Сжигание отходов. Особенности
Из доклада Международной Ассоциации «Глобальная Энергия» «10 прорывных идей в энергетике на следующие 10 лет»
- Основная тенденция развития мусоросжигания — переход от прямого сжигания ТБО к оптимизированному сжиганию выделенной из ТБО горючей (топливной) фракции и переход от сжигания как процесса ликвидации ТБО к сжиганию как процессу, обеспечивающему, наряду с обезвреживанием отходов, получение тепловой и электрической энергии. В настоящее время уровень сжигания ТБО в странах мира различен. В Австрии, Италии, Франции и Германии он составляет 20–40%, в Бельгии и Швеции — 48–50%, Дании и Швейцарии — 80%, Англии и США — 10%. В России сжигается около 2% бытового мусора.
Для качественного сжигания требуются повышенные температуры в диапазоне 1500°С — 2000°С. Апробированный подход по снижению образования диоксинов состоит в формировании зоны высоких температур более 1200°С с временем пребывания не менее 2 секунд, когда диоксины полностью разрушаются, и последующим быстрым охлаждением или каталитическим дожиганием во избежание нового процесса образования диоксинов. Международное Энергетическое Агентство называет энергетическую утилизацию отходов с таким высокотемпературным сжиганием и технологией контроля за загрязнением окружающей среды лучшей альтернативой полигонам ТКО.
Низкая теплотворная способность ТБО не является серьёзным препятствием при их сжигании. Если рассматривать отходы как твердое топливо, имеющее определённые зольность, влажность и горючую часть, то его можно либо использовать, добиваясь удовлетворения условий треугольника Таннера, либо поддерживать горение за счёт использования дополнительного топлива, имеющего более высокую теплотворную способность, или подогретого воздушного дутья, или дутья, обогащённого кислородом. Применение кислорода снижает общий объем газов (воздух + кислород), используемых при сжигании мусора, тем самым позволяя повысить температуру при сжигании ТКО и при этом снизить объём газов и размеры газоочистных сооружений. Отходы углеобогащения могут при совместном сжигании обеспечить необходимые условия горения в пределах топливного треугольника Таннера. Температура в печи сжигания мусора при использовании кислорода будет не ниже 1400°C. Однако, использование кислорода при переработке мусора увеличит стоимость процесса. Но снижение размеров газоочистных сооружений за счёт применения кислорода и уменьшение концентрации вредных веществ в отходящих газах при температурах выше 1300°C компенсируют этот недостаток.
Как показали исследования, состав выделяющейся при сжигании отходов газовой фазы является безопасным, если температура процесса не менее 1300°C. Именно эта температура принимается за минимальную температуру сжигания при проектировании МСЖ за рубежом. В газоочистных сооружениях используется известь для удаления хлора, серы; сложные соединения удаляются с помощью активированного угля.
Сергей Елистратов, заведующий кафедрой тепловых электрических станций, Новосибирский государственный технический университет
https://globalenergyprize.org/ru/10-proryvnyh-idej-v-energetike-na-sledujushhie-10-let/
Из доклада Международной Ассоциации «Глобальная Энергия» «10 прорывных идей в энергетике на следующие 10 лет»
- Основная тенденция развития мусоросжигания — переход от прямого сжигания ТБО к оптимизированному сжиганию выделенной из ТБО горючей (топливной) фракции и переход от сжигания как процесса ликвидации ТБО к сжиганию как процессу, обеспечивающему, наряду с обезвреживанием отходов, получение тепловой и электрической энергии. В настоящее время уровень сжигания ТБО в странах мира различен. В Австрии, Италии, Франции и Германии он составляет 20–40%, в Бельгии и Швеции — 48–50%, Дании и Швейцарии — 80%, Англии и США — 10%. В России сжигается около 2% бытового мусора.
Для качественного сжигания требуются повышенные температуры в диапазоне 1500°С — 2000°С. Апробированный подход по снижению образования диоксинов состоит в формировании зоны высоких температур более 1200°С с временем пребывания не менее 2 секунд, когда диоксины полностью разрушаются, и последующим быстрым охлаждением или каталитическим дожиганием во избежание нового процесса образования диоксинов. Международное Энергетическое Агентство называет энергетическую утилизацию отходов с таким высокотемпературным сжиганием и технологией контроля за загрязнением окружающей среды лучшей альтернативой полигонам ТКО.
Низкая теплотворная способность ТБО не является серьёзным препятствием при их сжигании. Если рассматривать отходы как твердое топливо, имеющее определённые зольность, влажность и горючую часть, то его можно либо использовать, добиваясь удовлетворения условий треугольника Таннера, либо поддерживать горение за счёт использования дополнительного топлива, имеющего более высокую теплотворную способность, или подогретого воздушного дутья, или дутья, обогащённого кислородом. Применение кислорода снижает общий объем газов (воздух + кислород), используемых при сжигании мусора, тем самым позволяя повысить температуру при сжигании ТКО и при этом снизить объём газов и размеры газоочистных сооружений. Отходы углеобогащения могут при совместном сжигании обеспечить необходимые условия горения в пределах топливного треугольника Таннера. Температура в печи сжигания мусора при использовании кислорода будет не ниже 1400°C. Однако, использование кислорода при переработке мусора увеличит стоимость процесса. Но снижение размеров газоочистных сооружений за счёт применения кислорода и уменьшение концентрации вредных веществ в отходящих газах при температурах выше 1300°C компенсируют этот недостаток.
Как показали исследования, состав выделяющейся при сжигании отходов газовой фазы является безопасным, если температура процесса не менее 1300°C. Именно эта температура принимается за минимальную температуру сжигания при проектировании МСЖ за рубежом. В газоочистных сооружениях используется известь для удаления хлора, серы; сложные соединения удаляются с помощью активированного угля.
Сергей Елистратов, заведующий кафедрой тепловых электрических станций, Новосибирский государственный технический университет
https://globalenergyprize.org/ru/10-proryvnyh-idej-v-energetike-na-sledujushhie-10-let/