1. Проекты, связанные с выработкой энергии и внедрением энергосберегающих технологий в промышленности
| Вид материала | Документы |
- План семинара: Основные направления использования атомной энергии: в мирных целях, 47.3kb.
- Настоящие Правила предназначены для персонала групп учета предприятий, связанных, 852.11kb.
- Специфика копинга в условиях неопределенности, 119.23kb.
- 1. Актуальные вопросы введения фгос, 46.48kb.
- Правила безопасного использования энергосберегающих люминесцентных ртутьсодержащих, 42.94kb.
- Проблемы статистического наблюдения за внедрением инновационных технологий в сельскохозяйственных, 111.9kb.
- Использование нетрадиционных источников энергии на автомобильном транспорте, 37.54kb.
- Применение технологий в обучении английскому языку студентов (автореферат), 115.29kb.
- Аннотация, 119.47kb.
- Отчетный доклад е. В. Мартынова на коллегии Центра энергосберегающих технологий Республики, 154kb.
2. Проекты в химической промышленности, связанные с утилизацией N2O, HFC23, PFCs и SF6.
2.1. Проекты по сокращению выбросов N2O, при производстве азотных кислот (на заводах минеральных удобрений)
Окислы азота (N2O) являются нежелательным, невидимым и уже забыты побочным продуктом производства азотной кислоты. Они формируются наряду с основным, нужным продуктом – оксидом азота (NO) во время каталитического оксидирования аммиака в воздухе над платинородиевыми сетками, что является первым шагом в производстве азотной кислоты. N2O проходит через весь процесс выработки азотной кислоты без изменений и выделяется в атмосферу в остаточном газе. Мировые заводы по производству азотной кислоты представляют собой единый огромный индустриальный источник выработки выбросов N2O.
В настоящий момент по всему миру работает около 700 заводов по производству азотной кислоты, чьи выбросы N2O состовляют приблизительно 400.000 тонн в год (что соответствует 125 млн. тонн CO2 – экв. в год).
В ответ на это несколько компаний взяли на себя задачу разработать технологии для удаления N2O с заводов по производству азотной кислоты.
Усилия были в большей степени сконцентрированы на сокращении концентрации N2O, чем на реакторе или на остаточном газе (называемыми вторичными или третичными мерами).
Технологии сокращения выбросов N2O
Возможные способы снижения выбросов N2O на заводах по производству азотной кислоты могут быть классифицированы по трём группам:
- Первая: недопущение образования N2O. Это требует внесение изменений в решётки из драгоценных металлов, используемых для оксидирования аммиака – чтобы сократить образование N2O. Кроме того, в качестве катализатора оксидирования аммиака могут быть использованы альтернативные материалы. Например, окись кобальта не даёт ни каких побочных продуктов в виде N2O.
- Вторая: После образования N2O можно удалить на любом участке между выходом или решётками для оксидирования аммиака и вход в абсорбирующую башню. Лучшее место для выбора второго метода – сразу после решётки в оксидирующем реакторе. Возможно применение следующих технологий:
- Высокотемпературное каталитическое расщепление в окисляющем реакторе (>8000С);
- Гомогенное разложение в реакторе.
- Третья: N2O удаляется из выходного потока остаточного газа абсорбирующей башни по средством каталитического расщепления (либо посредством каталитического распада или посредством каталитического восстановления). В общем, оптимальное место для размещения устройства третьего вида для расщепления N2O находится в самом жарком месте трубы вывода остаточного газа. Возможно применение следующих технологий:
- Низкотемпературное каталитическое расщепление в остаточном газе (<4000С);
- Неселективное каталитическое восстановление в остаточном газе;
- Термальное расщепление в остаточном газе.
В зависимости от условий производства (существуют различные технологии, отличающиеся давлением, температурой, производительностью и т.д., как следствие разнообразное оборудование) выбирается та или иная схема сокращений выбросов N2O.
2.2. Проекты по утилизации HF23, PFCs и SF6 на химических предприятиях
HFC 23 (химическая формула: CHF23) неизбежно образуется в качестве побочного продукта в производстве HCFC22 (химическая формула: CHCIF2), который используется в качестве газа-хладагента или сырья для производства второпластов. HFC23 не токсичен, но он признан одним из самых мощных парниковых газов, который регулируется по Киотскому Протоколу, обладая высоким GWP (Global warming potential = Потенциал глобального потепления) равным 11 700.
Чтобы решить эту проблему в рамках проекта СО в технологический процесс производства HFC22 необходимо ввести систему улавливания и сжигания отходящего газа. Предложенный поцесс представляет собой одноступенчатое термическое окисление HFC23 (вместе с некоторы количеством выносимого с ним HCFC22 и воздуха). Поскольку HFC23 имеет относительно малую теплотворную способность, небольшое количество природного газа или иного любого топлива, в качестве дополнительного горючего вводится в окислительную камеру вместе с воздухом и паром. В процессе окисления HFC23 при температуре около 12500 в окислительной камере (печи) образуются элементарные вещества: вода, углекислый газ, фтористый водород, хлористый водород.
В дальнейшем фтористый водород и хлористый водород нейтрализуются, а углекислый газ выбрасывается в атмосферу.
Аналогичным способом возможна утилизация других парниковых газов, таких как пефторуглероды (PFCs) и гексафторд серы (SF6), которые также выбрасываются в атмосферу на некоторых химических предприятиях.
3. Проекты, связанные с утилизацией бытовых отходов.
3.1. Утилизация твёрдых бытовых отходов
Проекты данной группы приводят к предотвращению или сокращения выброса биогаза (который состоит из примерно 50% метана, 50% СО2 включая небольшие примеси H2S и органических веществ) на свалках и полигонах для захоронения ТБО.
