|
|
 |
|
 |
|
Применение новых энерготехнологий в твердотопливной « малой энергетике » Армении.
Категория: Новости |
Новость от: admin |
23-06-2011
Научно-техническое предложение
Докт.-проф. ГЕВОРКЯН РУДОЛЬФ ГРИГОРЬЕВИЧ
http://rgeph.do.am/
Энергетические и экологические проблемы тесно связаны. Значительная часть добываемых природных ресурсов потребляется энергетикой и другими родственными отраслями промышленности. Эти же отрасли становятся источниками опасных отходов и вредных выбросов. В связи с этим возникает проблема повышения эффективности использования энергоресурсов при одновременном снижении нагрузки на окружающую среду. В нашей действительности одним из основных ресурсов является природный газ импортируемый в Армению и широко использумый в энергетических, промышленных и бытовых целях.
Однако кроме высоких экономических показателей и рисков связанных с импортом- эксплоатацией транспортных артерий, техническим обслуживанием, перераспределением, хранением др. достаточно очевиден сравнительно низкий коэффициент полезного использования (КПИ) газа на промышленно-отопительных обьектах и конденсационных электростанциях (ТЭС) от 35-40 до 50-65 %.
Другое более важное для условий Армении направление в развитии малой энергетики является применение местных и альтернативных энергоресурсов взамен природного газа и мазута. Это в первую очередь относится к к различным твердым полезным ископаемым твердых топлив (уголь,сланец, торф и др.). Отдельную часть в энергетическом балансе могут составлять ресурсы промышленных и бытовых отходов городов и сел. К ним должны быть причислены в первую очередь: твердые бытовые отходы,отходы лесной и деревообрабатывающей отрасли, отходы химической и родственной отрасли промышленности,сельскохозяйственные отходы, илы и шламы полей фильтрации и т.д. Все это вместе может составить сотни миллионов тонн условного топлива. Известны достаточно сложные проблемы связанные с экологическим, экономическим и социальным обеспечением накопления, хранения и утилизации этих отходов. Наиболее радикальным способом использования твердых энергоресурсов является их сжигание. Однако применяемые в настоящее время методы сжигания ископаемых твердых топлив и отходов обладают рядом существенных недостатков. К ним относятся образование и выброс в атмосферу чрезвычайно больших количеств токсичных веществ: золы уноса с тяжелыми металлами, сажи, монооксида углерода, оксидов серы и азота, соединений хлора, а также супертоксичных – диоксина и полиароматических углеводородов. Кроме того эти методы сжигания достаточно энергоемкие и требуют дополнительных затрат внешней энергии. Недостатки применяемых технологий принуждают к поиску новых путей термической переработки. Одновременно предлагаются оригинальные способы эффективного использования альтернативных видов топлив и в том числе возобновляемых. В данном случае все большее значение приобретает «малая энергетика» в различных вариантах способная обеспечить значительное повышение КПИ и снижение всех затрат. Для Армении не имеющей собственных крупных запасов природных энергоресурсов (нефть,газ) и потому практически полностью зависящей от их импорта по мировым ценам - развитие альтернативной и в т.ч. - твердотопливной «малой энергетики» является жизненно важным направлением.
Способ термической переработки в режимах со сверадиабатическим разогревом.
Новым перспективным путем решения насущных энергетических и экологических проблем на приемлимой экономической основе является использование процесса фильтрационного горения в режимах со сверхадиабатическим горением. Теоретические и экспериментальное изучение этого явления проводилось в России и результаты успешно внедрены в производство.
В настоящее время разработан эффективный метод термической переработки горючих материалов, твердых бытовых и др. отходов, основанный на использовании физического явления – фильтрационного горения в сверхадиабатическом режиме, при котором температура в зоне реакции существенно превышает нормативную температуру горения данного материала.
Предлагаемая технология термической переработки основана на двух стадийной схеме:
1 – стадия – материал подвергается паро-воздушной газификации в сверхадиабатическом режиме горения;
2 – стадия – получаемый энергетический продукт-газ (H2, CO, CH4 и др.) идет на получение тепловой или электрической энергии .
Аппаратура – одинаковая, модульного типа. Технология – конверсионная, из области горения твердого ракетного топлива. Явление сверхадиабатики новое, состоит в концентрировании энергии в определенной части реактора, с температурным перегревом, значительно превышающим температуру горения продукта (максимальную или адиабатическую температуру). Продуктами горения могут служить: высокозольные угли, сланцы, торф и др. с зольностью до 90-95%, а также твердые бытовые отходы (городской мусор, автошины, отработанный ил биологической и др. очистки коммунальных стоков с влажностью до 60% (без сушки).
Технология: экологически чистая и надежная, без прямой системы пыле-газо-очистки, дымовые выбросы – в пределах международных норм, а по диоксину – в 5 раз ниже нормы.
Внедрено: в г. Электросталь (Россия) в 1996 г., Финляндии (1998 г.), а также внедряется в четырех странах Европы (Франции и др.) и г. Сочи – для утилизации городского мусора и био-ила курорта Мацеста.
Экономика: стоимость модуля производительностью 15 тыс. т/год перерабатываемого продукта – от $300 000 до 1 700 000. Сроки проектирования, изготовления и монтажа “под ключ” – 1 год, окупаемость 1-1,5 года при тепловой мощности 5-6 Мвт и электрической – 1000 Квт. Имеется вариант также малой периодической установки для сельских местностей мощностью 120 кг/час (г. Электросталь, с 1996 г.).
