Переработка органических отходов производства и потребления(ТПБО), а также отходов АПК методом высокотемпературной газификации с получением энергоресурсов.

Номер документа 6120150013

РУБРИКА:
11. Использование вторичных ресурсов

РУБРИКА ГРНТИ:
44.01.91. Отходы производства и их переработка. Вторичное сырье

АТРИБУТЫ:
Отрасли: жилищно-коммунальная , электроэнергетика,
Тепловая энергия: теплопроизводство
Электрическая энергия: электропроизводство
Виды топлива:
Водные ресурсы:

РЕКВИЗИТЫ:
Вид документа: Описание
Номер:
Автор (принявший орган): ОО "Биоэнерсис",344068 г.Ростов-на-Дону, ул."-я Краснодарская,113/15, ор-Тихоненко Игорь Анатольевич e-mail personal-es@mail.ru
Дата: 18.03.2015
Регион: Ростовская область
Источник информации: doncomeco.ru

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ ДОКУМЕНТА:

Переработка органических отходов производства и потребления (ТПБО), а также отходов АПК методом высокотемпературной газификации с получением энергоресурсов.
 
Разработанные ООО «Биоэнерсис»  комплексы являют собой газификаторы обратного процесса, а разработанная  система подготовки и очистки газа от механических примесей и смол дает возможность применения генераторного газа в газопоршневых станциях для выработки электроэнергии и, конечно, в пароводогрейных котлах.
При использовании  газификатора основным продуктом является генераторный газ, который в последствии выполняет работу по получению тепла или (и) электроэнергии. Благодаря конструктивным особенностям газификатора   и заложенной в него системе автоматики, в зоне термического разложения топлива и в зоне регенерации поддерживается постоянная более высокая температура, чем в существующих в мире моделях газификаторов, которая позволяет получить газ однородный по химическому составу с более высокой теплотворной способностью, избавиться от вредных составляющих газа и обеспечить полное обеззараживание исходного топлива. Исключение составляют нежелательные химические элементы и активные тяжелые металлы, которые можно перевести в инертное состояние путем купажирования топлива или обработкой золы гуминовыми препаратами.
На выпускаемый комплекс имеются российские сертификат соответствия, гигиенический сертификат, протоколы аккредитованных лабораторий по составу генераторного газа, золы, разрешение на его применение со стороны Ростехнадзора. Изобретения, заложенные в конструкцию комплекса, оформлены пятью патентами и имеют новизну мирового уровня.          
Требования, предъявляемые к топливу: размер от 20 до 150мм, влажность не более 35%; требуется применение дополнительного оборудования по подготовке топлива.
Комплектация оборудования комплекса зависит от вида утилизируемых отходов и назначения: использование газа для применения в пароводогрейных котлах или для выработки электроэнергии и тепла в газопоршневых машинах.
Так, например комплекс по ТБО с выработкой электроэнергии (и попутного тепла), состоит из цеха подготовки топлива, который производит топливные брикеты, подаваемые в топливный склад с объемом не менее суточного запаса. Из топливного склада топливо автоматизированной системой загрузки через вакуумный затвор подается в реактор газификатора, совмещенный с водяным котлом. В реакторе топливо подвергается термохимическому разложению на инертные газовые составляющие. Далее инертные газы принудительно подвергаются регенерации до состояния горючих газов, в сочетании называемых генераторным газом. Полученный генераторный газ подвергается очистке от механических примесей и охлаждению с выработкой теплоносителя в виде горячей воды 90°С. Очищенный, от механических примесей и охлажденный генераторный газ поступает в сепаратор, где освобождается от горючей жидкой фракции (смола), которая используется как мазутное топливо или как энергетическая добавка при структурировании топливных брикетов. Очищенный от горючей жидкой составляющей генераторный газ подается в холодильник - стабилизатор, где остужается до 30°С с осаждением водного конденсата. Полностью очищенный и остуженный газ подается в газопоршневую электростанцию как топливо, где и вырабатывается электрический ток по своим параметрам соответствующий внешним сетям. При переработке 1 тонны ТБО в час получается 2800 нм генераторного газа с теплотворной способностью около 2000 Ккал/м, когенерируя который можно получить 1,5 МВт электрической мощности, а также 3 МВт тепловой мощности, около 40 литров смол (мазут), а также около 180 литров дистиллированной воды. При этом на работу самого Газификатора расходуется всего 11 кВт электрической мощности.               
