Повышение эффективности и надежности получения электроэнергии на мусоросжигательных заводах

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.

1. Ланцев А. С., Промыслов В. В. Опыт работы мусоросжигательного завода №2 г. Москвы. Новости теплоснабжения 2010; 11(123): 12 – 18.

2. Соколов Е. Я., Бродянский В. М. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения. Энергоатомиздат 1981.

3. Шубаров Н. С. Сравнение органического и парового циклов Ренкина. Молодой ученый 2017; 21(155): 160 – 163.

4. Мартынов А. В., Никифорова Д. В. Надежность и энергоэффективность установок, аппаратов и систем. Надежность и безопасность энергетики 2009: 4: 50 – 54.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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.