energsecurityНадежность и безопасность энергетикиSafety and Reliability of Power Industry1999-55552542-2057ООО «НПО Энергобезопасность»10.24223/1999-5555-2019-12-4-281-285energsecurity-673Research ArticleОБЩИЕ ВОПРОСЫ НАДЕЖНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ ЭНЕРГЕТИКИGENERAL ISSUES RELATED TO RELIABILITY AND SAFETY OF THE POWER INDUSTRYПовышение эффективности и надежности получения электроэнергии на мусоросжигательных заводахImproving the efficiency and reliability of electric power generation at incineration plantsМартыновА. В.MartynovA. V.

ул. Красноказарменная, 14, 111250, г. Москва

Krasnokazarmennaya str., 14, 111250, Moscow

КутькоН. E.KutkoN. E.

Кафедра ПТС

ул. Красноказарменная, 14, 111250, г. Москва

Department IHES

Krasnokazarmennaya str., 14, 111250, Moscow

KutkoNY@mpei.ruФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет «МЭИ»РоссияMoscow Power Engineering InstituteRussian Federation201925012020124281285Copyright © Мартынов А.В., Кутько Н.E., 20202020Мартынов А.В., Кутько Н.E.Martynov A.V., Kutko N.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.sigma08.ru/jour/article/view/673

Рассмотрена проблема ликвидации отходов и, следовательно, свалок мусора Московской области, которые в настоящее время стали проблемой номер один для экологии в Москве и Московской области. Для решения этой проблемы в ближайшее время будут созданы мусоросжигательные заводы (МСЗ). В Московской области будут расположены 4 завода, которые смогут ликвидировать 2800 тыс. т. мусора в год. При сжигании мусора от его объема образуется 25% шлака, который имеет очень высокую температуру (1300.1500°С). Рассмотрена схема, в которой шлак направляется в водяную ванную и нагревает воду до 50.90°С. Такая температура является достаточной, чтобы испарить любое низкотемпературное тело (фреоны, предельные углеводороды и т. д.), затем пар низкотемпературного рабочего тела направляется в турбину, в которой вырабатывается дополнительная электроэнергия. Создание низкотемпературной ТЭС повышает надежность выработки электроэнергии на МСЗ. Работа низкотемпературной ТЭС за счет тепла шлаков является весьма эффективной, КПД их может составлять 40.60%. Кроме эффективности работы ТЭС, большое значение имеют капитальные затраты на создание дополнительных устройств на МСЗ. ТЭС, работающие на шлаках, являются именно такими дополнительными устройствами, поэтому следует минимизировать капитальные затраты на их создание. Кроме оборудования для работы ТЭС, необходимо иметь рабочее тело в количестве, определенном расчетами. Из многочисленного разнообразия рабочих тел, которые рассмотрены в статье, необходимо выбрать рабочее тело с наименьшей стоимостью.

The article deals with the problem of waste disposal and, accordingly, landfills in the Moscow Region, which have now become the number 1 problem for the environment in Moscow and the Moscow Region. To solve this problem, incineration plants (IP) will be established in the near future. 4 plants will be located in the Moscow Region that will be able to eliminate 2800 thousand tons of waste per year. Burning of waste results in formation of slag making 25% of its volume, which has a very high temperature (1300.1500°C). An arrangement is considered, in which slag is sent to a water bath and heats the water to 50.90°C. This temperature is sufficient to evaporate any low-temperature substance (freons, limiting hydrocarbons, etc.), whereupon the steam of the low-temperature working medium is sent to a turbine, which produces additional electricity. The creation of a low-temperature thermal power plant (TPP) increases the reliability of electricity generation at the IP. The operation of low-temperature TPPs due to the heat of slag is very efficient, their efficiency factor being as high as 40.60%. In addition to the efficiency of TPPs, capital costs for the creation of additional devices at the IP are of great importance. Thermal power plants operating on slag are just such additional devices, so it is necessary to minimize the capital costs of their creation. In addition to equipment for the operation of TPPs, it is necessary to have a working medium in an amount determined by calculations. From the wide variety of working media, which are considered in the article, it is necessary to choose the substance with the lowest cost.

