RU2108517C1 - Method of thermal reworking of wastes - Google Patents

Method of thermal reworking of wastes Download PDF

Info

Publication number
RU2108517C1
RU2108517C1 RU95113652A RU95113652A RU2108517C1 RU 2108517 C1 RU2108517 C1 RU 2108517C1 RU 95113652 A RU95113652 A RU 95113652A RU 95113652 A RU95113652 A RU 95113652A RU 2108517 C1 RU2108517 C1 RU 2108517C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
energy
gas
furnace
gaseous
natural gas
Prior art date
Application number
RU95113652A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95113652A (en
Inventor
Сергей Васильевич Иляхин
Александр Анатольевич Симонов
Original Assignee
Сергей Васильевич Иляхин
Александр Анатольевич Симонов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Васильевич Иляхин, Александр Анатольевич Симонов filed Critical Сергей Васильевич Иляхин
Priority to RU95113652A priority Critical patent/RU2108517C1/en
Publication of RU95113652A publication Critical patent/RU95113652A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2108517C1 publication Critical patent/RU2108517C1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/12Heat utilisation in combustion or incineration of waste

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: thermal reworking of wastes. SUBSTANCE: method includes preparation of wastes, loading them in furnace and heating them in furnace in oxidizing medium by means of energy converting devices, for example, plasmatrons, converting wastes into metal, slag and gas components which are discharged from furnace; waste gases are recovered by passing them through heat exchanger where natural gas taken from gas main before reducer on gas-distributing station is heated. Then waste gases are cleaned and are exhausted into atmosphere or cooled for phase transition from gaseous state into liquid state or solid state followed by preservation or neutralization. Heated natural gas is fed to turbo-expander reducing its pressure and is directed to after-reducer gas main; if necessary, natural gas is returned to heat after turbo-expander for additional heating, after which it is discharged to gas pipe line. Energy of expanding heated natural gas is converted into electrical energy by means of electric generator connected with turbo-expander, after which part of this energy is converted into thermal energy feeding power for electric converting devices; other part of energy is converted into mechanical energy to ensure operation of electrical equipment driving the mechanisms used in method; third part of energy is converted into chemical energy by means of air separating plant obtaining oxygen and argon. Gaseous oxygen is fed to furnace to oxidize wastes and gaseous argon is fed to energy converting devices protecting them against destruction in oxidizing medium; excessive gaseous and liquid oxygen and argon and oxygen and argon obtained at air separating plant are preserved. EFFECT: enhanced efficiency. 7 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к переработке различных видов отходов, в том числе бытовых, производственных, химических и т.д., а также может быть использовано в коммунальном хозяйстве городов и сел для утилизации любого мусора. The invention relates to the processing of various types of waste, including household, industrial, chemical, etc., and can also be used in municipal services of cities and villages for the disposal of any garbage.

Известен способ термической переработки отходов /бытовых/, включающий их складирование, первичную сортировку с выделением горючей и негорючей составляющих и сжигание при относительно низких температурах (до 1000oC) горючей составляющей в печи, перевод тепла отходящих газов после сжигания в пар и подачу последнего в паротурбогенератор для выработки электроэнергии с последующей очисткой охлажденных отходящих газов и выброс их в атмосферу через дымовую трубу [1].A known method of thermal processing of waste / household /, including their storage, primary sorting with the release of combustible and non-combustible components and burning at relatively low temperatures (up to 1000 o C) of the combustible component in the furnace, the heat of the exhaust gases after combustion into steam and the latter is fed into a steam turbine generator for generating electricity, followed by purification of the cooled exhaust gases and emitting them into the atmosphere through a chimney [1].

Недостатком данного способа является низкая температура обработки отходов, что ведет к наличию в отходящих газах сложных углеводородов, трудно поддающихся очистке и, как следствие, снижает экологическую чистоту способа, кроме того, с использованием данного способа невозможно вести переработку токсичных и несортированных отходов, что снижает область применения способа, а также обеспечивает низкий КПД системы утилизации тепла отходящих газов для получения электроэнергии, что повышает себестоимость переработки отходов, особенно бытовых. The disadvantage of this method is the low temperature of the waste treatment, which leads to the presence of complex hydrocarbons in the exhaust gases that are difficult to treat and, as a result, reduces the environmental cleanliness of the method, in addition, using this method it is impossible to process toxic and unsorted waste, which reduces the area the application of the method, and also provides a low efficiency of the exhaust gas heat recovery system for generating electricity, which increases the cost of waste processing, especially household x

Известен способ термической переработки отходов, включающий их подготовку, загрузку в печь, нагрев в окислительной среде энергопреобразующими устройствами, например плазмотронами, перевод отходов в металлическую, шлаковую и газовую составляющие, которые выпускают из печи, причем отходящие газы пропускают через теплообменник и утилизуют тепло, например, вырабатывают электроэнергию, а затем их очищают выпускают в атмосферу [2]. A known method of thermal processing of waste, including its preparation, loading into a furnace, heating in an oxidizing environment with energy-converting devices, such as plasmatrons, converting waste into metal, slag and gas components that are released from the furnace, the exhaust gases passing through a heat exchanger and utilizing heat, for example generate electricity, and then they are purified and released into the atmosphere [2].

Недостатком приведенного способа является высокая стоимость переработки отходов за счет использования большого количества дорогостоящей электроэнергии, а затем низкий коэффициент использования получающегося в результате сгорания отходов тепла за счет низкого КПД системы преобразования тепла в электроэнергию. The disadvantage of this method is the high cost of waste processing due to the use of a large amount of expensive electricity, and then the low utilization rate of the heat resulting from the combustion of waste due to the low efficiency of the system converting heat into electricity.

Технической задачей, решаемой изобретением, является увеличение коэффициента использования получаемого тела и частичное самообеспечение процесса переработки необходимыми компонентами. The technical problem solved by the invention is to increase the utilization of the resulting body and partial self-sufficiency of the processing process with the necessary components.

