначения. Получаемый в газогенераторах газ может быть использован как топливо в энергетических установках, технологических процессах, транспортных и стационарных силовых машинах.

 

К настоящему времени разработано большое количество разнообразных методов газификации твердого топлива и конструкций газогенераторов в зависимости от назначения газа, качества исходного топлива и конструкций газогенераторов, вида дутья, давления и т.д. Преимуществом генераторного газа является возможность поддержания высокотемпературных процессов, лучшие условия сжигания и управления технологическим процессом, а также то, что его можно получать из низкосортных, менее дефицитных, видов твердого топлива.

 

В республике энергопотенциал местных видов топлива в тоннах условного топлива (млн. т у.т. в год) составляет: по древесному топливу - 3,1, торфу - 1,1, отходам растениеводства - 1,0...1,4, биогазу - 0,7...0,8, гидролизному лигнину - 0,05, изношенным автопокрышкам - 0,05, всего - 5,9 ... 6,6 млн. т у.т.

 

Как известно, горючий газ получается в процессе термохимических превращений твердого топлива как в условиях без доступа воздуха (полукоксование, коксование) при нагревании до 500-1000 0С с теплотой сгорания 3000-4000 ккал\нм3, так и в процессе горения при недостатке воздуха по реакции С+О2=СО2+Q , далее СО2+С=2СО-Q , С+Н2О=СО+Н2-Q с теплотой сгорания 900-1600 ккал/нм3. На поддержание процесса газогенерации обычно расходуется 20-27% органического вещества исходного твердого топлива. Значительное влияние на выход, состав и теплоту сгорания газа оказывает вид дутья (воздушное, кислородное и т.д ), качество топлива и условия проведения процесса.

 

Образование горючих газов может протекать как в неподвижном слое топлива, так и кипящем (циркулирующем) слое. В зависимости от условий процесса можно получать газ заданной теплоты сгорания (800-8000 ккал\нм3) и заданного состава. Газы с теплотой сгорания до 1600 ккал/нм3 применяют в энергетике и для технологических целей. Газы с теплотой сгорания свыше 1600 ккал/нм3 получают с применением парокислородного дутья под давлением. Теплота сгорания генераторного газа , полученного из древесины или торфа с применением паровоздушного дутья составляет 1300-1500 ккал/нм3.

 

Существует несколько схем газогенераторных процессов: прямой, обращенный, перекрестный, с ожиженным слоем и смешанный. Прямой процесс - газификации протекает в плотном слое при встречной подаче воздуха и топлива; при обращённом процессе топливо и воздух движутся в одном направлении, газ выводится через колосниковую решётку, происходит разложение паров смолы, теплота сгорания 950-1200 ккал/нм3. Смешанные схемы газификации твёрдого топлива включают элементы прямого и обращённого процессов, используется топливо в виде кусочков размером больше 20мм. Широкое распространение получает также способ газификации в кипящем слое топлива.

 

Для выработки тепловой энергии можно применять все виды газогенераторов, однако в настоящее время предпочтение следует отдать газогенераторам Пинча, которые преобразуют в газ мелкозернистое топливо с размером частиц до 70 мм и влажностью ниже 40%. Такой тип газогенератора является базовым для установок фирмы HERBST (Ирландия), АО Импет (Беларусь), усовершенствованных газогенераторов ИПИПРЭ НАНБ серии УГВ-Т для отопления помещений, газогенераторных установок для воздушного отопления помещений ассоциации Белавтодизель . Тепловая мощность газогенераторов 30...200 кВт. Они работают в комплекте с паровыми и водогрейными котлами, теплогазогенераторными и воздушными теплообменниками.

 

Характерной особенностью газогенераторов Пинча является то, что полученный горючий газ не охлаждается, а поступает в жаровую трубу, сохраняя при этом физическое тепло и образуя факел горения с температурой 1000-1300 С, который контактирует с котлом или воздушным теплообменником, что позволяет проводить процесс с минимальной потерей тепла. Общий суммарный коэффициент избытка воздуха составляет 1,4...1,6, КПД газогенератора без котла 0,90...0,93, с котлом или с теплообменником 0,81...0,85.

 

Таким образом, применение газогенератора в комплекте с серийно выпускаемыми котлами на твердом топливе или воздушными теплообменниками соответствующей мощности позволяет повысить эффективность использования топлива за счет создания более высокой температуры в жаровой трубе по сравнению с температурой в слое на колосниковой решетке, что имеет также важное значение для снижения вредных выбросов при сжигании горючих отходов, а также дает возможность переводить существующее оборудование с жидкого на местное твердое топливо. Затраты на получение тепла уменьшаются в 5 - 8 раз по сравнению с использованием высококалорийных энергоносителей.

 

В ассоциации Белавтодизель разработано оборудование для воздушного отопления производственных цехов сельскохозяйственных предприятий, заводов с использованием газогенераторных установок на местном топливе и горючих отходах. Разработаны также газогенераторы для двигателей внутреннего сгорания и передвижных электростанций.