мусоросжигательные заводыцикл Ренкинаповышение эффективностиутилизация мусоравыработка электроэнергииincineration plantsRankine cycleefficiency improvementwaste disposalelectric power generationReferencesЛанцев А. С., Промыслов В. В. Опыт работы мусоросжигательного завода №2 г. Москвы. Новости теплоснабжения 2010; 11(123): 12 – 18.Lantsev A. S., Promyslov V. V. Record of operation of incineration plant No.2 of Moscow City. Heat Supply News Bulletin 2010; 11(123): 12 – 18.Соколов Е. Я., Бродянский В. М. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения. Энергоатомиздат 1981.Sokolov Ye. Ya., Brodyanskiy V. M. Energy basics of heat conversion and cooling processes. Energoatomizdat 1981.Шубаров Н. С. Сравнение органического и парового циклов Ренкина. Молодой ученый 2017; 21(155): 160 – 163.Shubarov N. S. Comparison of organic and steam Rankine cycles. Young Scientist 2017; 21(155): 160 – 163.Мартынов А. В., Никифорова Д. В. Надежность и энергоэффективность установок, аппаратов и систем. Надежность и безопасность энергетики 2009: 4: 50 – 54.Martynov A. V., Nikiforov D. V. Reliability and energy efficiency of installations, apparatuses and systems. Power Reliability and Safety 2009: 4: 50 – 54.Гафуров А. М., Осипов Б. М., Гафуров Н. М., Гатина Р. З. Перспективы использования бинарных циклов в утилизации низкопотенциальной теплоты на геотермальных станциях. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики 2017; 19(5–6): 14 – 24.Gafurov A. M., Osipov B. M., Gafurov N. M., Gatina R. Z. Prospects of using binary cycles in utilization of low-potential heat at geothermal plants. News of Higher Educational Institutions. Power Generation Problems 2017; 19(5 – 6): 14 – 24.Жуков А. В., Федореев С. А. и др. Когенерационная установка на базе со-газогенератора и ОЦР-электропарогенератора, работающая на биотопливе. Промышленная энергетика 2015; 7: 40 – 43.Zhukov A.V., Fedoreyev S.A. et al. Cogeneration plant based on cogeneration gas generator and ORC power and steam-and-power generator operating on biofuel. Industrial Power Generation 2015; 7: 40 – 43.Рыженков В. А., Мартынов A. B., Григорьев C. B., Кутько Н. Е. К вопросу об эффективности петротермальных низкотемпературных ТЭС. Новости теплоснабжения 2010; 10: 20–22.Ryzhenkov V. A., Martynov A. V., Grigoryev S. V., Kutko N. Ye. On efficiency of petrothermal low-temperature TPPs. Heat Supply News Bulletin 2010; 10: 20 – 22.Карабарин Д. И., Михайленко С. А. Использование низкопотенциальных источников энергии на основе органического цикла Ренкина. Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии 2018; 11(7): 867 – 876.Karabarin D. I., Mikhaylenko S. A. Using low-potential sources of energy based on organic Rankine cycle. Journal of Siberian Federal University. Series: Engineering and Technologies 2018; 11(7): 867 – 876.Гафуров А. М., Гатина Р. З., Гафуров Н. М. Температурный диапазон использования сжиженного газа С3Н8 в качестве низкокипящего рабочего тела. Теория и практика современной науки 2016; 9(15): 115 – 118.Gafurov A. M., Gatina A. M., Gafurov N. M. Temperature range of using liquefied С3Н8 gas as a low-boiling working medium. Theory and Practice of Modern Science 2016; 9(15): 115 – 118.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.