|
|
Главная страница -> Технология утилизации
Основы технологии производства топливных гранул что такое биотопливо, и каким оно бывает.. Вывоз мусора. Переработка мусора. Вывоз отходов.В 70-е годы для сокращения зависимости от импорта нефти были введены меры по снижению потребления энергии в виде нормирования потребления топлива. (Эта попытка провалилась). С тех пор мы были свидетелями ряда аналогичных мер - от введения обязательных стандартов, направленных на эффективное энергопотребление бытовых приборов, до предлагаемых электрическими компаниями стимулов использовать экономичные электрические лампочки, другими словами, программ управления спросом. Не считая расходов на разработку других "экономичных" технологий, только на попытки создания сверх экономичного автомобиля ежегодно расходуются сотни миллионов налоговых долларов. Национальный совет по научным исследованиям (National Research Council) публикует одно исследование за другим, в каждом из которых обсуждаются способы все более эффективного потребления энергии (а также обосновывается необходимость расширения финансирования, чтобы предлагаемое стало возможным). Миф об энергосбережении. Сокращение потребления энергоносителей играет ключевую роль и в планах по снижению выбросов в атмосферу газов, вызывающих "парниковый" эффект. В недавнем исследовании Министерства энергетики (Department of Energy) приводится оценка, что почти половина из поставленных задач по сокращению выбросов углекислого газа может иметь экономически выгодное решение за счет повышения эффективности производства и потребления электроэнергии. Идея заключается в том, что введение обязательных нормативов энергопотребления (или их поощрение через налоговые стимулы) позволит ограничить или даже сократить спрос на энергоносители, в частности на ископаемое топливо. В конце концов, если на получение того же количества энергии вам требуется меньше топлива, вам не потребуется столько топлива, сколько раньше. Не так ли? И да, и нет. Официальная политика энергосбережения, направленная на сокращение совокупного потребления энергии, как правило не учитывает, что происходит после того, как эффективность потребления возросла. Как указывает Герберт Инхабер (Herbert Inhaber), автор книги "Почему не удается сократить потребление энергоносителей" (Why Energy Conservation Fails, Quorum Books, 1997): "Энергосбережение посредством повышения эффективности потребления, на самом деле приводит к его росту, а не к сокращению. Поскольку для отдельного вида деятельности требуется меньше топлива, высвободившиеся ресурсы используются в других целях. Результат: возросшая экономическая активность и увеличившийся объем потребления энергоносителей." Проведем аналогию с электрическими лампочками. "Если возможно создать электрическую лампочку, которая потребляет вдвое меньше энергии, чем существующие ныне модели, половина электроэнергии, которая была бы потреблена старой моделью лампочки, будет "сэкономлена", - объясняет Инхабер, ведущий исследователь оборонного предприятия в штате Южная Каролина. "Посчитайте всю потенциальную экономию от использования новых лампочек, от внедрения холодильников с усиленной термоизоляцией, более экономичных автомобилей и так далее, и Вам должно стать ясно, что в масштабах страны совокупное потребление энергоносителей скоро резко пойдет на убыль." Но этого не происходит. "Если я буду использовать экономичные лампочки, я могу ожидать настолько большую экономию на электричестве, что позволю себе осветить подъездную дорогу к дому, куплю ванну с подогревом и вообще стану расходовать больше электричества", замечает Инхабер. Опыт Дании В качестве примера из реальной жизни Инхабер приводит