16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/119/9214.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 03 (119) февраль 2009 года

Возобновляемые источники для альтернативного теплоснабжения

Производство для энергетики Александр СМАГИН, Валентина ГУСЕВА

Рост цен на энергоресурсы приводит к удорожанию транспортных услуг по их доставке, качество же этих услуг весьма неудовлетворительно.

Учитывая протяженность и качество российских дорог, доставка энергоносителей до потребителя сопряжена с дополнительными потерями, удорожанием и частыми срывами графика поставок.

Поэтому подготовка к отопительному сезону в России всегда проблематична.

Местная альтернатива

Для обеспечения энергетической безопасности, независимости от неукротимого роста цен на энергоносители, услуг доставки, а также ограничения чиновничьего произвола на местах по выделению фондов на топливо предлагается использовать местное альтернативное топливо, не подверженное вышеперечисленным проблемам.

Такое топливо имеется в любом муниципальном, административном и региональном образовании России: это сорная древесина (береза, осина, ива) в лесных местностях; в степных и малолесных районах в качестве топлива может применяться специально выращенное растительное сырье, дающее укос за сезон до 100 тонн с 1 гектара. Этого количества достаточно для получения энергии 30 МВт / час. Простой подсчет показывает, что такое количество энергии по максимуму потребляет населенный пункт из 100 частных домов в течение 2 недель.

Что дает избавление от привозного топлива? Во-первых, высвобождение денег, предназначенных на закупку и на доставку энергоносителей, и возможность перераспределения статей бюджета в пользу социальной сферы. Во-вторых, разработка альтернативного топлива создаст новые производства и рабочие места, а значит, увеличатся налоговые поступления в бюджет. В-третьих, использование в качестве топлива органических отходов позволяет, кроме получения дешевой энергии, снизить расходы на их утилизацию. В-четвертых, в местностях, где используется альтернативное топливо, значительно улучшится экологическая обстановка.



Биомассу – в дело

Биомасса – это древесные и растительные отходы лесопереработки, сельскохозяйственного производства: ветки, опилки, кора, солома, ботва, очес льна, камыш, торф, а также органические твердые бытовые отходы (ТБО), в том числе отходы ЖКХ и иловые отходы очистных сооружений.

В настоящее время количество потребляемой энергии из возобновляемых источников (биомассы) составляет до 13 процентов относительно других видов энергии. В отдельных странах вклад биомассы в общем потреблении первичных энергоносителей составляет существенную долю, так, в США это 3,5 процента, Дании – 8 процентов, Швеции – 19 процентов, Финляндии – 22 процента.

Россия располагает огромными запасами биомассы. Выращивание энергетической растительности на неиспользуемых землях вовлечет их в оборот, сохранит почву от эрозии.

Отдельно стоит сказать об отходах ТБО, ЖКХ и иловых отложениях очистных сооружений. Только в Москве ежегодно образуется свыше 10 миллионов тонн ТБО, в масштабе же страны проблема отходов принимает катастрофический характер.

Разработаны различные способы использования отходов в качестве альтернативного топлива: получение биогаза, получение синтетического жидкого топлива, сжигание с целью получения тепловой энергии, пиролиз с целью получения горючего газа.



И энергия, и защита среды

Производство биогаза предполагает использовать полигоны захоронения отходов в качестве базовой основы. Изменения коснутся лишь создания устройств сбора «свалочного газа» (метана). Опасность спрятана в недрах полигона, в невозможности проконтролировать микробиологические процессы, и неизвестно, к какому результату они приведут. Это биологические мины замедленного действия, и опасность их воздействия на человека ни с чем не соизмерима.

Технология производства синтетического жидкого топлива предполагает промежуточное складирование отходов ТБО. Это приведет к заражению атмосферы, почвы и грунтовых вод как токсичными химическими веществами, так и микробными культурами, вирусными инфекциями, разносчиками которых станут привольно размножающиеся здесь крысы и мыши.

Термическое разложение в пиролизных камерах приводит к распаду токсичных веществ, биологических культур, газификации органических отходов. Но из‑за недостаточности температуры воздействия (500 – 800º С), при простом пиролизе остается небольшое количество несгоревшего углерода в отходящих газах, на котором происходит процесс повторного образования токсичных веществ, диоксинов.