Поставленная техническая задача решается тем, что в теплообменнике отходящими газами из печи нагревают природный газ, отобранный их магистрального газотрубопровода перед редуцирующими устройством на газораспределительной станции, после чего его подают в турбодетандер, снижая давление, и направляют в магистральный газотрубопровод за редуцирующим устройством, а энергию расширяющегося нагретого природного газа преобразуют в электрическую энергию при помощи электрогенератора, соединенного с турбодетандером, затем часть ее превращают в тепловую энергию, запитывая энергопреобразующие устройства, другую часть превращают в механическую энергию, обеспечивая работу электрооборудования, приводящего в действие механизмы, задействованные для реализации способа, а третью часть превращают в химическую энергию при помощи воздухоразделительной установки и получают кислород, и аргон, причем газообразный кислород подают в печь и окисляют отходы, а газообразный аргон направляют в энергообразующие устройства защищая их от разрушения в окислительной среде. The stated technical problem is solved by the fact that in the heat exchanger the exhaust gas from the furnace is heated to natural gas, taken from their main gas pipeline in front of the reducing device at the gas distribution station, after which it is fed into the turbine expander, reducing the pressure, and sent to the main gas pipeline behind the reducing device, and the energy of the expanding heated natural gas is converted into electrical energy using an electric generator connected to a turboexpander, then part of it is converted into thermal energy, energizing energy-converting devices, the other part is converted into mechanical energy, providing electrical equipment that drives the mechanisms involved in the implementation of the method, and the third part is converted into chemical energy using an air separation unit and receive oxygen and argon, and gaseous oxygen fed into the furnace and oxidized waste, and gaseous argon is sent to energy-generating devices protecting them from destruction in an oxidizing environment.

Природный газ после турбодетандера подают обратно в теплообменник и дополнительно нагревают, а затем сбрасывают в магистральный газотрубопровод. After the turboexpander, natural gas is fed back to the heat exchanger and additionally heated, and then discharged into the main gas pipeline.

Тепловую энергию, снятую с контура печи и энергопреобразующих устройств, используют потребители низкопотенциального тепла. Thermal energy taken from the furnace circuit and energy converting devices is used by consumers of low-grade heat.

Воздух перед подачей на воздухоразделительную установку предварительно охлаждают природным газом, прошедшим турбодетандер. The air before being fed to the air separation unit is pre-cooled with natural gas that has passed through a turboexpander.

Отходящие газы после очистки охлаждают для обеспечения фазового перехода составляющих газового потока из газообразного в жидкое или твердое с последующей консервацией или нейтрализацией. After cleaning, the exhaust gases are cooled to ensure a phase transition of the components of the gas stream from gaseous to liquid or solid, followed by conservation or neutralization.

Излишки газообразного и жидкого кислорода и аргона, а также получаемого на воздухоразделительной установке азота консервируют. Excess gaseous and liquid oxygen and argon, as well as nitrogen obtained in an air separation plant, are canned.

Кроме того, часть газообразного азота направляют в хранилище плодоовощной продукции и используют для предотвращения процесса гниения. In addition, part of the gaseous nitrogen is sent to the storage of fruits and vegetables and is used to prevent the process of decay.

Указанные отличия обуславливают соответствие заявленного технического решения критерию "новизна" и отличают заявленное техническое решение от прототипа, являются неизвестными и ранее не использовались в других, известных науке и технике способах по термической переработке отходов. These differences determine the conformity of the claimed technical solution to the criterion of "novelty" and distinguish the claimed technical solution from the prototype, are unknown and have not previously been used in other methods known for science and technology for thermal processing of waste.

Основными особенностями изобретения являются подогрев природного газа в теплообменнике отходящими газами, что позволяет увеличить кинетическую энергию природного газа, причем КПД или коэффициент теплоотдачи в этом случае (отходящие газы - природный газ) будет выше, нежели в системе широкоприменяемой на практике "отходящие газы - пар". The main features of the invention are the heating of natural gas in the exhaust gas heat exchanger, which allows to increase the kinetic energy of natural gas, and the efficiency or heat transfer coefficient in this case (exhaust gases - natural gas) will be higher than in the widely used "exhaust gases - steam" system .

Давление природного газа после турбодетандера снижается до требуемой величины, одновременно газ, расширяясь, производит работу, вращая вал турбодетандера, соединенный с валом электрогенератора, т.е. энергия расширяющегося газа переходит в электроэнергию, которой запитывается все электрооборудование, тем самым достигается самообеспечение процесса переработки электроэнергией. А природный газ с пониженными давлением и температурой направляется в газотрубопровод к потребителю. Если температура природного газа на выходе из турбодетандера недостаточная, дополнительный нагрев газа в теплообменнике восполнит недостаточную величину и природный газ будет направлен к потребителю с требуемыми параметрами. The pressure of natural gas after the turboexpander is reduced to the required value, while the gas, expanding, does work by rotating the shaft of the turboexpander connected to the shaft of the generator, i.e. the energy of the expanding gas goes into electricity, which feeds all electrical equipment, thereby achieving self-sufficiency in the process of processing electricity. And natural gas with reduced pressure and temperature is sent to the gas pipeline to the consumer. If the temperature of the natural gas at the outlet of the turboexpander is insufficient, additional heating of the gas in the heat exchanger will make up for the insufficient value and the natural gas will be directed to the consumer with the required parameters.

Полученную электроэнергию преобразуют в тепло, например, запитывая плазмотроны. Причем полученная вышеописанным путем электроэнергия будет гораздо ниже по себестоимости (на 30oC40%) по сравнению с получением электроэнергии из коммунальных сетей, что повлечет снижение эксплуатационных расходов и, как следствие, себестоимости переработки отходов.The resulting electricity is converted into heat, for example, by feeding plasmatrons. Moreover, the electricity obtained by the above method will be much lower at cost (by 30 o C40%) compared with the receipt of electricity from utility networks, which will entail a reduction in operating costs and, as a consequence, the cost of processing waste.

Другую часть электроэнергии преобразуют в механическую за счет запитывания всего электрооборудования, обеспечивающего работу грохота, дробилки, конвейера и т.д., т.е. всего электрооборудования, задействованного в способе. По аналогии с предыдущим случаем достигается процесс самообеспечения электроэнергией оборудования, задействованного в способе за с чет тепла, вырабатываемого в процессе сжигания отходов. The other part of the electric power is converted into mechanical power by feeding all the electrical equipment that ensures the operation of the screen, crusher, conveyor, etc., i.e. all electrical equipment involved in the method. By analogy with the previous case, the process of self-supply with electric power of the equipment involved in the method for counting the heat generated in the process of burning waste is achieved.