опыт Дании. Когда, в конце 70-х годов Правительство Дании ввело строгие стандарты на эффективность бытовых приборов, потребление электроэнергии этими приборами существенно сократилось (более, чем на 30 %). Но, отчасти потому, что некоторые бытовые приборы стали более экономичными, и следовательно, их эксплуатация обходилась дешевле, увеличились продажи других бытовых приборов. Общий результат: совокупное внутреннее потребление электроэнергии в Дании возросло на 20 %. Аналогично, последние данные по потреблению энергии в США показывают, что домашние хозяйства США становятся все более "энергосберегающими", но люди, несмотря на это, покупают больше энергопотребляющих товаров, чем раньше. Покупки систем центрального кондиционирования воздуха, компьютеров и других электроприборов возрастают. В самом деле, согласно одному из официальных показателей на квадратный фут жилья потребляется меньше электроэнергии, но так как люди теперь живут в более просторных домах, чем раньше, следовательно, они потребляют больше энергии. Несмотря на более экономичные автомобили, объем потребления автомобильного топлива средним домашним хозяйством растет. Ездить на автомобиле стало дешевле. Потребление энергии увеличивается вместе с прогрессом Затраты на энергию, процветание и прогресс взаимосвязаны. И это касается не только электрических лампочек. Представим, что удалось наладить производство недорогого, сверхэкономичного автомобиля. Что произойдет? Политики США, учитывая экономию энергии, учтут и более низкое потребление бензина, упуская из вида, каким образом будут расходоваться сэкономленные средства. А что произошло бы, если этот недорогой, сверхэкономичный автомобиль стал продаваться, ну скажем, на Филиппинах? "Ясно, что большинство филиппинцев не смогут позволить себе автомобиль по крайней мере на протяжении жизни еще одного поколения", - говорит Инхабер. Тем не менее, "если сверхавтомобиль будет достаточно дешев, чтобы продавать его в странах "третьего мира" и заменить собой мотоциклы и колоритные филиппинские "джипни", совершенно ясно, что потребление бензина в этих странах возрастет, а не сократится." Классическим примером , представляющим эффективное потребление энергии, является бессемеровский процесс выплавки стали. В 1856 г., по словам Инхабера, Генри Бессемер (Henry Bessemer) заявил Британской ассоциации за развитие науки (British Association for the Advancement of Science), что для выплавки стали практически не требуется топлива. (Эти слова ничего Вам не напоминают?) Бессемеровский процесс, несомненно означал огромную экономию топлива в сталелитейной промышленности, но конечным результатом его внедрения стало увеличение спроса на топливо, а не его сокращение. В конце концов, высокая эффективность позволила резко увеличить производство стали, тем самым обеспечив опору для индустриальной революции. Главная мысль состоит в том, что эффективность энергопотребления надо рассматривать не как средство сокращения общего потребления энергии -- она к этому не приводит -- а в качестве катализатора прогресса, что во многом противоречит официальным целям мероприятий по повышению эффективности энергопотребления. "Стремление к эффективности на самом деле ведет к увеличению потребления энергоносителей", - утверждает Инхабер. Опасность заключается в том, что политики, всегда более озабоченные "сохранением" ресурсов вообще, добьются принятия стольких правил и нормативов - налогов на углерод и других сборов, направленных на сокращение потребления топлива - что прогресс станет невозможным. Питер Спенсер - редактор издания "Консьюмерс Рисерч" (Consumers' Research) является постоянным комментатором Интеллектуального Капитала).