 

Совместно с ИПЭ и ИПИПРЭ НАНБ разработаны технологии газификации соломы, льнокостры, гидролизного лигнина, отходов переработки древесины и изношенных автопокрышек с минимальным выбросом вредных веществ в атмосферу. При этом, исходя из качественных характеристик горючих отходов изменяли конструкцию газогенератора, в частности, бункера и рассекателя топлива, что позволило получить необходимые параметры процесса.

 

С целью обоснования экологобезопасной технологии сжигания топлив с высоким содержанием серы, в т.ч. гидролизного лигнина выполнена работа по исследованию процессов термохимических превращений в топливах методом термического анализа на дериватографе.

 

Рассмотрим устройство и принцип действия оборудования для отопления промышленных помещений на основе работы газогенератора.

 

Газогенератор состоит из корпуса, который изнутри выложен огнеупорным кирпичом. В верхней части газогенератора установлен сводчатый рассекатель с вертикальной пластиной, установленный на кронштейнах. Под рассекателем расположено отверстие для отвода газов со вставленной в него жаровой трубой, которая снабжена патрубком с крышкой для подачи и регулирования вторичного воздуха. Жаровая труба покрыта слоем огнеупорной глины. К передней стенке газогенератора прикреплена горловина, на которой установлена дверца для растопки и очистки колосниковой решётки и дверца для подачи и регулирования первичного воздуха. Для направления потока воздуха шарнирно установлена шторка, опирающаяся нижним концом на колосниковую решётку. Колосниковая решётка установлена на кулачках механизма подъёма-опускания. Поворот кулачков осуществляется с помощью рычагов. Под колосниковой решёткой расположен зольник с дверцей для удаления золы. В верхней части газогенератора установлен бункер для топлива с крышкой. Наружная стенка газогенератора и жаровая труба покрыты тепловой изоляцией и обшивкой. Регулирование подачи первичного и вторичного воздуха осуществляется с помощью винтов, установленных в крышках.

 

Жаровая труба газогенератора вставлена в воздушный теплообменник, предназначенный для передачи тепла продуктов сгорания генераторного газа и топлива теплоносителю - воздуху. Теплообменник типа труба в трубе . Он состоит из двух элементов (секций), соединённых с помощью болтов и опирающихся на диск с отверстиями, корпуса, выполненного в виде двух труб с четырьмя патрубками и дисками на торцах. Корпус теплообменника имеет патрубок с фланцем для соединения с вентилятором. В трубу секций вставлен патрубок для соединения с дымососом (дымовой трубой). Снаружи корпус теплообменника покрыт изоляцией и обшивкой. Горячие дымовые газы поступают в секции теплообменника, а затем удаляются через дымовую трубу.

 

Приточный воздух после нагревания подается в помещение с помощью воздуховодов или сосредоточенными струями. При раздаче воздуха с помощью воздуховодов создается более равномерное распределение воздуха по помещению. Однако этот способ связан с дополнительными затратами, загромождением помещений, ухудшением эстетического вида и освещенности помещений.

 

Задача воздухораспределения заключается в создании микроклимата рабочей или обслуживаемой зоне. Параметры воздуха и равномерность его распределения по высоте и площади помещения определяются взаимодействием приточных, вытяжных и конвективных струй. Для правильного решения задач воздухораспределения необходимо выбрать рациональный способ подачи и удаления воздуха, выбрать тип и число устройств для раздачи воздуха - воздухораспределителей.

 

Ограничение при выборе температуры воздуха при выходе из воздухораспределителя в пределах обслуживаемой зоны не должно превышать 45оС. При организации воздухообмена и выборе мест подачи и удаления воздуха следует прежде всего установить возможность выпуска чистого приточного воздуха непосредственно в рабочую зону с учетом равномерности распределения параметров воздуха по помещению.

 

Разработанная система воздушного отопления производственных помещений, работающая на местных видах твердого топлива, мощностью 75 кВт, позволяет снизить стоимость тепловой энергии в 3-4 раза, повысить эффективность и надежность теплоснабжения. Проведенные приемочные испытания подтверждают вывод о перспективности создания подобных систем.

 

Белорусским государственным аграрным техническим университетом и ассоциацией Белавтодизель разработана передвижная газогенераторная электростанция (ПГГЭС) предназначенная для получения электрической энергии из местных видов топлива. Состоит из газогенераторного модуля (газогенератор, фильтры грубой и тонкой очистки, охладитель), двигателя внутреннего сгорания ДВС, электрогенератора. ПГГЭС может выполняться в трёх вариантах. Первый вариант предполагает размещение ПГГЭС на отдельной платформе или прицепе. Второй предусматривает размещение энергомодуля в кузове газогенераторного автомобиля. В третьем варианте используется ДВС газогенераторного автомобиля, который и вращает ротор электрогенератора.

 

По первому и третьему вариантам созданы опытные образцы электростанций.

 

Испытания показали целесообразность развивать в РБ технологии и оборудование для получения силового генераторного газа, используемого для выработки электроэнергии по схемам:

 

ГГУ - ДВС - ЭГ (электрогенератор);

 

ГГУ - газовая турбина - ЭГ.