Третью часть электроэнергии переводят в химическую при помощи воздухораспределительной установки, получая необходимый для окисления отходов кислород и аргон для защиты энергопреобразующих устройств. Резко, почти на 50% снижаются затраты на окислитель по сравнению с вариантном получения покупного кислорода извне. Таким образом в предлагаемом термическом способе переработки отходов производятся основные компоненты, обеспечивающие реализацию способа - электроэнергия, окислитель и инертный защитный газ. Причем электроэнергия производится с лучшим коэффициентом использования тепла по сравнению с известными способами, а газы - с меньшей себестоимостью по сравнению с покупкой их извне. A third of the electricity is converted into chemical energy using an air distribution unit, obtaining the oxygen and argon necessary for waste oxidation to protect energy converting devices. Sharp, almost 50% reduction in the cost of the oxidizing agent compared to the option of obtaining purchased oxygen from the outside. Thus, in the proposed thermal method of waste processing, the main components are produced that ensure the implementation of the method - electricity, an oxidizing agent and an inert protective gas. Moreover, electricity is produced with a better coefficient of heat use in comparison with the known methods, and gases with a lower cost compared to buying them from the outside.

Существующие установки воздухораспределения производят одновременно и азот, т.е. дополнительный продукт, который может быть использован, например, в качестве инертного газа в овощехранилищах, а значит будучи проданным стороннему потребителю это увеличит долю прибыли при реализации получаемых в способе продуктов. Existing air distribution units produce nitrogen at the same time, i.e. an additional product that can be used, for example, as an inert gas in vegetable storages, which means being sold to a third party consumer will increase the share of profit in the sale of products obtained in the method.

Учитывая, что не вся производимая электроэнергия задействована в способе, не весь окислитель и аргон идет на нужды способа, возможно также наличие неизрасходованной тепловой энергии - все эти излишки могут быть консервированы. На примере получаемых в способе газов тепло переводится например в пар, и продают стороннему потребителю также как и излишки электроэнергии. Реализация стороннему потребителю части неизрасходованных продуктов, получаемых в способе, позволяет получить дополнительную прибыль, а следовательно, снизить себестоимость переработки отходов в целом. Considering that not all produced electricity is involved in the method, not all oxidizing agent and argon are used for the needs of the method, it is also possible to have unspent thermal energy - all these surpluses can be conserved. On the example of the gases obtained in the method, heat is transferred, for example, to steam, and surplus electricity is sold to a third-party consumer as well. The implementation of the part of unspent products obtained in the method to a third-party consumer allows to obtain additional profit, and therefore, to reduce the cost of waste processing in general.

При использовании низкопотенциального тепла с энергопреобразующих устройств и контура печи, а также с компрессоров воздухораспределительной установки и кислородной станции потребителями низкопотенциального тепла (теплицы) достигается увеличение коэффициента использования получаемого тепла в целом и, как следствие, увеличивается КПД всей системы. When using low-grade heat from energy-converting devices and the furnace circuit, as well as from compressors of an air distribution unit and an oxygen station, consumers of low-grade heat (greenhouses) achieve an increase in the utilization of heat received as a whole and, as a result, the efficiency of the entire system increases.

Задействование части получаемого "холода" после расширения природного газа в турбодетандере на охлаждение воздуха, подаваемого в компрессор воздухораспределительной установки, при высоких температурах исходного воздуха из окружающей среды положительно сказывается на стабильности работы воздухораспределительной установки, а затем и на стабильности процесса переработки. The use of part of the resulting "cold" after the expansion of natural gas in a turboexpander to cool the air supplied to the compressor of the air distribution unit at high temperatures of the source air from the environment positively affects the stability of the air distribution unit, and then the stability of the processing process.

Задействование части холода воздухораспределительной установки на обеспечение фазового перехода отдельных составляющих отходящих газов из газообразного в жидкое или твердое позволяет выделить из газового потока вредные элементы и в дальнейшем либо консервировать и реализовывать, либо нейтрализовать при необходимости, что обеспечивает дополнительную экологическую чистоту процесса и получение нового продукта, идущего на реализацию сторонним потребителям. The involvement of the cold part of the air distribution unit to ensure a phase transition of the individual components of the exhaust gas from gaseous to liquid or solid allows harmful elements to be separated from the gas stream and subsequently either canned and sold, or neutralized if necessary, which ensures additional environmental cleanliness of the process and the production of a new product, going on sale to third-party consumers.

На чертеже представлена схема термической переработки отходов. The drawing shows a diagram of the thermal processing of waste.