Что такое биотопливо, и каким оно бывает. Биотопливо - это топливо, состоящее из биомассы. Биомасса - это биологический материал с незначительно измененным химическим составом. Примеры биомассы: древесина, кора, солома, тростник, сельскохозяйственные культуры (остатки урожаев пшеницы) и т.д. С химической точки зрения биотопливо состоит из углерода, кислорода и водорода в примерной пропорции соответственно 50%, 6% и 44 %. С технологической точки зрения биотопливо состоит из воды, сгораемой части и несгораемого остатка, золы. На сегодняшний день в мире признана следующая классификация биотоплива: - Дрова - Щепа - Опилки - Гранулы - Брикеты - Древесная пыль - Торф - Мусор - Топливо на основе с/х культур Характеристики гранул и брикетов. Из перечисленных групп биотоплива гранулы, брикеты и древесная пыль называются производителями улучшенным или рафинированным топливом из биомассы (refined biomass fuels). Это означает, что они были получены путем переработки и в результате обладают улучшенными свойствами по сравнению с любым другим биотопливом. Именно поэтому гранулы и брикеты заслужили такую высокую популярность в Европе и мире. Брикеты и гранулы производятся чаще всего из отходов хвойных (мягких) пород, образующихся при лесопилении, деревообработке, производстве мебели и т.д. При необходимости эти отходы измельчаются, а затем прессуются в 7 раз. О технологии производства см. пункты 4 и 5. Основные преимущества рафинированного биотоплива в сравнении с биомассой: — Меньший объем на единицу энергии, чем у обычного биотоплива — Улучшенные качества по влажности, весу на единицу объема, структуре, калорийности и зольности — Могут храниться дольше без всякого обслуживания — Отсутствие риска слипания топлива и т.д. Промышленные гранулы. диаметр максимум 25 мм теплотворность 15,1 МДж/кг, 4,2 КВт/час влажность <12 % содержание золы > 1,5 % плотность насыпом > 500 кг/м3 прочность на сладах производителя > 1,5 % (частиц размером меньше 3 мм) При производстве промышленных гранул допускается незначительное количество коры. Эти гранулы используются в больших или средних тепловых установках. Цена на них находится в пределах 75-100 ЕВРО/тонна. Гранулы первого класса. Диаметр 6-12 мм Теплотворность 16,9 МДж/кг, 4,7 КВт/час Влажность < 10 % Содержание золы < 0,7 % Плотность насыпом > 600 кг/м3 Прочность на сладах производителя < 0,8 % (частиц размером меньше 3 мм) При производстве гранул первого класса исключается применение связующих веществ, а также коры. Брикетированное топливо. Брикеты могут быть двух видов: цилиндрические или прямоугольные. Форма брикетов зависит от технологии производства, о чем подробнее можно прочитать в пункте 4. Однако свойства брикетов не зависят от их формы, однако от формы может зависеть сфера применения брикетов - пункт 3. Диаметр/размеры > 70 мм / 150х70х90 (150х100х65) Теплотворность 18 МДж/кг Влажность до 12% Зольность 0,2% Содержание серы 0,01% Экологически чистый вид топлива. Биоэнергия не способствует изменению климата посредством выброса в атмосферу углекислого газа и других парниковых газов . Количество веществ, выделяемых и потребляемых в процессе роста и фотосинтеза растений примерно сопоставимо с количеством таких же веществ, выделяемых и поглощаемых в процессе сгорания или природного разложения материалов. Выбросы диоксида серы и оксида азота являются основными составляющими в процессе окисления воздуха, вод и грунта. Но поскольку в биотопливе содержится небольшое количество серы, то в процессе сгорания биомассы подобные загрязняющие вещества практически не образуются и не выделяются. Даже те небольшие объемы выбросов, которые имеют место, являются естественным звеном природного цикла, поскольку эти вещества в любом случае выделяются при перегнивании древесины. Концентрация тяжелых металлов в биомассе так же незначительна, следовательно, сгорание биотоплива не приводит к их выделению и концентрации. Если биотопливные золы переработаны в лесные или сельскохозяйственные земли, то использование биотоплива не влечет за собой изменений в вечном круговороте веществ в природе, происходящие при этом процессы находится в рамках обычных природных процессов роста-разложения. Сфера применения гранул и брикетов. Можно выделить несколько сфер применения гранул и брикетов. Гранулы первого класса используются в первую очередь в небольших и средних котлах, печах и каминах (до 1 МВт). Причем для использования гранул