CZ13735U1

CZ13735U1 - Přídavné palivo pro elektrárny, teplárny a spalovny na bázi alternativních spalitelných materiálů

Info

Publication number: CZ13735U1
Application number: CZ200314404U
Authority: CZ
Inventors: Tomáš Ing. Táborský
Original assignee: VÝZKUMNÝ ÚSTAV MALTOVIN PRAHA, s.r.o.
Priority date: 2003-07-02
Filing date: 2003-07-02
Publication date: 2003-10-13

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká zhodnocení odpadů a alternativních spalitelných materiálů, získaných tříděním a úpravou odpadů, formou využití jejich energetického obsahu.

Dosavadní stav techniky

V současnosti stále končí větší část odpadů na skládkách, aniž by bylo využito jejich energetického potenciálu. Pro životní prostředí tak představují dvojí zátěž. Za prvé je to jejich sama existence a objem, který zaujímají na skládkách, za druhé nutnost zbytečně vysokého objemu těžby primárních neobnovitelných zdrojů. Kromě toho spalitelné odpady podléhají časem biologickému nebo chemickému rozkladu a uvolňují do atmosféry skleníkové plyny jako je CO₂. Ty se při jejich spálení sice uvolňují také, avšak navíc je nutno při uložení odpadů na skládku spalovat větší podíl tradičních paliv a produkovat další CO₂ navíc. V důsledku toho dochází k mnohem vyšším ekologickým škodám zabíráním půdy a znečišťováním vod a ovzduší, než je nezbytně nutné a než je pro životní prostředí únosné.

Podstata technického řešení

Předmětem řešení je přídavné palivo pro energetické využití v technologických zařízeních elektráren, tepláren a spaloven, dávkované společně s hlavním palivem nebo samostatnou cestou v množství, představujícím 1 až 90 % tepelného příkonu zařízení, u něhož jsou složkami různé spalitelné materiály, které samy nejsou palivy a/nebo alespoň jeden druh odpadu, přičemž celkový obsah spalitelné složky v přídavném palivu činí nejméně 30 % hmotnostních a výhřevnost tohoto paliva činí nejméně 8 MJ.kg'¹ a výhřevnost uvedeného odpadu činí nejméně 8 MJ.kg'¹ a obsah spalitelné složky v tomto odpadu činí nejméně 30 % hmotnostních.

Rozličné spalitelné materiály představují druhotný a často velmi vydatný zdroj energie. Za současného stavu většina těchto materiálů se stává posléze odpadem a jako odpad je ukládána na skládkách bez jakéhokoliv využití jejich energetického potenciálu. Z větší části se jedná o materiály biologicky velmi obtížně odbouratelné, takže při uložení na skládkách zůstávají po velmi dlouhou dobu nerozloženy a představují tak zátěž pro životní prostředí. Kromě toho zaujímají velký objem a zkracují tak dobu životnosti skládky.

Nedostatky současného stavu jsou odstraňovány využitím spalitelných materiálů a odpadů ve formě tuhých přídavných paliv, přičemž jejich energetický potenciál je využíván k výrobě tepla a elektrické energie a je tak snížena reálná spotřeba klasických paliv z přírodních neobnovitelných zdrojů. Přídavné palivo je získáváno z uvedených materiálů jejich úpravou, do níž je zahrnuta úprava velikosti částic podrcením, úprava fyzikálně mechanických a chemických vlastností. Je tak dosaženo stability vlastností, jako je např. zrnitost, lepivost aj., vyhovujícího chemického složení a obsahu potenciálních škodlivin, obsahu nespalitelných podílů a vlhkosti a dostatečné a nekolísající výhřevnosti.

Přídavné palivo na bázi spalitelných materiálů a spalitelných odpadů může být dávkováno do topeniště společně s hlavním palivem nebo samostatnou cestou za předpokladu dostatečného prohoření tak, aby byly splňovány jak veškeré emisní limity dané legislativou pro ochranu ovzduší, tak případné další požadavky na obsah znečišťujících látek v kouřových plynech. Přídavné palivo může být spalováno v množství představujícím 1 až 90 % tepelného příkonu zařízení. Nesmí být spalováno bez současného spalování hlavního paliva.

Přídavné palivo na bázi samotných neupravených odpadů může být spalováno pouze v množství do 25 % tepelného příkonu zařízení.

- 1 CZ 13735 Ul

Výhoda popsaného zhodnocení různých spalitelných odpadů a materiálů, které by se odpadem jinak staly, spočívá v účinném a ekologicky nezávadném využití jejich energetického potenciálu a snížení objemu odpadů ukládaných na skládkách při minimálním riziku pro životní prostředí a zdraví obyvatelstva.