На основании результатов исследований, проведенных группой экспертов геологической службы США (1993) и специалистов Института «Армцветмет» (2000-2004) можно прийти к следующим кратким выводам:
1. В Армении известны 16 месторождений угля и горючих сланцев с крупными суммарными запасами,представляющих определенный интерес для эксплуатации.
2. Наиболее значительными по запасам и качеству можно считать угли (Иджеванское, Шамутское Антарамут, Джерманисское, Тавуш, Джаджур) и горючие сланцы (Абовянское, Дилижанское).
3. Энергетическое значение всех указанных месторождений при обычном способе сжигания ограниченное, однако, оно может значительно возрасти при фильтрационном горении в сверхадиабатическом режиме, а также комплексном использовании шлаков (золы) и организации извлечения содержащихся драгоценных металлов: золото (Au) 0,8 – 11,7 г/т и серебро (Ag) 3- 500 г/т, полученным по данным более 100 изученных проб.
Изготовители оборудования: АО “Финреал” совместно с фирмой “Экотех” (Россия) при патронаже патентодержателя.
Промышленная реализация
В настоящее время в патентодержатель на основе метода газификации конденсированных топлив в режимах фильтрационного горения со сверхадиабатическим разогревом разработан ряд технологий утилизации низкосортных топлив и горючих отходов, в том числе следующие процессы.
1. Газификация низкосортных углей,угольных отходов и горючих сланцев с получением энергетического газа .
2. Переработка изношенных шин и резинотехнических изделий с получением металлокорда, порошка оксида цинка, нефтеподобного пиролизного масла и горючего газа.
3. Сжигание твердых бытовых отходов(ТБО).
4. Сжигание ила биологической очистки канализационных стоков и станции аэрации.
Перечисленные процессы отработаны на лабораторных и пилотных установках. Методы запатентованы в России и за границей. Отработаные процессы могут быть реализованы в установках с газификаторами периодического действия (при небольшом обьеме перерабатываемого материала) либо с газификаторами непрерывного действия. К настоящему времени в сотрудничестве с промышленными предприятиями созданы следующие установки:
1.Установка периодического действия УСМ-1 для переработки маслоотходов машиностроительного производителностью 120кг.ч по горючей массе.
2.Установка для переработки с реактором-газификатором непрерывного дейсивия производительностью 2 т/ч. Установка потребляет 1800м3 воздуха и до 700 кг пара в час; тепловая мощность, получаемая при сжигании продукт-газа, составляет 5 МВт; размеры реактора газификатора: рабочий диаметр 1.5м, высота 7.3м. Вырабатываемая при переработке ТБО тепловая энергия используется для нужд горячего водоснабжения города. Определенные в ходе испытаний установки характеристики газовых выбросов подтвердили высокую экологическую чистоту процесса при сжигании ТБО: так, концентрация диоксинов в дымовых газах не превышает 2 10 -10 г /м 3 .
3.Следует отметить,что низкое содержание полихлорированных диоксинов достигается за счет подавления их образования в самом начале процесса,а не за счет газоочистки.
4.Модульный принцип построения производства обеспечивает гибкую структуру реализации процесса.Например, при наличии действующей ТЭЦ или котельной с необходимой инфраструктурой ,то можно использовать полученный в реакторе-газификаторе энергетический газ в существующих котлоагрегатах ,заменяя полностью или частично природный газ на этих станциях.В таком случае капитальные затраты на создание производства для термической переработки могут быть сушественно уменьшены.
5. Целесообразно создание экономических комплексов с ТЭЦ или котельными с переводом энергетического оборудования на "продукт - газ"
6. Возможно рассмотрение варианта производства в Армении установки газификатора и энергетического оборудования совместно с Финляндией и Россией (спецификация оборудования имеется).
Данное предложение согласованно с патентодержателем.
Выводы.
Таким образом, предлагаемая новая технология позволяет повысить экологическую чистоту при сжигании и одновременно открывает перспективу решения проблемы построения «малой энергетики» на базе местных нетрадиционных и возообновляемых источников топлива -углей, горючих сланцев и отходов.
Дальнейшее развитие технологии открывает также перспективу использования твердых топлив в комбинированном газотурбинном цикле,что позволяет существенно повысить КПИ топлива.
В ближайшем будущем это направление развития может стать выгодным с точки зрения даже экономики отдельного прредприятия энергопроизводства.
Доктор геолого-минералогических наук,
профессор Геворкян Р.Г.
Контакт :
тел. 57-81-35 раб. 22-74-04 дом.
0777-555-71 моб. 4-29 внутр. ЕГУ
e-mail: rgev@ysu.am
|
|
 |
|
 |
|
|
|
|
|
Проекты АТА
|
|
 |
|
 |
|
Центр Здоровья и Долголетия
Путеводитель по Армении
Негорючая электропроводка.
Эластичные чулки из быстро высыхающей гели с лечебными свойствами.
Создание на основе природных компонентов эффективного антикаогулянта, дешевого и без побочных явлений.
Инновационные проекты в области возобнавляемой энергетике.
Сигареты с лечебными свойствами.
|
|
|
|
|
|