Схема включает систему подготовки (СП), которая в свою очередь состоит из площади собираемых для уничтожения отходов 1, системы сортировки 2, системы отделения металла (черного и цветного) 3, системы отбора бумаги и пластмассы 4, дробилки 5 для дробления крупногабаритных предметов, бункера подготовленных отходов 6 с бункерами для подфлюсовки 7; при необходимости перед бункером для подготовленных отходов 6 может быть установлена сушилка, в которую будут поступать горячие отходящие газы из печи после очистки, а затем газы, прошедшие сушилку, направляют обратно в печь. Затем отходы направляют непосредственно в печь (П) 8 с шахтой и системой загрузки 9; печь оснащена энергообразующими устройствами, например плазмотронами или электродами 10 для нагрева отходов, летками для выпуска металла 11 и шлака 12, газоходом 13 и системой охлаждения контура печи 8 и энергопреобразующих устройств 10 водой из системы химводоочистки /ХВО/ 14; нагретая вода после прохождения контура печи 8 и энергопреобразующих устройств 10 направляется к потребителю низкопотенциального тепла 15, например, в теплицы, а затем после охлаждения опять возвращается через систему ХВО в контур печи 8 и устройства 10. Отходящие газы из газохода 13 поступают в теплообменник (ТО) 16, после охлаждения в систему газоочистки и выброса (СОВ), включающую очистные устройства 17 и дымосос 18, выбрасывающий отходящие очистные газы через трубу 19 в атмосферу. Для обеспечения работы системы получения электроэнергии /СПЭ/ природный газ из магистрального трубопровода 20 подают в теплообменник 16 (минуя редуцирующее устройство 21 газораспределительной станции), нагревают в теплообменнике и затем направляют в турбодентандер 22, который соосно соединен с электрогенератором 23. Охлажденный газ после турбодентандера 22 направляют в теплообменник 16 или сразу сбрасывают в магистральный газотрубопровод 20 за редуцирующим устройством 21 и направляют к потребителю. Вырабатываемый генератором электроэнергией запитывается оборудование системы подготовки, химводоочистки, системы газоочистки и выброса, печи, а также система разделения воздуха (СРВ), которая включает компрессор 24, воздухоразделененую установку (ВРУ) 25, с помощью которой получают газообразный и жидкий кислород O2, аргон A, азот N2. Газообразный кислород 26 направляют в печь 8, аргон 27 в энергопреобразующее устройство 10, а азот 28 - к потребителю азота 29, излишки O2, A, N2 консервируют в емкости 30.The scheme includes a preparation system (SP), which in turn consists of the area collected for waste disposal 1, a sorting system 2, a metal separation system (black and non-ferrous) 3, a paper and plastic selection system 4, a crusher 5 for crushing large items, a hopper prepared waste 6 with hoppers for bobbing 7; if necessary, a dryer can be installed in front of the prepared waste bin 6, into which hot exhaust gases from the furnace will be fed after cleaning, and then the gases that have passed through the dryer are sent back to the furnace. Then the waste is sent directly to the furnace (P) 8 with a shaft and a loading system 9; the furnace is equipped with energy-generating devices, for example, plasma torches or electrodes 10 for heating waste, tap holes for the release of metal 11 and slag 12, a gas duct 13 and a cooling system for the furnace circuit 8 and energy converting devices 10 with water from a chemical water treatment system / ХВО / 14; heated water after passing through the circuit of the furnace 8 and energy-converting devices 10 is sent to the consumer of low-grade heat 15, for example, in greenhouses, and then after cooling again returns through the HVO system to the circuit of the furnace 8 and device 10. The exhaust gases from the gas duct 13 enter the heat exchanger (THEN ) 16, after cooling to the gas treatment and exhaust system (SOW), including treatment devices 17 and a smoke exhauster 18, which discharges waste treatment gases through a pipe 19 into the atmosphere. To ensure the operation of the system for generating electric power / SPE / natural gas from the main pipeline 20, it is supplied to the heat exchanger 16 (bypassing the gas distribution station 21 reducing device), heated in the heat exchanger, and then sent to the turbo-expander 22, which is coaxially connected to the electric generator 23. The cooled gas after the turbo-expander 22 sent to the heat exchanger 16 or immediately dumped into the main gas pipeline 20 after the reducing device 21 and sent to the consumer. Electricity generated by the generator is powered by the equipment of the preparation system, chemical water purification system, gas purification and exhaust system, a furnace, as well as an air separation system (SRV), which includes a compressor 24, an air separation unit (ASU) 25, with the help of which gaseous and liquid oxygen O 2 , argon are obtained A, nitrogen N 2 . Gaseous oxygen 26 is sent to the furnace 8, argon 27 to the energy converting device 10, and nitrogen 28 to the consumer of nitrogen 29, the excess O 2 , A, N 2 canned in a container 30.

Способ термической переработки бытовых отходов осуществляют следующим образом. Отходы с площади 1 через систему подготовки (СП), сортируя в гроходе 2 и отбирая черный и цветной металл в устройствах 3, бумагу и пластмассу в аппаратах 4, при необходимости дробят крупногабаритные препараты в дробилке 5, направляют в бункер подготовленных отходов 6, а азот после подфлюсовки (известью или углем из емкостей) 7 подают через загрузочное устройство 9 в печь 8 (с герметизированным реакционным пространством в данном конкретном случае) сжигают в окислительной среде за счет нагрева отходов плазмотронами 10. Инертная составляющая отходов переходит в металл или шлак, которые через летки 11 и 12 соответственно выпускают из печи 8, причем шлак гранулируют и отправляют потребителю, а металл формуют в слитки (либо льют какие-либо неответственные конструкции, например крышки люков, решетки и т. д. ) и отправляют на переплавку в металлургические заводы в качестве добавки металлолома, также как и собранный после сортировки черный металл на аппарате 3. Отобранные цветные металлы дополнительно сортируют и отправляют потребителям по назначению. Аналогично отправляют бумагу и пластмассу. Газовую составляющую отходов через газоход 13 направляют в теплообменник 16, из него через систему очистки газов 17, дымосос 18 и трубу 19 выбрасывают в атмосферу. В предлагаемом способе энергопреобразующие устройства запитываются электроэнергией, вырабатываемой в самой системе переработки отходов. Для подачи электроэнергии природный газ из магистрального трубопровода 20 под давлением 0,6-12 МПа направляют для подогрева в теплообменник 16, нагревают до 40-90oC (в зависимости от исходной температуры газа) и затем подают в турбодетандер 22 для снижения давления. В турбодендере газ расширяется, давление подает до 0,05-0,15 МПа, температура природного газа снижается до -20 - +40oC (в зависимости от исходной) и газ совершает работу, в данном случае вращает вал электрогенератора соосно соединенного с валом турбодетандера и вырабатывается электроэнергия, идущая на запитывание энергопреобразующих устройств 10 и всего электрооборудования СП, П, СОВ. Если температура природного газа, отходящего от турбодетандера, недостаточна (потребителю необходим газ с температурой +20 - +40oC - газ, идущий в дома на бытовые нужды), а газ, подаваемый в печи ТЭЦ, может иметь большую температуру, что способствует повышению КПД котлов ТЭЦ. Низкие минусные температуры природного газа способствуют выпадению в осадок содержащихся в нем углеводородных соединений, т.к. газ загрязнен, забивают трубопровод, что потребует дополнительных затрат по очистке и вызывает простои по снабжению потребителя газом, что недопустимо, природный газ вторично пропускают через теплообменник 16, повышая температуру до требуемой величины, и затем сбрасывают в магистральный газотрубопровод 20 за редуцирующим устройством 21. Если температура отходящего природного газа удовлетворительная, его сбрасывают в магистральный газотрубопровод 20 за редуцирующим устройством 21 газораспределительной станции, минуя теплообменник, и направляют потребителю.The method of thermal processing of household waste is as follows. Waste from area 1 through the preparation system (SP), sorting in the groove 2 and selecting ferrous and non-ferrous metal in devices 3, paper and plastic in devices 4, if necessary, crush large preparations in the crusher 5, send it to the prepared waste bin 6, and nitrogen after subfluxing (with lime or coal from containers) 7, it is fed through a charging device 9 into a furnace 8 (with a sealed reaction space in this particular case), it is burned in an oxidizing medium by heating the waste with plasmatrons 10. The inert component of the waste into metal or slag, which is released from furnace 8 through slots 11 and 12, respectively, and the slag is granulated and sent to the consumer, and the metal is molded into ingots (or any irrelevant structures are poured, for example, manhole covers, gratings, etc. ) and sent for remelting to metallurgical plants as an additive for scrap metal, as well as ferrous metal collected after sorting on apparatus 3. Selected non-ferrous metals are additionally sorted and sent to consumers for their intended purpose. Similarly send paper and plastic. The gas component of the waste through the gas duct 13 is sent to the heat exchanger 16, from it through the gas cleaning system 17, the exhaust fan 18 and the pipe 19 are discharged into the atmosphere. In the proposed method, energy converting devices are powered by electricity generated in the waste processing system itself. To supply electricity, natural gas from the main pipeline 20 under a pressure of 0.6-12 MPa is sent for heating to the heat exchanger 16, heated to 40-90 o C (depending on the initial temperature of the gas) and then fed to a turbine expander 22 to reduce pressure. The gas expands in the turbodendure, the pressure delivers up to 0.05-0.15 MPa, the temperature of natural gas drops to -20 - +40 o C (depending on the source) and the gas does the work, in this case it rotates the shaft of the generator coaxially connected to the shaft turboexpander and electricity is generated, which goes to power the energy converting devices 10 and all electrical equipment of the joint venture, P, SOV. If the temperature of the natural gas leaving the turboexpander is insufficient (the consumer needs gas with a temperature of +20 - +40 o C - gas that goes to homes for domestic needs), and the gas supplied to the TPP furnace can have a high temperature, which helps to increase Efficiency of CHPP boilers. Low subzero temperatures of natural gas contribute to the precipitation of hydrocarbon compounds contained in it, since the gas is dirty, the pipeline is clogged, which will require additional cleaning costs and will cause downtime for supplying the consumer with gas, which is unacceptable, the natural gas is passed through the heat exchanger 16 again, raising the temperature to the required value, and then discharged into the main gas pipeline 20 after the reducing device 21. If the temperature of the exhaust natural gas is satisfactory, it is discharged into the main gas pipeline 20 behind the reducing device 21 of the gas distribution station, bypassing the heat exchanger, and ulation consumer.