Безопасное использование органических отходов ТБО, ЖКХ, очистных сооружений в качестве альтернативного топлива возможно только при сокращении времени промежуточного складирования до момента сжигания, создания условий для термического высокотемпературного распада, невозможности повторного синтеза токсичных углеводородов в отходящих газах и очистки отходящих газов от галогенных и кислотных соединений.



В чем сжигать по‑новому?

Разработанное авторами устройство утилизации отходов работает по принципу высокотемпературного пиролиза органического вещества, с дальнейшим сжиганием его жидких и газообразных продуктов в зоне канала горения, размещенного непосредственно в объеме топлива. При этом конструктивное разделение зоны пиролиза ТБО и канала горения исключает поступление углеродных и пылевых частиц в поток отходящих газов, предотвращая повторный синтез диоксинов.

Время прохождения газа продуктов горения при температуре свыше 900º С зависит от конструкции выходного устройства и составляет свыше 2 секунд. Соединение установки с пароводяным теплообменником позволяет получить пар низкого давления. Это поможет решить вопрос муниципального и поселкового теплоэнергоснабжения с использованием местных биоэнергетических ресурсов.

Базовым элементом станет комплекс, состоящий из котельной, генерирующей пар низкого давления (0,9‑1,4 МПа), и паровой энергетической установки.

Паровая электростанция при сравнительно небольших температурах и давлении пара позволяет получать очень дешевую электроэнергию и, что очень важно в условиях сельской местности, не требует высокой квалификации обслуживающего персонала.

В отличие от дизельных электростанций, двигатель которых требует ежегодного капитального ремонта, межремонтный ресурс работы паровых двигателей при правильной эксплуатации исчисляется десятилетиями. Низкий КПД с лихвой окупается всеядностью паросиловой установки и дешевизной топлива. Последние разработки Московского авиационного института (МАИ) позволили применить в паровой машине в качестве рабочего тела – аммиачный пар. КПД такого парового двигателя на 24 процента выше, чем у традиционной паровой машины.

Отработанный пар на выходе комплекса имеет высокую температуру порядка 145º С и давление до 0,5 МПа, что позволяет применить его для горячего водоснабжения и отопления. При этом общий КПД электро-теплогенерирующей установки возрастет за счет снижения минимальной температуры использования как по пару, так и по обратной воде горячего водоснабжения и отопления.

Все это позволяет паровой энергетике стать серьезным конкурентом традиционным дизель-генераторным установкам.

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 03 (119) февраль 2009 года:

  • Возобновляемые источники для альтернативного теплоснабжения
    Возобновляемые источники для альтернативного теплоснабжения

    Рост цен на энергоресурсы приводит к удорожанию транспортных услуг по их доставке, качество же этих услуг весьма неудовлетворительно. Учитывая протяженность и качество российских дорог, доставка энергоносителей до потребителя сопряжена с дополнительными потерями, удорожанием и частыми срывами графика поставок. Поэтому подготовка к отопительному сезону в России всегда проблематична. ...

  • Альтернативная энергетика глазами... буренки
    Альтернативная энергетика глазами... буренки

    Попытки внедрения установок альтернативной энергетики в сельском хозяйстве, как правило, нерентабельны и связаны с большими финансовыми затратами. ...

  • На «Бушере» – пусконаладка

    На строящейся АЭС «Бушер» стартовал очередной этап пусконаладочных работ. Специалисты российского ЗАО «Атомстройэкспорт», сооружающего станцию, начали пролив систем безопасности на открытый реактор. Ведутся испытания на плотность бассейна выдержки топлива. Следующий этап пусконаладочных работ предполагает подготовку к загрузке «имитационной зоны». «Атомстройэкспорт» осуществляет сооружение «под ключ» первого блока АЭС «Бушер» с устан...

  • «Дотировать убыточное производство тепла невозможно»
    «Дотировать убыточное производство тепла невозможно»

    ОАО «ТГК-10» приняло решение о выделении теплосетевого бизнеса в 2007 году. Это решение было актуально больше года назад, актуально оно и в наши дни. ...

  • ТГК-13: тайм-аут для модернизации?
    ТГК-13: тайм-аут для модернизации?

    О состоянии теплосетевого комплекса в зоне ответственности ОАО «Енисейская ТГК (ТГК-13)», а также о планах его развития и технического перевооружения нашему корреспонденту рассказал главный инженер Енисейской ТГК Евгений Жадовец. ...