 

В связи с этим становится актуальной проблема перевода существующих ДВС с жидкого топлива на низкокалорийный генераторный газ, а также создания специальных газовых двигателей и турбин относительно малой мощности (до 500кВт).

 

Срок окупаемости описанного оборудования не превышает одного года.

 

 

Добрый день! Фракция Народ­ной партии, Луганская область. Как народный депутат, избранный от Луганской области, позволю себе высказать некоторые мысли об угольной отрасли, которая является становым хребтом эконо­мики нашей области.

 

Наверное, вы со мной согласитесь, что последние 15 лет угольная отрасль жила на правах нелюбимой падчерицы в семье, может быть, не очень богатых, но все-таки хозяев. Уголь — един­ственный энергоноситель, который Украина имеет в избытке.По отдельным прогнозам, его должно хватить на 500 лет, а может, и более. Вот только достается он из-под земли достаточно дорого и опасно. Кое-кто из экспертов высказывает мнение о том, что неплохо, может быть, и закрыть эту отрасль, дескать, какая разница, кому платить. Можно покупать и подешевле. Я не был бы так категоричен. Во-первых, уголь для Украины является объектом, который имеет стратегическое значение. Во-вторых, закрытие угольных предприятий наносит государству огромный социальный вред.

 

В частности, с закрытием шахт в Луганской области возникла масса нерешаемых проблем. Это и безработица, это и пустые местные бюджеты шахтерских городов и поселков, изношенные коммунальные сети, отсутствие тепла в домах, брошенные шахтерские поселки и так далее, и тому подобное.

 

Отдельно остановлюсь на проблеме создания новых рабо­чих мест для шахтеров, уволенных в связи с закрытием шахт, чле­нов их семей и членов семей погибших шахтеров.

 

Внедрение конкретных проектов создания новых рабочих мест было определено постановлением Кабинета Министров №1954 и являлось по сути социальной защитой. Данный меха­низм устраивал органы местного самоуправления.

 

Что же имеем на деле? Во-первых, предложенный пра­вительством новый порядок использования государственных средств для создания новых рабочих мест нарушает права шах­теров, которые потеряли работу в связи с ликвидацией угольных предприятий, ибо удешевление кредитов не является источником финансирования создания новых рабочих мест и лишь обеспе­чивает выплату ставки по кредитам.

 

Во-вторых, на создание новых рабочих мест согласно по­рядку, утвержденному Кабмином в декабре 2002, должны быть направлены средства, предусмотренные бюджетной програмой реструктуризации угольной и торфодобывающей промышлен­ности. Поэтому, считаю, мы должны внести соответствующие изменения в госбюджет как на текущий год, так и учесть все это при разработке проекта Государственного бюджета Украины на 2006 год.

 

Следующее. Проблема экологии, связанной с закрытием шахт. В частности, вот к чему привело закрытие 43 угольных шахт в Луганской области: зоны вероятного подтопления составляют 796 га; зоны, опасные из-за выделения метана, — 38,3 га; пло­щадь угрожающих зон — 1174,3 га; площадь радиоактивного загрязнения земной поверхности — 5,3 га. И это тогда, когда в Постановлении Кабинета Министров о порядке ликвидации убыточных угледобывающих и углеперерабатывающих предприя­тий предусмотрено, что физическая ликвидация возможна только при условии обеспечения гидроэкологической безопасности территорий.

 

Поэтому считаю, что, во-первых, необходимо внести у Госу­дарственную программу по предотвращению и борьбе с подтоп­лением земель, утвержденную постановлением №545, допол­нения относительно проведения мероприятий по предупрежде­нию и ликвидации подтопления населенных пунктов шахтными водами. Во-вторых, обеспечить финансирование предусмотрен­ных соответствующих природоохранных мероприятий, а Минтоп­энерго в кратчайшие сроки обеспечить проведение необходимой корректировки планов ликвидации шахт с учетом экологической ситуации.

 

В целом же мы должны четко понимать, что с целью преду­преждения отрицательных последствий ликвидации шахт Минтоп­энерго совместно с Министерством охраны окружающей природ­ной среды должны разработать долгосрочную программу изме­нения экологогидрологической ситуации и комплексную схему инженерной защиты территорий, решить вопрос о правопре­емственности особенно тех объектов, которые несут в себе потенциальную опасность для окружающей среды.

 

Подводя итог, скажу одно. В целом, обсуждая проблемы как угольной отрасли, так и топливно-энергетического комплекса и называя тонны, кубометры и киловатты, мы должны в первую чередь не только понимать экономическую составляющую, но и четко осознавать, что это несет населению Украины, тем более тем, кто эти тонны, кубометры и киловатты вырабатывает.

 

Спасибо.

 

Вывоз мусора большим контейнером. на сайте производится вывоз мусора.

 

Нетрадиционная энергетика в стра. 2. Автоматизированный электрогенери. Опыт энергосбережения санкт-петербурга. Облик энергосбережения.

 

Главная ->  Экология