|
Сжигание мусора позволяет примерно в 3 раза уменьшить вес отходов, устранить некоторые неприятные свойства: запах, выделение токсичных жидкостей, бактерий, привлекательность для птиц и грызунов, а также получить дополнительную энергию, которую можно использовать для получения электричества или отопления. Экологические воздействия мусоросжигающих заводов (МСЗ) в основном связаны с загрязнением воздуха, в первую очередь – мелкодисперсной пылью, оксидами серы и азота, фуранами и диоксинами. Твердые бытовые отходы (ТБО) обладают такими свойствами, как высокая влажность, низкая теплотворная способность, неоднородность состава, что отрицательно влияет на качественные характеристики процесса горения. Так для наиболее полного выгорания ТБО необходимо поддержание высокой температуры горения, наличие избытка кислорода в зоне горения. Однако, из-за указанных выше особенностей, организовать качественный процесс выгорания ТБО без использования дополнительного топлива (например, природного газа) практически невозможно.
Одним из направлений повышения эколого-экономических характеристик МСЗ, является применение в технологической схеме газогенераторной установки.
ТБО поступают в камеру сгорания, туда же для стабилизации горения и поддержания высокой температуры выгорания мусора подается генераторный газ. Воздух, направляемый в камеру сгорания, должен быть обогащен кислородом, что повысит температуру горения, а также повысит теплотворную способность получаемого генераторного газа. Горение ТБО должно происходить со значительным избытком кислорода в зоне горения. Это необходимо для предотвращения образования высокомолекулярных углеродистых токсичных и канцерогенных соединений. Однако, такие условия горения приведут к образованию большого количества оксидов азота. После топки продукты горения направляются в газогенератор. Чтобы обеспечить надежность работы колосниковой решетки продукты сгорания перед ней необходимо охладить. Это можно сделать испарением воды в дымовые газы. В газогенераторе будут происходить следующие основные реакции:
- выгорание кислорода в нижней зоне газогенератора
O2 + С = СО2
0.5 O2 + С = СО
которое сопровождается значительным тепловыделением и повышением температуры газовой смеси;
- далее следуют эндотермические реакции образования основных горючих веществ получаемого генераторного газа
СО2 + С = 2СО
С + Н 2О= СО + Н 2
Многочисленные исследования показывают на восстановление оксидов азота угарным газом на поверхности углерода по реакции:
2NO2 + 4CO = 4CO2 + N2
Оксиды серы, также образующиеся при горении ТБО, будут связаны известью, специально для этого добавляемой в шихту газогенератора.
После газогенератора газ, проходя традиционную очистку, направляется для сжигания в котел. Горение генераторного газа происходит при низких температурах 800-900 0С и выгорание без недожога возможно при низких значениях избытка воздуха, что обуславливает высокие экологические и экономические характеристики процесса.
Такая схема позволит упростить очистку дымовых газов за котлом и повысить ее эффективность. Кроме того, экономические показатели МСЗ могут быть повышены использованием в газогенераторе низкосортных дешевых углей.
|