Плазменная газификация (реактор) с мини-ТЭЦ
Технология плазменной газификации для переработки твердых бытовых отходов (ТБО) с получением электроэнергии представляет собой передовой метод утилизации отходов, который сочетает в себе экологичность и высокую эффективность. Плазменные реакторы марки «УПГ-Нейтрон», предназначены для переработки различных видов органических отходов, включая ТБО. В результате этого процесса образуется синтез-газ и горячие дымовые газы, которые можно использовать для производства электроэнергии в электростанциях на базе турбин с органическим циклом Ренкина (ORC-turbines). Мощность такой энергоустановки может варьироваться от 1 до 15 МВт.

Плазменная газификация является передовой технологией, обеспечивающей утилизацию отсортированных отходов наиболее экологически безопасным способом. В отличие от традиционного сжигания, плазменная газификация происходит при экстремально высоких температурах, что позволяет разрушить практически все вредные соединения, минимизируя выбросы токсичных веществ в атмосферу.
Реактор «УПГ-Нейтрон» позволяет перерабатывать отходы различной степени опасности, включая токсичные и опасные материалы, что существенно расширяет его применение. Одним из ключевых преимуществ этой технологии является снижение затрат на утилизацию отходов — в некоторых случаях до 5 раз по сравнению с традиционными методами.

Установка «УПГ-Нейтрон» представляет собой инновационный продукт, не имеющий аналогов на рынке по эффективности и экологической безопасности. Разработка и внедрение таких технологий играют важную роль в переходе к устойчивой энергетике и минимизации негативного воздействия на окружающую среду.

Реактор «УПГ-Нейтрон» применяется для переработки различных типов твердых бытовых отходов (ТБО), включая:
  • Растительные отходы
  • Биологические отходы
  • Синтетические отходы (полимеры, пластмассы)
  • Нефтехимические отходы
  • Низкосортные виды минерального топлива

Применение в различных отраслях
Основные типы отходов, перерабатываемые с использованием реактора «УПГ-Нейтрон»:

Отрасли

Основные типы ТБО отходов (сырья)

1. Городское хозяйство

ТБО, ТКО, древесные отходы (сучья, ветви), пластик, резина и т.д.

2. Угольная промышленность

Угли низких сортов, отсев, кек, бурые угли и т.д.

3. Нефтяная промышленность

Нефтешламы, нефтекокс, тяжелые гудроны и т.д.

5. Водоканалы

Илы фильтрации

7. Деревопереработка

Опил, щепа, иные отходы деревообработки

8. Пищевая промышленность

Барда, илы фильтрации, иные отходы

9. Транспорт

Отработанные масла, ж/д шпалы и т.д.

10. Сельское хозяйство

Кокосовая скорлупа, рисовая шелуха, солома, шкурки цитрусов, подстилка, навоз, отход от производства пальмового масла и т.д.

11. Добыча и переработка

Торф, лигнин

12. Масло-жировые комбинаты

Илы фильтрации очистных сооружений, отходы очистки масличных семян

Технические характеристики реактора «УПГ-Нейтрон»

Производительность по отходам:

от 25 до 150 тонн в сутки.

Режимы загрузки:

минимальная загрузка — 15%, максимальная (пиковая) — 120%.

Производительность по синтез-газу:

от 25 до 150 м³/сутки.

Производительность по теплу (опционально):

от 2 до 32 Гкал/час.

Производительность по электроэнергии (опционально):

единичная мощность от 2 МВт до 15 МВт/час, с использованием электростанций марки «Нейтрон-ORC» на базе турбин с циклом «Organic Rankine cycle» (ORC) или паротурбинных электростанций.

Производительность по синтетическим топливным фракциям (опция, в разработке):

от 25 тонн/сутки.

Производительность по углероду (опция, в разработке):

до 5-10 тонн/сутки через торрефикацию высокоуглеродистых отходов раскалённым синтез-газом, с дополнительным увеличением выхода синтез-газа на 20-30%.

Температура в зоне плазменного разряда:

8000°C.

Температура синтез-газа на выходе из реактора:

100-1200°C.

Срок службы реактора:

30 лет.

Гарантийный срок завода-изготовителя:

24 месяца с момента ввода в эксплуатацию.

Время на перезапуск реактора:

1 час.

Устойчивость к климатическим условиям:

от -50°C до +50°C.