Теперь приведем пример состава оборудования комплекса по выработке тепловой мощности (без выработки электроэнергии) при утилизации отходов животноводства. Он также состоит из модуля подготовки топлива, которое через вакуумный затвор подается в реактор, где вырабатывается синтез-газ и очищается от механических примесей. Далее, в этом отличие от предыдущего варианта, синтез-газ без очистки от смолы и предварительного охлаждения подается в пароводяной котел, горелки которого должны быть адаптированными под синтез-газ. Конструкция подобного комплекса проще, менее металлоемкая, а значит и стоимость его существенно ниже. В дополнение к этому комплексу можно использовать паровые турбины для получения электроэнергии. При разработке и организации производства промышленных образцов комплекса все заложенные в него конструктивные и технологические особенности были отработаны и опробованы при изготовлении и лабораторных испытаниях опытного образца, находящегося на территории предприятия. В результате испытаний были получены многочисленные результаты контроля состава синтез-газа, золы, выхлопных газов газопоршневого двигателя при работе газогенератора на различных видах топлива.
Технико-экономические расчеты
Для примера рассмотрим некоторые технико-экономические параметры  проекта мощностью 100 тыс. т в год (82 тн. в сутки), работающего на ТБО:
- производительность по синтез-газу в час – 7515 куб. м
- производительность по природному газу в час – 1878 куб. м
- производительность по э/э в час – 2500 кВт
- производительность по э/э в год – 20 млн. кВт
- производительность по теплу в год  - 110 400 Гкал
Прямые поступления:
Доход по электроэнергии (20,0 млн.кВч/год х 2,25 руб/кВт) 45 млн. руб.
Доход по теплу (500,0 руб./Гкал) 55,2 млн. руб.
Производство гиперпрессованного кирпича 8 млн. шт. в год 80 млн.руб.(1)
Линия производства полимеров 4 тыс. тонн в год 100 млн. руб.(2)
(1,2) с учетом себестоимости производства
Стоимость комплекса – около  360 млн. руб.
Срок окупаемости – 1,7 года
Расчет сделан исходя из текущих тарифов на энергоносители заказчика:
Тепло – 500 руб. с НДС за 1 Гкал; э/э – 2,25 руб. с НДС за 1 кВт
Преимущества технологии
•             Экономичность
                Низкий вынос пылевых частиц с продукт-газом дает возможность сильно сократить капитальные затраты на газоочистное и энергетическое оборудование.
•             Экологичность
                Сжигание в две стадии позволяет резко уменьшить образование диоксинов.
                Метод утилизации отходов органического происхождения основан практически на полном отсутствии вредных выбросов в процессе высокотемпературного горения.
•             Соответствие международным стандартам
                Предлагаемые разработки соответствуют по экологическим нормам Евро-IV, что позволяет организациям, использующим их, претендовать на получение средств из международного фонда, сформированного в соответствии с Киотским протоколом.
•             Быстрота запуска и компактность
                Комплекс может быть расположен в любом помещении высотой 5-7 метров и занимать площадь всего 300 кв. метров. Некоторые его компоненты имеют контейнерное исполнение, что очень влияет на скорость развертывания комплекса. Для начала работы комплекса не требуется возведение капитальных строений и проведения изыскательских земельных работ и сложных фундаментных  сооружений.
•             Совмещение технологий
                В данном проекте удалось соединить четыре технологических решения, успешно действующих только каждый по отдельности: сортировку отходов, брикетирование продуктов сортировки или органических отходов животноводства, газификацию топливных брикетов и выработку из полученного продукт-газа электрической и тепловой энергии. Именно по этой причине проект имеет очень высокие показатели по окупаемости и высокую норму прибыльности в последующие годы эксплуатации.
•             Простота  в обращении
                Визуальный контроль параметров процесса газификации осуществляется с панели управления Модуля газификации. Все процессы, связанные с подготовкой сырья, его подачи на утилизацию, а также отвод и складирование золы также полностью автоматизированы.

•             Комплекс работает круглосуточно