Институт проблем химической физики РАН Черноголовка 2001 Энергетика и экология Г.Б. Манелис

«Газовая пауза» в течение 90-х годов привела в России к резкому сокращению добычи и использования в энергетике угля, торфа, горючих сланцев и др. твердых топлив. В связи с кажущимся изобилием «дешевых» энергоресурсов основой развития тепловой энергетики стали крупные ТЭЦ конденсационного типа (коэффициент использования топлива ~ 40%)

Физический износ оборудования (выше 60%); Состояние энергетики в ближайшие годы будут определять: Повышение цен на природный газ и мазут в России в несколько раз, снижение поставок газа на внутренний рынок; Резкое падение в 90-е годы промышленной разведки и обустройства новых месторождений газа и др. топливных ресурсов; Низкий технологический и экологический уровень существующих энергопредприятий на твердом топливе; Возрастание потребности в энергии в связи с предполагаемым ростом промышленности.

Замещение части природного газа и мазута в энергетическом балансе России вместе с иными путями (атомная энергетика) должно базироваться на широком использовании наряду с качественными углями местных и альтернативных топлив, низкокачественных, высокозольных углей, биомассы, промышленных промышленных и бытовых отходов и т.п. c опережающим развитием «малой» энергетики, обеспечивающей большую энергетическую независимость регионов, снижение капитальных затрат и резкое повышение коэффициента использования топлив (до 80-90%).

Энергетическая эффективность альтернативных топлив (тонн усл. топлива на 1 тонну продукта)

Горючее Окислитель Продукт-газ Шлак Т Е П Л О C + O 2 + H 2 O CO + H 2 CO + H 2 Калорийность КДж/м 3 Возможная зольность - до 95%

Углей и высокозольных углеотходов. Разработаны технологии переработки: Торфа. Сланцев. Биомассы, в том числе древесины, отходов легкой и целлюлозно-бумажной промышленности

Разработаны технологии переработки: Использованных автомобильных покрышек, отходов химической и полимерной промышленности. Нефтешламов и маслоотходов. Илов полей фильтрации и биологической очистки сточных вод. 5. Твердых бытовых отходов. Госпитальных отходов

ОСНОВА ТЕХНОЛОГИИ - ГАЗИФИКАТОР ШАХТНОГО ТИПА, В КОТОРОМ ПЕРЕРАБАТЫВАЕМЫЙ МАТЕРИАЛ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО ПРОХОДИТ ЧЕРЕЗ ЗОНЫ ПРОГРЕВА, ПИРОЛИЗА, ГОРЕНИЯ И ОСТЫВАНИЯ. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА

Состояние работ Создана кооперация ИПХФ с конструкторскими бюро, заводами изготовителями: Электростальтяжмаш ( Московская область), г.п. Салют (г. Москва), а/о Экогазтек (Финляндия), а/о Финрейла (Финляндия). Создана демонстрационная установка г. Пуатье (Франция) по переработке старых покрышек. Разработаны и созданы головные образцы промышленных установок.

ЛАБОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ПРОЦЕССА ФИЛЬТРАЦИОННОГО ГОРЕНИЯ ЛАБОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ПРОЦЕССА ФИЛЬТРАЦИОННОГО ГОРЕНИЯ

ПИЛОТНАЯ УСТАНОВКА «ДРАКОН»

УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ МАСЛООТХОДОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ 150 тонн в год, ЭЗТМ, г. Электросталь УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ МАСЛООТХОДОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ 150 тонн в год, ЭЗТМ, г. Электросталь

МОДУЛЬ ЗАВОДА ГАЗИФИКАЦИИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ г. Лаппеенранта, Финляндия 15 тыс. тонн в год МОДУЛЬ ЗАВОДА ГАЗИФИКАЦИИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ г. Лаппеенранта, Финляндия 15 тыс. тонн в год

Образование вредных веществ в дымовых газах при сжигании ТБО (до очистки)

1. Разрабатывается рабочий проект реконструкции 1-го Московского мусороперерабатывающего завода и изготавливается оборудование. Совместно с Мосэкотехпромом и г.п. Салют. 2. Разрабатывается проект по созданию энергоустановок в Вологодской обл. Совместно с администрацией, РЭК Волгоградской области, а/о Северсталь. 3. Завершается анализ структуры энергопроизводства и энергопотребления Новгородской обл. с выбором первоочередных объектов использования процесса. Совместно с Межрегионгазом, Новгородорегионгазом, администрацией области. 4. На стадии предпроектной проработки и технико-экономической оценки создание (реконструкции) ряда предприятий в Северо-западном регионе, Башкирии, Белоруссии, Украине, а также (по заказу инофирм) в Германии, Австрии, Испании и т.д. В настоящее время

1. Продолжение и развитие фундаментальных исследований: а) механизм и теория процесса фильтрационного горения (ИПХФ РАН) б) механизм образования побочных токсичных продуктов горения, в т.ч. диоксинов (ИПХФ РАН, совместно с ИОХ РАН и институтом им. Северцева РАН). 2. Разработка реакторов с высокой удельной производительностью. (30 50 тысяч тонн/год). ИПХФ совместно с Электростальтяжмаш и г.п. Салют Направления исследований

ВЫДЕЛЕНИЕ ВОДОРОДА H2H2 ИПХФ РАН совместно с ИНХС РАН ИПХФ РАН совместно с ИНХС РАН 3

СОВМЕЩЕНИЕ С ГАЗОВОЙ ТУРБИНОЙ ИПХФ РАН совместно с ГП «САЛЮТ» ИПХФ РАН совместно с ГП «САЛЮТ» 4

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДВС ИПХФ РАН совместно с ИНХС РАН ИПХФ РАН совместно с ИНХС РАН 5

Оценка количества отходов и их энергетической эффективности в России Виды отходов Производство млн. т/год Энергетическая эффективность млн. т. условного топлива/год Накоплено млн. ТУТ ТБО377,4222 Органические осадки (илы)2,70,3210 Отходы нефти и нефтепродуктов (1,4 % от уровня потребления) 8,411,2560 (?) Отходы, содержащие уголь Доступные отходы лесо и деревопереработки 7,55? Сельскохозяйственные отходы 25,56? Старые покрышки0,50,55> 5

Коэффициент полезного использования топлив КПИ Конденсационные электростанции % Промышленно-отопительные теплоэлектроцентрали % ТЭЦ промышленных предприятий, малые ТЭЦ (электричество + тепло) % Коммунальные и промышленные котельные (только тепло) % Технологические печи и устройства промышленных предприятий %