Вырабатываемая генератором 23 электроэнергия направляется к потребителю энергии установки. Это и система подготовки (конвейеры, дробилка, железоотделители, грохот и др.) система очистки и выброса (насосы, дымосос, электрофильтры, электроразрядник), система охлаждения печи (насосы химводоочистки, насосы потребителя низкопотенциального тепла /ПНПТ/) и система разделения воздуха, обеспечивающая работу кислородной станции или воздухоразделительной установки (компрессоры, детандеры, насосы). The electricity generated by the generator 23 is directed to the energy consumer of the installation. This is a preparation system (conveyors, crusher, iron separators, screening, etc.) a cleaning and discharge system (pumps, smoke exhaust, electrostatic precipitators, electric discharge), a furnace cooling system (chemical water treatment pumps, low-potential heat consumer pumps / PNPT /) and an air separation system, providing the operation of an oxygen station or air separation unit (compressors, expanders, pumps).

В системе разделения воздуха через компрессор 24, запитываемый от электрогенератора, воздух засасывается из атмосферы и подается воздухоразделительную установку 25, после которой в результате разряжения и охлаждения получают жидкий и газообразный кислород 26, аргон 27, азот 28. Газообразный кислород 26 непосредственно с ВРУ 25 по трубопроводу, а при необходимости через компрессор подают в реакционное пространство печи 8 для окисления отходов, что способствует уменьшению количества отходящих газов из печи, уменьшает затраты на нагрев "лишнего" азота (в случае подачи в печь вместо кислорода воздуха, в котором азота почти в пять раз больше, чем кислорода, а значит потребуется в пять раз больше тепла для нагрева окислителя), а значит увеличивается КПД печи по нагреву отходов. Для защиты энергоперерабатывающих устройств от быстрого выхода из строя при нахождения последних в окислительной среде в устройства подают аргон газообразный 27 из воздухоразделительной установки 25, что способствует увеличению межремонтных сроков, например, плазмотронов, а значит и снижаются эксплуатационные расходы при реализации данного способа. Получаемый на воздухоразделительной установке газообразный азот может частично быть использован, например, в овощехранилищах 29, куда он может подаваться компрессором для консервации плодоовощной продукции. Если вблизи установки по переработке отходов есть завод по получению азотных удобрений или азотной кислоты, получаемый на воздухоразделительной установке азот является продуктом переработки завода, а если нет потребителя выбрасывается в атмосферу без ущерба для окружающей среды. Учитывая, что при работе воздухоразделительной установки могут производится излишки получаемых газов, особенно аргона и кислорода, а также азота, получаемые газы либо в жидком, либо газообразном виде консервируют, например, в баллоны 30, а затем отправляют потребителю. За счет реализации сторонним потребителям излишков газов снижаются общие эксплуатационные затраты способа и, как следствие, себестоимость переработки отходов. In the air separation system, through the compressor 24, fed from the electric generator, the air is sucked from the atmosphere and an air separation unit 25 is supplied, after which, as a result of discharge and cooling, liquid and gaseous oxygen 26, argon 27, nitrogen 28 are obtained. Gaseous oxygen 26 directly from the ASU 25 the pipeline, and, if necessary, through the compressor is fed into the reaction space of the furnace 8 for oxidation of waste, which helps to reduce the amount of exhaust gases from the furnace, reduces the cost of heating "excess" nitrogen (in the case of air being supplied to the furnace instead of oxygen, in which there is almost five times more nitrogen than oxygen, which means it will take five times more heat to heat the oxidizer), which means that the furnace’s heating efficiency increases. To protect energy-processing devices from a quick failure when the latter are in an oxidizing environment, gaseous argon 27 is supplied to the device from the air separation unit 25, which helps to increase the overhaul time, for example, plasmatrons, and therefore reduces operating costs when implementing this method. Obtained at the air separation unit, gaseous nitrogen can be partially used, for example, in vegetable stores 29, where it can be supplied by a compressor for preserving fruits and vegetables. If there is a plant for the production of nitrogen fertilizers or nitric acid near the waste treatment plant, the nitrogen obtained at the air separation plant is the product of the plant's processing, and if there is no consumer, it is released into the atmosphere without harming the environment. Considering that during the operation of the air separation unit, surplus of the produced gases, especially argon and oxygen, as well as nitrogen, can be produced, the produced gases can be preserved either in liquid or gaseous form, for example, in cylinders 30, and then sent to the consumer. Due to the sale of surplus gases to external consumers, the overall operational costs of the method and, as a consequence, the cost of waste processing are reduced.

