Энергаз2
Аналитика - Генерация энергии

В Канаде появится самая эффективная в Северной Америке электростанция на бытовых отходах


10.07.08 10:13
В Оттаве (Канада) построят первую в Северной Америке коммерчески эффективную электростанцию, использующую в качестве топлива бытовой мусор. Электростанция представляет собой комплекс оборудования, позволяющий довести глубину переработки бытовых отходов до 99,8%, и при этом получать различные вещества для вторичного использования, а также электроэнергию. Особенность комплекса в его высочайших экологических характеристиках, которые стали возможны за счет разложения токсичных соединений в плазмотроне.

На прошлой неделе городской совет Оттавы единогласно одобрил проект компании PlascoEnergy Group (http://www.zerowasteottawa.com) по строительству электростанции способной утилизировать 400 тонн бытового мусора в день. Завод не только решит проблему утилизации бытовых отходов, но и будет вырабатывать 21 МВт электроэнергии (достаточно для обеспечения 19000 домов). В отличии от обычных мусоросжигательных заводов, выбросы новой электростанции будут значительно менее вредными для окружающей среды. Это стало возможным, благодаря применению электро-плазмотрона, в котором при температуре 1200 ºC происходит разложение смеси токсичных газов на более простые соединения.

«Плазмотрон - техническое устройство, в котором происходит образование и поддержание температуры плазмы используемой для обработки материалов или как источник света и тепла. Буквально, плазмотрон означает — генератор плазмы» (источник: Википедия).

В Северной Америке такой перерабатывающий комплекс появится впервые. В других городах существуют аналогичные проекты в более ранних стадиях, но проект в Оттаве ближе других к реализации. Например, в июне штат Гаваи разместил облигационный заем на 100 млн. долл. для финансирования строительства мусороперерабатывающего завода с выработкой электроэнергии на основе плазмотрона (контакт получила компания Westinghouse Plasma). В Бостоне успешно действует опытная установка, перерабатывающая 10 тонн отходов в день.  

Идея использования мусора для производства электроэнергии не нова. Достаточно давно известен способ газификации бытовых отходов, при котором мусор нагревают до 700-800 градусов Цельсия без доступа кислорода. В результате нагревания образуется синтетический газ (смесь водорода и монооксида углерода), такой газ может быть сожжен в котле или газовой турбине. Такой способ был не достаточно коммерчески и экологически эффективен и не получил распространения в Северной Америке.

Разными разработчиками предпринимались попытки повысить эффективность переработки отходов при помощи их нагрева до более высоких температур. Например, в электро-плазмотронных установках продукты распада бытовых отходов могут быть нагреты до температуры в несколько тысяч градусов. При такой температуре сложные и опасные для экологии соединения разлагаются на более простые и менее вредные. Но электро-плазмотроны потребляют всю электроэнергию, которая производится при сжигании выделяемого синтез-газа. Поэтому, данный способ не был энергетически эффективен, и применение плазмотронов рассматривалось лишь с целью утилизации  особо опасных отходов и снижения экологического ущерба.

Пять лет назад компания PlascoEnergy начала поиск пути повышения эффективности использования электро-плазмотронов. Такой путь был сравнительно быстро найден. Выяснилось, что для эффективного разложения твердых бытовых отходов и выделения синтетического газа необходимо гораздо меньше тепловой энергии, чем выделяется в обычном плазмотроне. В Испании компания PlascoEnergy создала опытный образец установки, рассчитанной на переработку 5 тонн мусора в день. В январе 2008 года в Оттаве была запущена демонстрационная модель мощностью 100 тонн в день.  

Демонстрационная модель станции


Демонстрационная модель станции


Что можно получить из одной тонны твердых бытовых отходов?

2600 куб.м

Синтетический газ (удельная теплота сгорания 4,85 МДж/м.куб. )

150 кг

Неразлагаемый шлак

5 кг

Сера

5-10 кг

Соль

300 литров

Вода

1,3 кг

Тяжелые металлы


Схема работы установки такова. Во-первых, из твердых бытовых отходов удаляют металлы. Далее отходы размельчают и нагревают до 700 ºC  в камере газификации. При такой температуре из отходов выделяется смесь газов, которая направляется в плазмотрон. Температура в плазматроне достигает всего 1200 ºC. Здесь смесь сложных газов разлагается на пар, монооксид углерода, водород (все вместе образуют синтетический газ). Кроме того, выделяется небольшое количество ртути и серы, которые удаляются системой очистки. Очищенный газ служит топливом для двигателя внутреннего сгорания или турбины.

Схема процессов переработки твердых бытовых отходов

Схема процессов переработки твердых бытовых отходов


Энергетические характеристики синтез-газа (выработка электроэнергии при сжигании 2600 куб. м. синтез-газа)*



Двигатель внутреннего сгорания

Паровая турбина

Пар на отопление или горячее водоснабжение

Комбинированный цикл**

970 кВт*ч (эл. мощн.)

260 кВт*ч(эл. мощн.)

210 кВт*ч (тепл. мощн.)

Простой цикл с выработкой тепла***

970 кВт*ч (эл. мощн.)


1350 кВт*ч (тепл. мощн.)

 * при 0 ºC и давлении 101,3 кПа

** 1230 кВт*ч – 50-дневная норма электропотребления одного домашнего хозяйства
*** 970 кВт*ч – 40-дневная норма электропотребления одного домашнего хозяйства

Часть отходов не превращается в газ и остается в виде шлака на дне газификационной камеры. Шлак направляется в еще один плазматрон, где из него выделяются остатки углерода. Оставшийся после этой операции шлак может быть использован для дорожного строительства или производства цемента.

Сравнение стандартов содержания вредных веществ в выхлопных газах с их содержанием в продуктах сгорания  на электростанции PlascoEnergy



Параметр

Ед. изм.

Стандарт

Факт.

PlascoEnergy

Провинция Онтарио (Канада)

Калифорния (США)

Европейский союз

Микрочастицы

мг / м.куб.

12

16

9

3

HCl

мг / м.куб.

19

27

9

2

HF

мг / м.куб.

0

0

0,09

0,02

SO2

мг / м.куб.

37

56

46

10

NO2

мг / м.куб.

207

202

183

9

CO

мг / м.куб.

0

41

46

34

Hg

мг / м.куб.

0,02

0,06

0,046

0,0005

Cd

мг / м.куб.

0,014

0,01

0,046

0,001

Диоксины

мг / м.куб.

0,04

9

0,9

0


На строительство электростанции город Оттава выделит PlascoEnergy 125 млн. долл. Кроме того, город будет выплачивать компании 60 долл. за каждую утилизированную тонну бытовых отходов.







О проекте Размещение рекламы на портале Баннеры и логотипы "Energyland.info"
Яндекс цитирования         Яндекс.Метрика