Автономные ЭТК по переработке отходов

В 2016 г. ООО НПП «Донские технологии» совместно с ООО ИТЦ «ДонЭнероМаш» инициировали проект по созданию автономных энерготехнологических комплексов (ЭТК) по переработке твердых коммунальных и сельскохозяйственных отходов. За прошедшее время нашими силами и силами наших партнеров разработаны ряд технологических решений, которые нашли свое применение в двух вариантах ЭТК.

1. В качестве базовой технологии энергетической утилизации ТКО выбрана технология оксипиролиза - высокотемпературный пиролиз в совокупности с процессом газификации. Технология позволяет полностью перерабатывать ТКО после мусоросортировочных линий. Остатки переработки в виде зольного продукта в объеме около 10% могут применяться в производстве строительных материалов. Технология прошла апробацию на действующем экспериментальном образце ЭТК в г. Санкт-Петербург. Комплекс производительностью по отходам 150 кг/ч и электрической мощностью 30 кВт имеет контейнерное исполнение. В качестве топлива применялись отходы сортировки маркой «топливо rdf». В апреле 2019 года экспериментальный образец ЭТК выл введен в эксплуатацию в полностью автоматическом режиме. Выработка энергии осуществлялась в режиме когенерации. Энергетический модуль комплекса показал стабильную работу на протяжении длительного времени,  выбросы после системы очистки не превышали допустимых значений.

2. В качестве базовой технологии энергетической утилизации сельскохозяйственных отходов растительного происхождения (лузга подсолнечника, риса, гречихи, отходов деревообработки и им аналогичные)  выбрана технология вихревого сжигания. Подобных топлива не требует предварительной сушки и измельчения, что значительно упрощает технологическую схему ЭТК. Низкое содержание вредных веществ в уходящих газах при прямом сжигании растительных отходов также не требует усложненной и дорогостоящей системы очистки, в отличии от комплексов по энергетической утилизации ТКО. Экспериментальный образец ЭТК по энергетической утилизации отходов растительного происхождения собран для проведения испытаний на территории Индустриального парка г. Новочеркасск.

Полученные результаты позволяют масштабировать конструкторско-технологические решения на типовой ряд ЭТК. Мощностной ряд разрабатываемых ЭТК в электроэнергетическом эквиваленте соответствует диапазону 30-250 кВт. Производительность ЭТК по отходам — до 2 т/ч. Комплексы планируется изготавливать в полной заводской комплектации, в модульном исполнении, с возможностью блочного формирования микро- и мини-ТЭЦ требуемой мощности. ЭТК вырабатывает энергию в режиме когенерации, с полным покрытием собственных нужд ЭТК и отдачей излишков электроэнергии для питания оборудования мусоросортировочных линий или обрабатывающего сельхоз. сырье предприятия. Регулирование электрической и тепловой энергии раздельное. Тепловая энергия (до 3,5 МВт для ЭТК электрической мощностью 250 кВт) может быть передана для отопления и ГВС близлежащих жилых и производственных зданий.

Разработанный в рамках проекта микроэнергетический комплекс (МЭК) может сопрягаться с любым другим оборудованием по переработке отходов при условии подачи на вход турбины пара с параметрами по температуре не менее 160 °С. Контейнерное исполнение комплексов дает возможность его монтажа на свайных конструкциях, что снимает необходимость экспертизы строительной части проекта.

С целью реализацией проекта был сформирован Консорциум научно-производственных предприятий. Основные предприятия, входящие в Консорциум: разработчик технологии переработки отходов РНЦ «Прикладная химия», разработчик и изготовитель реакторного оборудования «ЦНИИ КМ «Прометей», разработчик и изготовитель высокотемпературного парогенератора ОАО «Балтийский завод», разработчик и изготовитель контейнерного оборудования и систем жизнеобеспечения ЗАО МИК «Аква-Сервис», все предприятия представляют г. Санкт-Петербург. Разработчик и изготовитель систем автоматизации и управления ОАО «Московский завод тепловой автоматики, г. Москва. Разработчики и изготовители МЭК: высокоскоростные микротурбина и электрический генератор, устройство преобразования и распределения электрической энергии ООО НПП «Донские технологии» и ООО ИТЦ «ДонЭнергоМаш», Ростовская область.

Научное руководство работами осуществляет ЦНИИ КМ «Прометей», координаторы проекта: ООО НПП «Донские технологии» и ООО ИТЦ «ДонЭнероМаш». В схеме реализации проекта среди исполнителей имеются вакантные места в области разработки и изготовления высокоскоростных подшипниковых опор на обороты от 20 до 100 тысяч об/мин, а также высокоэффективного теплообменного оборудования. Помимо этого мы заинтересованы в адаптации созданного МЭК с другими устройствами и оборудованием по утилизации сбросной тепловой энергии как для технологий переработки отходов, так и других, включая транспорт, дизель-генераторные установки и прочие.

Результаты нашей работы были опубликованы в статьях:

• «Энерготехнологические комплексы для автономного энергоснабжения на основе технологий переработки отходов», 5-й номер 2019 г. журнала «Энергосбережение и автоматизация»
• «Всё, что горит, может стать источником энергии», 5-й номер журнала «Энергетика и промышленность России» за 2020 г.
• «Автономные мини-ТЭЦ по переработке твердых коммунальных отходов», 2-й номер 2020 г. журнала «Энергосбережение»

А также были рассмотрены и высоко оценены на заседаниях:

• секции «Энергоэффективное строительство» Объединенного научно-технического совета по вопросам градостроительной политики и строительства города Москвы, 27 февраля 2020 г.
• бизнес-форума «Экотехнопарки России», 25 февраля 2020 г.

О проекте мини-ТЭЦ по переработке твердых коммунальных отходов на базе разрабатываемых ЭТК Вы можете узнать из презентационного материала, перейдя по ссылке.

Рубрика: Текущие НИР и ОКР