Для охлаждения контура печи 8 и энергопреобразующих устройств 10 используются так называемая умягченная вода, т.е. вода, прошедшая через систему химводоочистки. Температура воды после охлаждения контура печи и энергопреобразующих устройств, например плазмотронов, достигает 60-80oC, т.е. дополнительный резерв по теплу, который может быть использован, например, потребителем низкопотенциального тепла /ПНпТ/. Это могут быть теплицы для выращивания цветов, овощей и т.д., а также бассейн для купания. Отбор тепла потребителем низкопотенциального тепла обеспечивает увеличение количества полезно используемого тепла при реализации способа переработки отходов, а значит увеличивается общий КПД установки по отходящем у теплу. К потребителю низкопотенциального тепла может направляться тепло отходящих газов из печи, прошедших теплообменник и систему очистки, температура которых может достигать 150-200oC, а также тепло воды, охлаждающей компрессор воздухоразделительной установки. Отбор и направление на полезную работу вышеупомянутого тепла также способствует увеличению КПД способа. После отбора тепла в системе потребителя низкопотенциального тепла вода, как теплоноситель, по трубопроводам через систему химводоочистки направляется обратно в систему охлаждения печи энергопреобразующих устройств. Данный способ допускает использование единой системы химводоочистки как для охлаждения печи, так и для охлаждения воздушного компрессора 24 воздухоразделительного устройства 25, что способствует снижению общих капитальных затрат при реализации способа.To cool the circuit of the furnace 8 and energy converting devices 10, so-called softened water is used, i.e. water that has passed through a chemical water treatment system. The temperature of the water after cooling the circuit of the furnace and energy converting devices, such as plasmatrons, reaches 60-80 o C, i.e. additional heat reserve, which can be used, for example, by a consumer of low-grade heat / ПНпТ /. It can be greenhouses for growing flowers, vegetables, etc., as well as a swimming pool. The selection of heat by the consumer of low-grade heat provides an increase in the amount of heat used during the implementation of the waste treatment method, which means that the overall efficiency of the plant for waste heat is increased. The heat of the exhaust gases from the furnace that has passed the heat exchanger and purification system, the temperature of which can reach 150-200 o C, as well as the heat of the water cooling the compressor of the air separation unit can be sent to the consumer of low potential heat. The selection and direction of the useful work of the above heat also helps to increase the efficiency of the method. After heat extraction in the low-potential heat consumer system, water, as a heat carrier, is sent through pipelines through a chemical water treatment system back to the furnace cooling system of energy-converting devices. This method allows the use of a single chemical water purification system both for cooling the furnace and for cooling the air compressor 24 of the air separation device 25, which helps to reduce the total capital cost during the implementation of the method.

При реализации предлагаемого способа в различных регионах различаются схемы использования тепла и холода. Так, например, при выполнении установки в регионах с жарким климатом с температурой окружающей среды до +/40 - 60oC/ перед подачей последнего на компрессор 24 воздухораспределительного устройства его необходимо охлаждать до температуры около 30oC, иначе наблюдаются сбои в работе воздухоразделительной установки. Охлаждая поступающий в компрессор воздух отходящим из воздухоразделительной установки азотом, снижают производительность воздухоразделительной установки, что в свою очередь скажется на количестве вырабатываемого кислорода, а для обеспечения стабильной работы способа необходимо определенное количество кислорода для окисления определенного количества отходов. Поэтому для обеспечения стабильной работы воздухоразделительной установки 25 при высоких начальных температурах воздуха, всасываемого компрессором 24, воздух предварительно охлаждают отходящим природным газом из турбодетандера после расширения. Причем температура природного газа после турбодетандера подбирают таким образом, чтобы с одной стороны обеспечить бесперебойную работу газораспределительной станции, а с другой снизить температуру воздуха, идущего через компрессор 24 на воздухоразделительную установку, до 30oC.When implementing the proposed method in different regions, patterns of using heat and cold are distinguished. So, for example, when performing the installation in regions with a hot climate with an ambient temperature of up to + / 40 - 60 o C / before supplying the latter to the compressor 24 of the air distribution device, it must be cooled to a temperature of about 30 o C, otherwise the air separation unit will fail . Cooling the air entering the compressor with the nitrogen leaving the air separation unit reduces the productivity of the air separation unit, which in turn will affect the amount of oxygen produced, and to ensure stable operation of the method, a certain amount of oxygen is required to oxidize a certain amount of waste. Therefore, to ensure the stable operation of the air separation unit 25 at high initial temperatures of the air sucked in by the compressor 24, the air is pre-cooled with natural gas from the turboexpander after expansion. Moreover, the temperature of the natural gas after the turboexpander is selected in such a way as to ensure uninterrupted operation of the gas distribution station on the one hand and, on the other hand, to reduce the temperature of the air passing through the compressor 24 to the air separation plant to 30 o C.

