МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНЖЕНЕРНОЙ ЭКОЛОГИИ Заведующий кафедрой «Техника и технологий переработки отходов» Профессор, д. т. н. А. М. Гонопольский. - презентация

1 МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНЖЕНЕРНОЙ ЭКОЛОГИИ Заведующий кафедрой «Техника и технологий переработки отходов» Профессор, д. т. н. А. М. Гонопольский Производство энергии на мусоросжигательных заводах 9 ноября 2007г. Москва

2 Объёмы образования и энергетический потенциал отходов г. Москвы (19,5 млн. т/год) N0 ~3,3 ГВт Морфологический состав ТБО г. Москвы

3 Hong Kong Technical center SOUTH AFRICA GERMANY RUSSIA IRAN SPAIN ITALY FRANCE CANADA GREECE TURKEY BELGIUM USA UK INDIA BRAZIL MEXICO CHINA ARGENTINA CHILE ECUADOR COLOMBIA KOREA PHILIPPINES MALAYSIA THAILAND TAIWAN Sao Paolo Technical center Buenos Aires Technical center Mexico DF Technical center Morestown Technical center France/UK Technical center WESTERN AFRICA MOROCCO EGYPT LEBANON AUSTRALIA Более 3900 МСЗ-ТЭС сегодня работают в мире

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13 ПЕРСПЕКТИВНАЯ СХЕМА ЭНЕРГОПРЕДПРИЯТИЯ НА БАЗЕ РЕАКТОРА ПИРОЛИЗНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ С УТИЛИЗАЦИЕЙ ТЕПЛА ОТГ МСЗ В БИНАРНОМ ПАРОГАЗОВОМ ЦИКЛЕ 1 – реактор термической переработки отходов; 2 – воздушный компрессор; 3 – УСПП; 4 – устройство для зажигания газовой смеси; 5 – газотурбинный агрегат; 6 – электрогененратор; 7 – камера подогрева газового потока; 8 – парогенератор; 9 – паротурбинный агрегат; 10 – электрогенератор; 11 – конденсатор; 12 – пароводяной теплообменник; 13 – насосы; 14 – газоводяной теплообменник

14 НОМОГРАММА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ГАЗОТУРБИННЫХ АГРЕГАТОВ ПАРОГАЗОВЫХ ЭНЕРГОПРОИЗВОДЯЩИХ КОМПЛЕКСОВ МСЗ 1 – T 3 /T 4 = 4,34; 2 - T 3 /T 4 = 4,0; 3 - T 3 /T 4 = 3,7 при: η T oi = 0,86; η К oi = 0,82; η Т эм = η К эм = 0,99 00,30,40,50,60,70,80,9 1,0Т 4 /Т 3 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0, КПД выработки электроэнергии η гэ и удельная выработка электрической энергии Эг Отношение температур отходящих топочных газов МСЗ на входе Т3 и выходе Т4 из газовой турбины энергопроизводящего комплекса МСЗ Эг ηгэηгэ η г э, Эг

15 НОМОГРАММЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КПД ГТУ И КПД ПГУ ЭНЕРГОПРОИЗВОДЯЩИХ КОМПЛЕКСОВ МСЗ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СТЕПЕНИ СЖАТИЯ ПЕРЕД ТУРБИНОЙ ПРИ Т3 = 1200 К εN – степень сжатия ОТГ перед газовой турбиной; lП – удельная работа ГТУ МСЗ; lТ – удельная работа турбины; lк – удельная работа компрессора; ηГТУ – КПД ГТУ МСЗ без использования теплоты отработавших газов; ηт.ф. – КПД ГТУ МСЗ с использованием теплоты отработавших газов; ПК - относительное изменение давления в компрессоре (УСПП); Т2 – температура рабочего тела на выходе из компрессора; εN – степень сжатия, оптимальная по удельной работе; εη – степень сжатия оптимальная по КПД η т.ф., η ГТУ,%

16 НОМОГРАММЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАВИСИМОСТИ КПД ГТУ ЭНЕРГОПРОИЗВОДЯЩИХ КОМПЛЕКСОВ МСЗ ПРОСТОГО ЦИКЛА ОТ ТЕМПЕРАТУР ОТГ НА ВХОДЕ В ГТУ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СТЕПЕНЯХ СЖАТИЯ lГТУ – удельная работа ГТУ; ηГТУ – КПД ГТУ МСЗ без использования теплоты отработавших газов; Т3 – температура ОТГ на входе в ГТУ; ε – степень сжатия 1 – степени сжатия оптимальные по удельной работе; 2 – степени сжатия оптимальные по КПД 0,14 0,16 0,18 0,2 0,22 0,24 0,26 0,28 0,3 0,32 0,34 η ГТУ l ГТУ, кВт/кг у.т.·с Т 3 =800К 1000К1200К1400К ε = 20 ε = 3

17 НОМОГРАММА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАВИСИМОСТИ ТЕМПЕРАТУРЫ ОТРАБОТАВШИХ В ГТУ МСЗ ГАЗОВ И КПД БИНАРНОЙ ПГУ МСЗ С ГТУ ПРОСТОГО ЦИКЛА ОТ СТЕПЕНИ СЖАТИЯ И НАЧАЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ 1- степени сжатия, оптимальные по КПД при степени регенерации σ = 0,8; 2 - степени сжатия, оптимальные по удельной работе; Т3 – температура ОТГ на входе в турбину; Т4 – температура отработавших в турбине ОТГ

18 Технологическая схема спецзавода 4 (г. Москва)

19 Технологическая схема МСЗ 2 с изменениями. Новое оборудование показано красными и синими стрелками с выносками

20 ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ЭНЕРГОПРОИЗВОДЯЩИХ КОМПЛЕКСОВ МСЗ С БИНАРНЫМ ПАРОГАЗОВЫМ ЦИКЛОМ Принципиальная энергетическая схема пиролизной переработки отходов в печи кипящего слоя с парогазовым циклом и камерой смешения эжекторного типа в качестве камеры сгорания ГТУ со сбросом газов в котел – утилизатор: ПКС - печь с кипящим слоем Принципиальная энергетическая схема паровоздушной газификации органических отходов с парогазовым энергетическим циклом; сжатием синтез – газа в компрессоре синтез-газа и сбросом газа в энергетический котел МСЗ КСГ – компрессор синтез – газа ТБО В В ПГ ОГ УГ ПП ПО(ТЭ) Ш СГ ЛЗ УГ ДГ В В ЭЭ ГРЦ ПСГ ПКС ГО Э ГТУ КВ ЭГ ПТУ КЭ МСЗ КУ ГО ТБО В Ш СГ ГФ ОСГ П В ЭЭ ГТУ ЭГ СГ ПО(ТЭ) ЭЭ ЭГ ПТУ В ПГ КЭ МСЗ ОГ ГО ПП ДГ УГ ПСГ КВ КСГ КС воздухвоздух П р и р о д н ы й га з 11 МВт ГТУ ВТУ В атмо сфе ру Цикл МСЗ-ВТУ