Промышленная резка бетона: rezkabetona.su
На главную  Управление энергией 

Новая страница 1

Растительная биомасса, в том числе древесное сырье, является единственным видом возобновляемого ресурса. При разумном использовании этого сырья оно может обеспечить потребности современной цивилизации как в промышленной продукции (бумага, стройматериалы, мебель), так и в энергетическом топливе.
Ежегодная потребность мировой энергетики составляет 10 млрд. тонн условного топлива. Прирост растительной биомассы может полностью удовлетворить потребности человечества, поскольку ежегодно на поверхности Земли выращивается порядка 60 млрд. м3, что эквивалентно 30 млрд. тонн угля.
Более 20% мировых запасов леса находится на территории России. Научно обоснованная годовая лесосека составляет, по различным оценкам, от 500 до 600 млн. кубометров. Россия обладает 20% мировых лесных запасов, но в лесу ежегодно остается до 500 млн. кубометров перезрелой древесины, которая захламляет леса, увеличивает пожарную опасность.
На различных стадиях переработки древесины появляются древесные отходы, которые составляют около 40% от исходного сырья.
В России имеется достаточная сырьевая база для использования древесины в качестве энергетического топлива.
Древесное топливо относится к экологически чистым видам топлива, минимально загрязняющим окружающую среду. В нем практически отсутствует сера и азота не превышает 1% от массы, значит при сжигании древесины образуется весьма мало вредных окислов азота и серы.
есть два способа использования древесины в качестве топлива - одностадийное прямое сжигание в слоевых топках на колосниковой решетке и двухстадийное сжигание, включающее предварительное превращение твердой древесины в газовое топливо с последующим сжиганием газа в различных устройствах (камерных топках, паровых и водогрейных котлах, в химических печах, в двигателях внутреннего сгорания, в бытовых печах и газовых плитах). Область использования газового топлива значительно шире, технологичнее, легче автоматизируется, меньше загрязняет окружающую среду.
В зависимости от способа подвода теплоты различают два метода газификации: автотермический и аллотермический. При осуществлении автотермического цикла газификации теплота, необходимая для осуществления реакций, получается в цикле сжигания части исходного топлива внутри аппарата - газогенератора (газификатора).
В настоящее время генераторы автотермического метода газификации наиболее конструктивно разработаны и получили широкое распространение.

 

В Петербургской лесотехнической академии авторами А. К. Леонтьевым, А. Ф Смоляковым. и Н. В. Пошерневым разработана оригинальная конструкция газогенератора обращенного цикла воздушной газификации, получившая название “Лес”. Газовое топливо, получаемое в газогенераторах на воздушном дутье, может быть использовано в стационарных топочных устройствах, газовых турбинах и двигателях внутреннего сгорания вместо жидкого топлива и природного газа.
В аллотермических газогенераторах необходимая для цикла нагревания исходного топлива и цикла газификации теплота подается внутрь газогенератора или через поверхность стенок, или путем подачи нагретого до 800-10000С газового теплоносителя.
Аллотермические газогенераторы в настоящее время находятся в стадии экспериментальных исследований и опытной проверки. Газовое топливо, получаемое с их помощью, может быть использовано для бытовых нужд, для заправки газовых баллонов и в качестве топлива для транспортных средств, при баллонной системе хранения.
В 2001 году на кафедре теплотехники Лесотехнической академии разработана технологическая схема мини-ТЭЦ электрической мощностью 500 кВт и тепловой мощностью 1,5 МВт. Она включает газогенератор системы “Лес” тепловой мощностью 3 МВт по сжиганию воздушного генераторного газа, систему охлаждения газового топлива и его очистки от пыли и смол, и дизель-генератор и систему охлаждения дымовых газов из дизеля.
Расчетная стоимость создания такой мини-ТЭЦ около 12 млн. рублей и срок окупаемости 4 года.
стоимость 1 кВт электрической энергии на клеммах электрогенератора составляет 24 тысячи рублей, что значительно ниже, чем на аналогичных зарубежных мини-ТЭЦ.

 

Биогаз
Интерес к использованию биогаза, как одного из перспективных альтернативных источников энергии, в последние годы не только не убывает, но и продолжает возрастать. К настоящему времени собрано большое количество научного и производственного материала по утилизации биогаза всех трех видов: газа метантенков, биогаза сельскохозяйственных биогазовых установок и биогаза с полигонов и свалок твердых бытовых отходов - для различных целей.
Как демонстрирует практика, вопросы непосредственного использования биогаза тесно связаны с источниками их получения. А источники, находятся в местах накопления большого количества органических отходов. Поэтому способы утилизации биогаза определяются в первую очередь потребностями в энергии самих установок или комплексов по переработке отходов.
Направления использования биогаза в стране и мире обширны - от непосредственного сжигания в тепловых установках различной производительности до совместной выработки тепловой и электрической энергии или подпитки биогазом сетей природного газа.
В России внедрены в типовые проектные решения разработки по утилизации газа метантенков, как побочного продукта одного из этапов биологической обработки городских стоков на очистных сооружениях. Также освоен серийный выпуск нескольких типов сельскохозяйственных биогазовых установок различной производительности.
Например, в рамках региональной программы “экологичность Нижней Волги” выполнена научно-исследовательская работа по разработке систем утилизации энергии биогаза, полученного из органических отходов сельского хозяйства, и реконструкция системы энергоснабжения на коммунальных очистных сооружениях. Разработано несколько безотходных схем утилизации энергии биогаза.
Продолжаются работы по исследованию цикла образования, разработке решений по утилизации биогаза на полигонах твердых бытовых отходов. Как и в других случаях, превалирующую роль при разработке проектов играют экологические аспекты.
Поскольку биогаз анализируется как побочный продукт, устройства для его сжигания часто недостаточно проработаны в проектах. Определение стандарта или технических условий на использование биогаза позволило бы упростить решение вопросов по его утилизации. К сожалению, существующие ныне стандарты, строительные нормы и правила распространяются только на природный и сжиженный углеводородный газ.
Одно из возможных направлений использования биогаза - подача его в сеть природного газа. Собственные энергетические затраты (в тепловой и электрической энергии) могут быть невелики и полностью покрываться при комбинированной выработке тепла и электроэнергии в модульных электростанциях.
Следует отметить, что смесь биогаза и природного газа в соотношении 1:10 является по своим характеристикам полностью взаимозаменяемой с природным газом.

 

По материалам докладов
А. Леонтьева, А. Смолякова (СПбЛТА) и Е. Мариненко
(Волгоградская архитектурно-строительная академия)

 

pdf-версия статьи

 



Распоряжение Мэра Москвы от 16 мая 2000 г. Итоги. Независимые источники энергии в Томской области. Оценка возможности организации конкуренции в системах теплоснабжения.

На главную  Управление энергией 





0.0108
 
Яндекс.Метрика