Одним из направлений комплексного решения проблем переработки отходов является обеспечение экологической чистоты процесса. В отходящих из печи 8 газах содержится большое количество двуокиси углерода CO2, могут присутствовать окислы серы SO2, SO3 и другие вредные окислы. Помимо известных способов очистки газов, когда последние пропускают через различные среды и переводят из газообразного в твердом состояние с последующей нейтрализацией и захоронением (при необходимости), известен способ фазового перехода газа в жидкое или твердое состояние под воздействием низких температур и последующим сбором, нейтрализацией при необходимости и реализацией (в зависимости от ценности уловленного продукта). Поэтому дополнительно в схему переработки отходов вводится система разделения отходящих газов из печи холодом, заимствованным частично из места расширения природного газа в турбодетандере (область температур до -10oC - ниже нецелесообразно из-за возможного выпадения в осадок содержащихся в природном газе соединений, как это было отражено выше). При этой температуре можно перевести в жидкость, например, находящийся в газах из печи O2. Для осаждения O3 требуются более низкие температуры до -50oC, а для обеспечения фазового перехода CO2 из газообразного в жидкое или твердое состояние требуется -78oC. Такие температуры могут быть получены из воздухоразделительной установки 25, но при этом снизится за счет отбора дополнительного холода производительность воздухоразделительной установки по основному продукту - O2. Поэтому если запас холода на воздухоразделительно установке позволяет его использовать частично, отходящие газы из печи охлаждают в воздухоразделительной установке до перехода их из газообразного в жидкое или твердое, а затем последнее консервируют, а при необходимости нейтрализуют известными химическими способами. Что касается CO2, то газообразный продукт может направляться в пищевую промышленность в баллонах и быть использован в технологических процессах, а так называемый "сухой лед" может использоваться в качестве естественного холода. Причем порог отрицательных температур может быть снижен при проведении снижения газа под давлением. Так, например, при атмосферном давлении для перехода CO2 из газообразного в твердое требуется температура -78oC, в то время как при давлении 5 атм температурный порог может быть снижен до -56oC.One of the directions of a comprehensive solution to the problems of waste processing is to ensure the environmental cleanliness of the process. The exhaust gases from the furnace 8 contain a large amount of carbon dioxide CO 2 , sulfur oxides SO 2 , SO 3 and other harmful oxides may be present. In addition to the known methods of gas purification, when the latter are passed through various media and transferred from gaseous to solid, followed by neutralization and burial (if necessary), there is a method of phase transition of gas into a liquid or solid state under the influence of low temperatures and subsequent collection, neutralization if necessary and implementation (depending on the value of the captured product). Therefore, in addition to the waste recycling scheme, a system for separating exhaust gases from the furnace with cold, partially borrowed from the place of expansion of natural gas in a turboexpander (a temperature range of -10 o C below is impractical due to the possible precipitation of compounds contained in natural gas, like this was reflected above). At this temperature, it can be converted into a liquid, for example, O 2 contained in the gases from the furnace. For the deposition of O 3 lower temperatures are required up to -50 o C, and to ensure a phase transition of CO 2 from a gaseous to a liquid or solid state, -78 o C is required. Such temperatures can be obtained from the air separation unit 25, but this will decrease due to selection of additional cold air separation unit capacity for the main product - O 2 . Therefore, if the supply of cold at the air separation unit allows it to be used partially, the exhaust gases from the furnace are cooled in the air separation unit until they pass from gaseous to liquid or solid, and then the latter is preserved and, if necessary, neutralized by known chemical methods. As for CO 2 , the gaseous product can be sent to the food industry in cylinders and be used in technological processes, and the so-called "dry ice" can be used as natural cold. Moreover, the threshold of negative temperatures can be reduced when carrying out gas reduction under pressure. So, for example, at atmospheric pressure, the temperature of -78 o C is required for the transition of CO 2 from gaseous to solid, while at a pressure of 5 atm the temperature threshold can be lowered to -56 o C.

В предлагаемом способе переработки отходов самообеспечение электроэнергией достигается за счет подогрева природного газа из магистрального трубопровода 20 теплом отходящих газов из печи 8 в теплообменнике 16, который затем направляется в турбодетандер, где расширяясь, газ производит работу по выработке электроэнергии и охлаждается. Подогрев природного газа в теплообменнике компенсирует понижение температуры, а при необходимости и увеличивает температуру газа за детандером. При нагреве природного газа в теплообменнике до 60-80oC тепло отходящих газов из печи при температуре около 1500oC используется по своему назначению - передача тепла природному газу. Известно, что коэффициент использования тепла в системе "отходящие газы - теплообменник - природный газ" составит около 60-70%, а коэффициент использования тепла в системе "природный газ - турбодетандер - электрогенератор" по данным акад. Миллионщикова около 60-65%, тогда коэффициент использования тепла всей системы по данному способу по производству электроэнергии составит около 50-55% (для сравнения при производстве электроэнергии на мусороперерабатывающих заводах по схеме "отходящие газы - теплообменник - пар паровая турбина - электрогенератор" КПД такой системы, как это широко известно, не будет превышать 16-20%), КПД паровой турбины - 30-32%, а КПД "отходящие газы - теплообменник - пар" около 45-50%. Таким образом коэффициент использования тепла предлагаемой схемы производства электроэнергии в данном способе по сравнению с известным и широкораспространенным (описанным в аналоге) будет почти в 2-2,5 раза выше.In the proposed method for processing waste, self-sufficiency in electricity is achieved by heating natural gas from the main pipeline 20 with heat from the furnace 8 in the heat exchanger 16, which is then sent to a turboexpander, where, expanding, the gas generates electricity and is cooled. The heating of natural gas in the heat exchanger compensates for the decrease in temperature, and, if necessary, increases the temperature of the gas behind the expander. When heating natural gas in a heat exchanger to 60-80 o C, the heat of the exhaust gases from the furnace at a temperature of about 1500 o C is used for its intended purpose - heat transfer to natural gas. It is known that the heat utilization coefficient in the system "exhaust gases - heat exchanger - natural gas" will be about 60-70%, and the heat utilization coefficient in the system "natural gas - turboexpander - electric generator" according to acad. Millionschikov is about 60-65%, then the heat utilization coefficient of the entire system according to this method for generating electricity will be about 50-55% (for comparison, when generating electricity at waste processing plants according to the scheme "exhaust gases - heat exchanger - steam steam turbine - electric generator" the efficiency is the system, as is widely known, will not exceed 16-20%), the efficiency of the steam turbine is 30-32%, and the efficiency of the "exhaust gases - heat exchanger - steam" is about 45-50%. Thus, the heat utilization coefficient of the proposed electric power production scheme in this method will be almost 2-2.5 times higher than the known and widespread (described in the analogue).