Příklady provedení

Příklad 1

Přídavné palivo, jehož hlavními složkami jsou výmětový papír, odpady z výroby koberců, pryžové odpady, odřezky z dřevovýroby a drť z plastů a PET-láhví, je spalováno tak, že je přidáváno ve stanoveném poměru k hlavnímu palivu černému uhlí před vstupem do mlýna, společně s ním je semleto a pneumaticky dopraveno do hořáku kotle tepelné elektrárny, přičemž všechny jeho organické složky se v pásmu hoření degradují na jednoduché uhlovodíky a shoří tak, že produktem hoření je oxid uhličitý a voda, anorganické složky se stávají součástí popílku a strusky, a kyselé složky jako jsou SO₂, Cl a F jsou zachycovány v zařízení pro mokrou vápencovou vypírku spalin.

Příklad 2

Přídavné palivo, jehož hlavními složkami jsou drť z plastů a PET-láhví, útržky PE-fólií, odpady z textilní výroby a starý papír, je spalováno tak, že je přidáváno ve stanoveném poměru k hlavnímu palivu hnědému uhlí o velikosti zrna 0 až 30 mm a společně s ním je spalováno na roštovém topeništi kotle pro výrobu páry pro otop s následným čištěním spalin pomocí bloku polosuchého zachycování plynných kyselých složek vodnou suspenzí hydroxidu vápenatého, zachycováním plynných organických látek pomocí vnášeného aktivního uhlí a zachycováním tuhých látek na tkaninových filtrech.

Příklad 3

Případ, kdy jako přídavné palivo do fluidního kotle je použita směs, obsahující vysušené granulované kaly z biologické aktivační čistírny komunálních splaškových vod a drcené odpadní plasty a PET-láhve, dávkovaná společně s hlavním palivem přes hlavní hořák nebo samostatně pomocí vedlejšího hořáku tak, že je spalováno současně, přičemž znečišťující látky ze spalin jsou odstraňovány využitím fluidní technologie odsíření a záchytu dalších kyselých složek. Nespalitelné podíly se stávají součástí popílku.

Příklad 4

Případ, kdy na spalovně nebezpečného odpadu je jako součást podpůrného paliva použito přídavné palivo vyrobené z vysoce výhřevné drti z odpadních plastů, dávkované do topeniště pece pneumaticky samostatným hořákem, přičemž znečišťující látky ze spalin jsou odstraňovány na lince, skládající se z mechanického odstranění tuhých látek, sorbční kolony s aktivním uhlím k zachycení plynných organických látek a mokré louhové vypírky kyselých složek

Příklad 5

Případ, kdy na fluidním kotli tepelné elektrárny je jako přídavné palivo použita granulovaná směs vyrobená z kyselých kalů z rafmace ropy kyselinou sírovou, neutralizovaných směsí vápence a hydroxidu vápenatého, hnědouhelných multiprachů a aktivního uhlí a dávkovaná ve stanoveném poměru do hlavního paliva hnědého uhlí ještě před vstupem do uhelného mlýna a společně semletá a společně s hlavním palivem spálená v hlavním hořáku kotle.

Průmyslová využitelnost

Spalitelné odpady a materiály, které by se odpady jinak staly, jsou po přepracování do formy přídavného paliva použitelné jako částečná náhrada či doplněk přírodních konvenčních paliv z

-2CZ 13735 Ul neobnovitelných zdrojů s tím, že je o ušetřené konvenční palivo snížena produkce skleníkových plynů a současně spořena kapacita skládek odpadů tím, že nespalitelné složky z přídavného paliva se stávají součástí popílku, který zaujímá mnohem menší objem než původní nespálený materiál.

Claims

NÁROKY NA OCHRANU

1. Přídavné palivo pro využití k výrobě energie v technologických zařízeních elektráren, tepláren a spaloven, dávkované do topeniště společně s hlavním palivem nebo odděleně samostatnou cestou v množství představujícím 1 až 90 % tepelného příkonu zařízení, vyznačující se tím, že jeho složkami jsou spalitelné materiály, které samy nejsou deklarovány jako paliva a/nebo alespoň jeden druh odpadu, přičemž celkový obsah spalitelné složky v přídavném palivu ěiní nejméně 30 % hmotnostních a výhřevnost tohoto paliva činí nejméně 8 MJ.kg'¹ a výhřevnost uvedeného odpadu ěiní nejméně 8 MJ.kg'¹ a obsah spalitelné složky v tomto odpadu činí nejméně 30 % hmotnostních.
2. Palivo podle nároku 1, vyznačující se tím , že jednu nebo vícejeho složek tvoří spalitelný odpad.
3. Palivo podle nároku 1, vyznačující se tím, že jedna z jeho složek je tvořena vytříděnou a podrcenou spalitelnou složkou komunálního odpadu.
4. Palivo podle nároku 3, vyznačující se tím, že vytříděná a podrcená spalitelná složka komunálního odpadu je granulovaná.
5. Palivo podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené spalitelné materiály jsou tvořeny upravenými a přepracovanými průmyslovými odpady.
6. Palivo podle nároku 5, vyznačující se tím, že uvedené upravené a přepracované průmyslové odpady jsou granulované.

Konec dokumentu