подходят как специализированные котлы, так и жидкотопливные котлы, оснащенные специализированным сжигателем для гранул (сжигатель для гранул может использоваться вместо исчерпавшей свой ресурс жидкотопливной форсунки/горелки или устанавливаться на новый котел - см. пункт 10). В Европе системы отопления на гранулах становятся все более популярными в частном секторе, количество таки систем растет в геометрической прогрессии. Промышленные гранулы используются в более мощных установках (свыше 1 МВт), а также в системах КПТЭ - Комбинированного Производства Тепла и Электроэнергии. Чаще всего такие установки строят в небольших городах и поселках, для тепло/энергоснабжения городских микрорайонов. На сегодняшний день одна из крупнейших КПТЭ в Европе снабжает теплом и электроэнергией район Большого Копенгагена в Дании, причем на установке используются и природный газ, и жидкое топливо, и солома, и гранулы, - последние используются в тех секторах, которые раньше топились на каменном угле, от которого сегодня в пользу биотоплива отказывается вся Западная Европа. Брикеты прежде всего используются в частном секторе - в каминах для дров, изразцовых печах и т.д. Однако они могут сжигаться и в котлах, предназначенных для сжигания сухого биотоплива - в первую очередь в качестве альтернативы углю. Брикеты цилиндрической формы подходят для автоматизированной подачи в топку транспортерами. Прямоугольные - больше для ручной подачи в небольших установках. Следует помнить при этом, что брикеты не только более эффективное топливо, чем уголь или дрова, но и более экологичное и эстетичное, и кроме того, неприхотливо в хранении и требует для этого намного более меньших площадей. Рисунок 1. Схема отрасли биоэнергетики Технология производства гранул. Гранулы производятся путем прессования древесных отходов очень мелкой фракции. Для того, чтобы получить такую фракцию, сырье требует предварительной обработки. Глубина первоначальной обработки зависит от свойств сырья. Идеальным сырьем для производства гранул является сухая стружка, остающаяся на мебельных фабриках - для такого сырья необходим самый минимальный перечень оборудования. Таким же хорошим сырьем являются сухие опилки (до 12% влажности). Из этого сырья получаются великолепные по качеству гранулы, востребованные на любом европейском рынке. Если же сырьем служат более влажные (13 - 55%) опилки, щепа, стружка, то для их переработки в гранулы/брикеты необходимо первоначальное подсушивание - до 12%. В таком случае процесс усложняется и дорожает за счет специализированной сушильной установки, стоимость которой может доходить до 50% всего объема необходимых для фабрики инвестиций. С учетом сложившейся практики можно сказать, что в большинстве случаев очень проблематично найти достаточный объем хорошего сырья - не только сухого, но и влажного. Поэтому в большинстве случаев необходимо рассчитывать на то, что придется производить собственное сырье. Щепу, подходящую для производства гранул, можно получать как из отходов лесопиления и деревообработки (горбыль, обрезки досок и т.д.) при помощи щепорубительной машины - чиппера. Другой вариант - производить щепу из баланса, но для этого необходима рубительная машина большей мощности - гриндер. Экономические подсчеты показывают, что производство сырья оправдано, с его помощью можно поддерживать высокую производительность фабрики и извлекать больше прибыли. Технология производства брикетов. Технология брикетирования на сегодняшний день менее развита и менее распространена, но и более проста. В Европе существует несколько не очень крупных компаний производителей оборудования. В целом производственная цепочка схожа с производством гранул, однако объемы производства обычно не превышают 500 - 800 кг/час и при производстве брикетов обычно используют сухое размельченное сырье. Такие линии обычно монтируются на мебельных и т.п. производствах. Брикетированное топливо, по нашему мнению, может в скором времени стать достаточно популярным на внутреннем российском рынке, тогда как гранулы первого класса еще долгое время будут преимущественно экспортным продуктом. Вывоз мусора вывоз и утилизация отходов Современные энергосберегающие системы подготовки воздуха pm. Фактор ветра. Попередній варіант схем повернення коштів для централізованої системи теплопостачання та будівель. В шахту не за углем. 2. Главная страница -> Технология утилизации Экологически чистая мебель: |