Варианты сокращения выбросов метана с уже существующих свалок
- Улавливание и сжигание биогаза на факеле (без выработки электроэнергии);
- Улавливание и сжигание биогаза с выработкой электроэнергии;
- Выработка электроэнергии из биогаза с частичной утилизацией теплоты;
- Транспортировка биогаза к потребителю по газовым трубопроводам и продажа в качестве заменителя природного газа (для получения тепла или для использования в каком-либо технологическом процессе);
- Использование биогаза в качестве топлива для автомобилей.
Альтернативы свалкам:
- Раздельный сбор отходов с последующей переработкой;
- Аэробное компостирование отходов;
- Мусоросжигательный завод (С выработкой электроэнергии);
- Пиролиз (мусороперерабатывающий завод).
3.2. Проекты на станциях очистки сточных вод (станциях аэрации)
На станциях аэрации городские стоки биологически перерабатываются в густой осадок. Такой процесс обработки термофилами вырабатывает большое количество биогаза и тепла. Как правило, ни биогаз, ни тепло никак не утилизируются.
Для переработки стоков требуется большое количество энергии. Электричество подаётся местной электрической сетью. Более чистый и экономически выгодный подход – это использование отработанного биогаза и тепла для генерации электричества.
Комплекс мероприятий может включать:
- Установка оборудования для утилизации тепла (теплообменники);
- Ряд мероприятий, приводящих к увеличению выработки биогаза:
- Увеличение скорости брожения;
- Увеличение длительности брожения за счёт расширенияметантенков или уменьшения объёмов стоков;
- Уменьшение влаги в стоках.
- Утилизация биогаза с выроботкой энергии:
- Котёл;
- Паровая турбина;
- Когенерация.
4. Проекты, связанные с сокращением утечек метана при транспортировки и распределении природного газа.
Утечки метана при транспортировке и распределении природного газа являются значимым источником выбросов ПГ в России. По данным Третьего национального сообщения, утечки и потери природного газа приводят к эмиссии порядка 200 млн. тонн СО2-эквивалента. Следует отметить, что коэффициэнт глобального потепления метана в 21 раз выше, чем у углекислого газа. То есть 1 тонна выбросов метана по воздействию на климатсоответствует 21 тонне выбросов СО2.
Интерес к проектам по снижению утечек природного газа в России, да и во всём мире, связан с тем, что сокращение выбросов метана в этом секторе означает снижение потерь ценного топлива, которое можно выгодно продать.
В России уже разработано несколько проектов по сокращению утечек из муниципальных газораспределительных сетей. Сокращения эмиссии метана в этих проектах достигаются за счёт замены уплотнительных материалов на запорной арматуре и фланцевых соединениях.
5. Проекты в жилищно-комунальном секторе
Главной задачей проектов в ЖКХ является снижение энергозатрат, снижение потребления топлива, что приводит к общему снижению выбросов парниковых газов и повышению качества теплоснабжения, а значит – улучшение условий проживание жителей. Объектом реконструкции может являться вся система теплоснабжения, в том числе котельные, насосные станции, магистральные и внутриквартальные теполвые сети, внутридомовые системы отопления и горячего водоснабжения. Список возможных мероприятий по термомодернизации зданий представлена в таблице 5.1.
Таблица 5.1. Мероприятия по термомодернизации зданий
| МЕРОПРИЯТИЕ | ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ | РЕЗУЛЬТАТ |
| Комбинированное энергоснабжение систем отопления электрической и тепловой энергией | Традиционный индивидуальный тепловой продукт для водяной системы отопления доукомплектовывают электробойлером | 1) 33 % замещение энергии теплоты воды электрической энергией во время провала суточного графика электропотребления; 2) выравнивание суточного графика электропотребления |
| Автоматизация водяных систем отопления | - регулирование по условиям помещения (терморегуляторы на отопительных приборах и балансировочные клапаны на стояках / ветках); - регулирование по погодным условиям (регуляторы в индивидуальном тепловом пункте) | 50 % экономия тепловой энергии в зданиях |
| Установка регулирующего и измерительного оборудования в зданиях | - терморегуляторы на отопительных приборах; - автоматические балансировочные клапаны на стояках (ответвлениях) системы отопления; - поквартирные (поприборочные) счётчики-распрделители фактически затраченной тепловой энергии системой отопления; - терморегуляторы на циркуляционных трубопроводах системы горячего водоснабжения; - регуляторы по погодным условиям в тепловом пункте. | Экономия тепловой энергии |
| Утепление зданий | - наружное утепление стен; - теплоизоляция крыш; - замена окон в квартирах и лестничных клетках | Сокращение утечек тепла из зданий |
| Замена трубопровода | Замена старых труб на трубы с пенополиуретановой изоляцией и др. | Сокращение утечек тепла из труб |
| Модернизация источников теплоты (включая закрытие лишних мощностей) | Замена низкоэффективных устаревших паровых котлов на современные и др. | Экономия топлива и энергии |
Также вариантами проектов в ЖКХ являются:
1. Установка теплообменников с современной контрольно-измерительной аппаратурой;
2. Установка насосов с регулируемой скоростью;
3. Замена или установка горелок для усовершенствования процесса горения;
4. Сокращение расстояния между источниками тепла и конечными пользователями.
В целом проекты ЖКХ приводят к:
- Повышению эффективности работы системы теплоснабжения после внедрения современных энергосберегающих технологий и материалов;
- Уменьшение расхода топлива и потерь тепловой энергии при её производстве, транспортировке и распределении;
- Улучшение экологической обстановки в городе;
- Замене изношенного и малоэффективного оборудования;
- Началу формирования бережного отношения потребителей к энергоресурсам;
- Повышение качества жизни города.