Обоснование использования твердых отходов как вторичных и возобновляемых источников энергии для повышения энергетической эффективности при производстве теплоты и электроэнергии
Автор: Безуглов Р.В., Папин В.В., Ефимов Н.Н., Дьяконов Е.М., Ведмичев Н.А., Филимонов В.Р.
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Теплотехника
Статья в выпуске: 3 т.23, 2023 года.
Бесплатный доступ
Статья посвящена сжиганию твердых отходов в топке котла для использования их как топлива на тепловых электростанциях. В работе описывается текущая ситуация использования газификации для переработки отходов и опыт их использования на ТЭС. Проведенный авторами обзор выявил проблему накопления отходов и сложности разработки схемы по их реализации. В связи с этим авторы предлагают технологию переработки отходов на ТЭС с последующим получением тепловой и электрической энергии. Для исследования были выбраны по территориальной схеме обращения с отходами Ростовской области и обоснованы виды сырья (отходов), что позволило судить о наибольшем энергетическом вкладе, который приносят отходы лузги и шрота подсолнечного. Также проведен расчет теплового и эксергетического баланса котла ТПП-210А для выбранных видов отходов. В результате анализа расчета построены графики сравнения синтез-газа выбранных отходов с природным газом и углем, а также диаграммы потоков эксергии для одного из выбранных отходов и природного газа и угля. На основе проведенного исследования в статье авторы показали, что газификация твердых бытовых и сельскохозяйственных отходов сможет увеличить термический и эксергетический КПД котла и заменить уголь и природный газ, что уменьшит вредные воздействия на окружающую среду. Расчеты энергетического и эксергетического балансов показывают эффективность применения твердых бытовых и сельскохозяйственных отходов для сжигания на ТЭС, в частности, основываясь на результатах расчета термического и эксергетического КПД котла в зависимости от применяемого топлива.
Газификация, твердые отходы, утилизация отходов, тепловая электростанция, топливо из отходов
Короткий адрес: https://sciup.org/147241856
IDR: 147241856 | DOI: 10.14529/power230308
Список литературы Обоснование использования твердых отходов как вторичных и возобновляемых источников энергии для повышения энергетической эффективности при производстве теплоты и электроэнергии
- Электронная модель территориальной схемы обращения с отходами Ростовской области. URL: http://www.tbo-rostov.ru (дата обращения: 20.11.2022).
- Правительство РФ. Распоряжение от 25.01.2018 г. № 84-р. URL: http://static.government.ru/media/files/y8PMkQGZLfbY7jhn6QMruaKoferAowzJ.pdf (дата обращения: 19.08.2022).
- Правительство Ростовской области. Постановление от 15.10.2018 г. № 638. URL: https://pravo.donland.ru/doc/view/id/Постановление_638_16102018_10128/ (дата обращения: 25.09.2022).
- Ыдрыс У.Ы., Мессерле В.Е. Пoлучeниe cинтeз-гaзa из твepдых бытoвых oтхoдoв с пoмoщью пpoцecca пиpoлиз // Universum: технические науки. 2021. № 4 (85). С. 18–23.
- Исследование характеристик и минерального состава торфа Томской области применительно к энергетическому использованию / К.Т. Ибраева, Ю.О. Манаев, Р.Б. Табакаев и др. // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2019. Т. 330, № 1. С. 191–200. DOI: 10.18799/24131830/2019/1/69
- Allothermal Gasification of Peat and Lignite by a Focused Light Flow / A.S. Zaitsev, R.I. Taburchinov, I.P. Ozerova et al. // Appl. Sci. 2020. Vol. 10 (8). P. 2640. DOI: 10.3390/app10082640
- Кашников С.В. Анализ использования пеллет из твёрдых бытовых отходов в качестве топлива для газификационных установок // Инновации и инвестиции. 2021. № 4. С. 172–174.
- Барбанэль П.Ф., Кузнецова А.П., Салтыкова С.Н. Преимущества процесса газификации как способа решения проблемы накопления отходов // Исследователь года: сборник статей III Международного научно-исследовательского конкурса. Петрозаводск, 2020. С. 135–140.
- Калютик А.А., Трещев Д.А., Поздеева Д.Л. Утилизация твердых бытовых отходов на ТЭЦ г. Санкт-Петербурга // Научно-технические ведомости СПбПУ. Естественные и инженерные науки. 2019. Т. 25, № 3. С. 59–70. DOI: 10.18721/JEST.25304
- Применение синтез-газа для производства альтернативных источников энергии / А.Ш. Шартдинов, А.С. Квятковская, Н.Л. Эпимахов, Л.Я. Силантьева // Современные наукоемкие технологии. 2021. № 3. С. 106–111. DOI: 10.17513/snt.38539
- Кайраткызы А., Горелов М.В., Комаров И.И. Энергетический комплекс для выработки электро-энергии за счет сжигания продуктов газификации ТКО // Энергетика. Технологии будущего: сб. тр. III науч.- техн. конф. студентов. 2020. С. 170–175.
- Свечникова Н.Ю., Пузина А.С., Селиверстова Т.Ю. Изучение отходов углеобогащения с целью возможности их использования в качестве сырья для получения генераторного газа в процессе газификации // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования. 2021. Т. 12, № 1. С. 32–34.
- Тугов А.Н. Современные технологии термической переработки твердых коммунальных отходов и перспективы их реализации в России (обзор) // Теплоэнергетика. 2021. № 1. C. 3–20. DOI: 10.1134/S0040363621010185
- Study of synthesis gas composition, exergy assessment, and multi-criteria decision-making analysis of fluidized bed gasifier / P. Mojaver, S. Jafarmadar, S. Khalilarya, A. Chitsaz // International Journal of Hydrogen Energy. 2019. Vol. 44 (51). P. 27726–27740. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2019.08.240
- Multi-criteria optimization of a biomass gasification-based combined cooling, heating, and power system integrated with an organic Rankine cycle in different climate zones in China / C.Y. Li, J.Y. Wu, Y.J. Dai, C.-H. Wang // Energy Conversion and Management. 2021. Vol. 243 (9). P. 114364. DOI: 10.1016/j.enconman.2021.114364
- Музалевский А.А., Федоров М.П., Сергеев В.В. Оценка экологических рисков в природнотехнических системах, образованных полигонами твердых бытовых отходов // Экология урбанизированных территорий. 2020. № 1. С. 28–34. DOI: 10.24411/1816-1863-2020-11028
- Ханзафарова А.У., Анахов С.В. Плазменная утилизация отходов: достоинства и недостатки // Экологическая безопасность в техносферном пространстве: сб. материалов Пятой Междунар. науч.- практ. конф. преподавателей, молодых ученых и студентов. Екатеринбург: Рос. гос. проф.-пед. ун-т, 2022. С. 321–326.
- Efimov N.N., Papin V.V., Bezuglov R.V. Micro Energy Complex Based on Wet-Steam Turbine // Procedia Engineering. 2016. Vol. 150. P. 324–329. DOI: 10.1016/j.proeng.2016.07.022
- Мусоросжигательные заводы в Москве и Подмосковье. URL: https://alon-ra.ru/musoroszhigatelnyezavody-v-moskve-i-podmoskove.html?ysclid=l821nfy0p7807826674 (дата обращения: 26.11.2022).
- Францева А.А., Григорьева О.К. Основы эксергетического анализа топливоиспользующих установок: учеб. пособие. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2019. 88 с.
