г. Москва, ул. Бахрушина д.15, стр.1

techecoplasma@gmail.com

+7 (495) 953-75-84

+7 (495) 951-85-52

Отдел плазменных технологий

+7 (495) 953-75-84

Отдел инженерных систем жизнеобеспечения

 +7 (495) 953-11-02

Проекты

Наши новости

Подписка на новости

Универсальный сжигатель - веление времени

10.02.2014

Требования к сжиганию и практика реализации

При сжигании ТБО специфическими загрязнителями среды являются диоксины и дибензофураны – устойчивые хлорорганические соединения исключительной токсичности.
Согласно ГН 2.1.6.014-94, диоксины и фураны отнесены к 1 классу опасности, их предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе населённых мест в пересчёте на 2, 3, 7, 8 - ТХДД (тетрахлордибензопара-диоксин) установлена в 0,5 пг/м3.
Известно, что для термического разложения диоксинов необходим нагрев до температуры более 1200 °С, выдерживание продуктов сгорания при этой температуре до 6 секунд с последующим быстрым (менее секунды) охлаждением продуктов сгорания до температуры около 100 °С.
Если обычная температура горения ТБО составляет примерно 600 °С, то для достижения температуры разложения диоксинов потребуется дополнительный нагрев, то есть подведение такого же количества тепла за счёт топлива. Этот процесс в отечественной практике мусоросжигания называют «подсветкой», но до требуемых значений температуру не доводят.
Быстрое охлаждение выхлопных газов можно обеспечить, например, введением воды, но в этом случае затраченное тепло пропало бы бесполезно. Поэтому на практике и в известных проектах всегда предусматривается паровой котёл для подачи пара в энергоустановку. При выработке пара тепло используется, но быстрого охлаждения выхлопных газов не получается, а медленное охлаждение при теплообмене ведёт к восстановлению части диоксинов. Для их улавливания делают систему газоочистки, исключительно дорогую, иногда стремящуюся к половине от стоимости завода. Диоксины накапливаются в золе газоочистки и вывозятся на полигон, с которого различными путями поступают в окружающую среду. Известны различные способы связывания диоксинов, но это лишь притормаживает их возврат в окружающую среду, увеличивая затраты и объём материала, подлежащего захоронению.

Какой нужен сжигатель

Необходим универсальный сжигатель с полной реализацией технологического процесса сжигания без потерь тепла для энергетики для любых горючих отходов – ТБО, автопокрышек, трансформаторного масла, медицинских, биологических, сельхозотходов, водорослей и плавающих загрязнений, ила с площадок осадков сточных вод и многих других.
В сжигателе должна достигаться требуемая высокая температура без привлечения дополнительного топлива за счёт регенерации тепла. Выхлопные газы должны выдерживаться достаточное время при высокой температуре, а затем быстро охлаждаться.
Сжигатель должен производить синтез-газ, не содержащий ни хлора, ни диоксинов. Синтез-газ предназначен в качестве топлива для сторонней энергоустановки. В качестве сторонней энергоустановки подбирается подходящая по параметрам серийная газовая энергоустановка.
Система газоочистки предполагает мокрое взаимодействие твёрдых и газообразных продуктов сжигания в фильтре-нейтрализаторе и не требует поставки каких-либо реагентов. Отпадает даже необходимость выхлопной трубы – после фильтра-нейтрализатора выхлоп очищен от летучей золы – выбросов пыли, от СО-, NO-, SO2-, связанных промывочной водой.
Из высокотемпературной части сжигателя конструктивно исключены металлические детали, это многократно увеличивает его долговечность и межремонтную эксплуатацию. Из сжигателя исключён дорогостоящий котёл.
Предлагаемый сжигатель при полном обеспечении современных требований к процессу мусоросжигания и благодаря оригинальным подходам и интеграции с передовыми комплектующими оказывается технически более эффективным и простым, что даёт ему безусловные конкурентные преимущества.
Сжигатель задуман как универсальное устройство, преобразующее отходы в топливо и предназначен для работы как и в тандеме с крупными потребителями традиционного топлива, например, с ТЭЦ, так и автономно, например, в сельских хозяйствах.
Конструктивно сжигатель построен из стыкуемых модулей. Это позволяет, например, при необходимости заменить камеру сгорания на более крупную для приёма габаритных отходов, не меняя других конструктивных элементов. В других случаях, например, при работе с заведомо нетоксичными отходами можно существенно уменьшить габариты камеры выдержки. Ноу-хау представляет модуль регенеративного теплообмена. Модульное строение придаёт устройству мобильность.

Утилизация золы

В отходах, особенно в ТБО, как правило, повышена концентрация тяжёлых металлов – цинка, свинца, меди, кадмия и других. В золе ТБО она повышена ещё больше. При любом способе обработки отходов – пиролизе, сжигании, прессовании, компостировании – эти тяжёлые металлы попадают на полигон, а затем – в почву.
Единственный способ не заражать окружающую среду – это селективно извлекать из золы тяжёлые металлы и использовать их в качестве вторичного промышленного сырья.
По нашим представлениям, сортировке должны подвергаться не сами отходы, а их зола.
В некоторых случаях, когда это целесообразно, возможна предварительная сортировка ТБО для сбора макулатуры и полиэтиленового сырья. Однако, увеличение производственных площадей и персонала для этих работ требуют оценки их рентабельности.
Из золы сначала должны быть извлечены металлолом и стекло, подлежащие переработке. Оставшаяся фракция золы ТБО, по результатам проведённых НИР, пригодна для более глубокой переработки с получением 11 % концентрата тяжёлых металлов. Мелкая зольная фракция (до и после переработки) пригодна в качестве цементного сырья. Потенциальные потребители стеклянного, металлического и цементного сырья имеются.
Извлечение названных компонентов сведёт почти к нулю остатки, подлежащие захоронению на полигоне.
Утилизация ТБО с применением новой идеологии сжигания окажется в несколько раз дешевле по оборудованию в сравнении с заводами аналогичной производительности.
Прежде затратный механизм захоронения золы на полигоне превратится в прибыльный путём извлечения и продажи компонентов:
- чёрного и цветного металлов;
- стеклобоя (с приемлемым загрязнением 4…15 %)
- мелкой фракции на цементное сырьё;
- дорожного балласта.

Производство энергии

Энергетическая часть ориентирована на выпускаемые специализированными предприятиями готовые современные стандартные газовые энергоустановки. Топливом энергоустановки будет горючий газ, синтезируемый в сжигателе. КПД стандартной энергоустановки (в том числе с использованием синтез-газа) может достигать 52 % против 5…15 % на действующих мусоросжигающих заводах с паровыми схемами питания энергоустановок.

Вернуться в раздел