Эти характеристики делают реактор «УПГ-Нейтрон» высокоэффективным решением для переработки различных видов отходов и производства энергии в широком диапазоне климатических условий.
Принцип работы

Реактор «УПГ-Нейтрон» не требует дорогостоящих расходных материалов, таких как электроды плазматронов. Основой работы плазменного газификатора является высокотемпературная деструкция органического сырья, в результате чего образуются горючие газы. Высокие температуры в газификаторе достигаются благодаря турбулентному потоку ионизированного газа. Рециркуляция газов осуществляется принудительно, с помощью вентилятора, подключенного к внешнему источнику энергии.

Изначально в процессе рециркуляции участвуют дымовые газы, образующиеся при сжигании отходов в газификаторе, что способствует созданию катализатора. Катализатором выступает зола, которая поддерживает формирование высококалорийного синтез-газа. Турбулентный поток, создаваемый системой рециркуляции через газоходы, приводит к ионизации молекул газа за счёт их трения о стенки газификатора, которые изолированы от земли. При столкновении разнозаряженных молекул в потоке рециркуляции происходит искровой разряд с температурой в искре не менее 3000°C, что вызывает резкое повышение температуры. Влага, содержащаяся в топливе или подаваемая в газификатор в виде пара, распадается в искровом разряде на водород и кислород. Водород, участвуя в образовании углеводородного газа, частично сгорает, дополнительно повышая температуру газификации.

После достижения необходимых параметров плазмы в газификатор поступают отходы: твёрдые фракции (размером не более 100 мм и влажностью до 80%) загружаются через шлюзовую камеру сверху, жидкие отходы в виде водо-масляной эмульсии — через инжектор в нагнетающий газоход системы рециркуляции. Образующийся газ очищается от золы с помощью циклона, затем охлаждается в блоке охлаждения. Далее синтез-газ сжигается в камере сгорания, образуя дымовые газы, которые поступают в теплообменник электростанции марки «Нейтрон-ORC». Этот теплообменник разогревает и передает синтетическую жидкость «Элегаз» в «рабочее тело» конденсационной турбины электростанции, что приводит к выработке электрической энергии. Часть произведенной энергии используется для дальнейшего обеспечения работы газификатора, что позволяет отключить внешний источник электроэнергии. Остальная энергия передается стороннему потребителю.

В результате этих процессов отходы полностью перерабатываются при температуре до 10 000°C, а на выходе из реактора «УПГ-Нейтрон» образуются экологически безопасные, химически инертные шлаки, не наносящие вреда окружающей среде. Производительность газификатора регулируется с помощью частотного регулятора электродвигателя, который контролирует скорость потока рециркуляции.
Общие технические характеристики энергоустановки «НЕЙТРОН-ORC»

№ п/п

Модификация установки

НЕЙТРОН-ORC

1

Номинальная электрическая мощность на клеммах генератора, кВт

2000-10000

2

КПД установки по топливу синтез-газа, %

58,6

3

Номинальная частота вращения ротора электрогенератора, об/мин.

1 500

4

Температура дымовых газов, °С

1000

5

Тип электрогенератора

Асинхронный, четырех-полюсный

6

Род тока

переменный

7

Номинальное напряжение, В

380

8

Номинальная частота тока, Гц

50

9

Эксплуатационные показатели оборудования, в т. ч.:

 

 

—       межрегламентный ресурс, часов (1 раз в год)

8000

 

—       ресурс до капитального ремонта, часов

80000

 

—       срок службы, часов

200000

 

—       срок службы, лет

25

10

Габаритные размеры в транспортном положении, мм

От 12000x2400x2400

11

Рабочий диапазон эксплуатационных температур

— 40…+60°С

12

Сейсмическое воздействие интенсивностью баллов по шкале MSK-64

не менее 7

Этапы работ
  1. Разработка и согласование технического задания.
  2. Разработка рабочей документации.
  3. Изготовление и поставка энергоблока на базе сортировки, реактора и электростанции в объеме, предусмотренном Приложением к техническому заданию.
  4. Крупноузловая разборка, сборка и поставка оборудования на площадку Заказчика.
  5. Монтаж, пуско-наладка и запуск в опытную эксплуатацию.
  6. Обучение оперативного персонала Заказчика проводится Исполнителем до передачи оборудования в эксплуатацию.
  7. Регламент на период пуско-наладочных работ: отдельным документом устанавливаются регламент взаимодействия сторон, объём и состав перерабатываемых отходов, порядок приёмки в эксплуатацию, включая проведение испытаний и приёмку по производительности.
Для заказа Плазменной газификации (реактор) с мини-ТЭЦ или консультации специалиста:

  • позвоните по телефону +7 707 583 1739
  • свяжитесь с нами по электронной почте interprom.kz@mail.ru