Предлагаемый способ утилизации отходов позволит снизить себестоимость переработки отходов плазменным методом за счет удешевления электроэнергии, получаемой непосредственно на заводе в процессе утилизации отходов. Себестоимость электроэнергии, получаемой турбодетандерной установкой, составит 40-45% от тарифа РАУ ЕЭС, а принимая во внимание, что статья затрат электроэнергии в эксплуатационных расходах плазменной установки является основной затратной статьей при уничтожении твердых бытовых отходов или отходов вообще, можно утверждать, что себестоимость переработки снизится при прочих равных условиях на эту величину по сравнению с вариантом получения энергии извне. Эксплуатационных расходы снизятся еще и потому, что учитывая автономность работы способа (не получаем электроэнергию извне) исчезнет статья затрат за установленную мощность электрооборудования. The proposed method of waste disposal will reduce the cost of waste processing by the plasma method due to the cheapening of electricity received directly at the plant in the process of waste disposal. The cost of electricity received by the turboexpander plant will be 40-45% of the RAU UES tariff, and taking into account that the item of electricity costs in the operating costs of a plasma installation is the main cost item for the disposal of municipal solid waste or waste in general, it can be argued that the cost of processing ceteris paribus will decrease by this value compared with the option of generating energy from outside. Operating costs will also decrease because, given the autonomy of the method (we do not receive electricity from the outside), the cost item for the installed capacity of the electrical equipment will disappear.

Дополнительным преимуществом схемы предлагаемого способа является также возможность получения кислорода непосредственно на заводе по переработке отходов одновременно с необходимым для реализации способа аргона. Себестоимость производства кислорода и аргона на воздухораспределительной установке будет ниже привозного на 30-40%, что дополнительно снизит затраты на переработку отходов. Учитывая, что при эксплуатации воздухораспределительной установки не весь кислород и аргон используется на нужды установки для термической переработки отходов, излишки этих газов консервируют и продают стороннему потребителю, что компенсирует часть эксплуатационных затрат воздухораспределительной установки. Неизбежным продуктом воздухораспределительной установки является азот, получаемый в количествах, сравнимых с кислородом. Использование азота в качестве инертного газа для предотвращения гниения плодоовощной продукции в хранилищах позволят дополнительно снизить эксплутационные расходы воздухораспределительной установки при продаже азота стороннему потребителю. Азот можно сразу по трубопроводу отправлять в овощехранилища, размещенные вблизи. An additional advantage of the scheme of the proposed method is the possibility of producing oxygen directly at the waste processing plant at the same time as the argon method necessary for implementing the method. The cost of production of oxygen and argon in an air distribution plant will be lower than the imported one by 30-40%, which will further reduce the cost of processing waste. Considering that during the operation of the air distribution unit, not all oxygen and argon is used for the needs of the installation for the thermal processing of waste, the surplus of these gases is canned and sold to an outside consumer, which compensates for part of the operating costs of the air distribution unit. The inevitable product of the air distribution system is nitrogen, which is produced in quantities comparable to oxygen. The use of nitrogen as an inert gas to prevent rotting of fruits and vegetables in storage facilities will further reduce the operating costs of an air distribution unit when selling nitrogen to an outside consumer. Nitrogen can be sent directly through the pipeline to vegetable stores located nearby.

Преимуществом предлагаемого способа термической переработки отходов является и его автономность, когда необходимые компоненты для обеспечения работы способа или установки, выполненной в соответствии с ним, производятся непосредственно на месте - электроэнергия, кислород, аргон. Установка выдает в виде продукта экологически чистые компоненты - металл (идущий в переплав или в виде готового литья), шлак (может применяться для отсыпки неровностей при ведении строительных работ и не требует вторичного захоронения), тепло (частично использующееся для объектов социального назначения - теплицы, плавательные бассейны, обогрев излишками тепла прилегающих домов). Установка может выдавать излишки кислорода (для обеспечения газорезки и газосварки), аргона (для сварки цветных металлов и нержавеющей стали), азот (нейтральный газ, способствующий сохранению плодоовощной продукции), "сухой лед" и газообразный CO2 (находят применение в пищевой промышленности и при хранении продуктов особенно в летний период). Т.е. построенный в соответствии с предлагаемым способом завод по термической переработке отходов становится замкнутой на себе системой, причем экологически чистой и автономной. Даже при запуске печи нет необходимости использовать электроэнергию извне. Для этой цели вначале запускается система электроснабжения - природный газ подают в турбодетандер, а недостающее тепло компенсируют сжиганием части этой же природного газа. Учитывая, что запуск длится не более двух суток, расход природного газа будет сравнительно малым. В случае, например, увеличения производительности завода и получения излишка тепла - последнее можно превратить в пар и направить к потребителю низкопотенциального тепла или для обогрева близстоящих домов. Т.е. в соответствии с предлагаемым способом установка или завод по термической переработке отходов выступает как саморегулирующаяся, автономная экологически чистая замкнутая система по утилизации отходов и производству продуктов их переработки с высоким коэффициентом использования получаемого тепла.An advantage of the proposed method for thermal processing of waste is its autonomy, when the necessary components to ensure the operation of the method or installation, made in accordance with it, are produced directly on the spot - electricity, oxygen, argon. The plant produces environmentally friendly components in the form of a product - metal (going into remelting or in the form of finished casting), slag (can be used to fill irregularities during construction work and does not require secondary disposal), heat (partially used for social facilities - greenhouses, swimming pools, heating with excess heat of adjacent houses). The plant can produce excess oxygen (for gas cutting and gas welding), argon (for welding non-ferrous metals and stainless steel), nitrogen (a neutral gas that helps preserve fruit and vegetable products), “dry ice” and gaseous CO 2 (they are used in the food industry and when storing food, especially in the summer). Those. the waste heat treatment plant built in accordance with the proposed method becomes a closed system, moreover environmentally friendly and autonomous. Even when starting the furnace, there is no need to use electricity from the outside. For this purpose, the power supply system is first launched - natural gas is supplied to the turboexpander, and the missing heat is compensated by burning part of the same natural gas. Given that the launch lasts no more than two days, the consumption of natural gas will be relatively small. In the case, for example, of increasing plant productivity and generating excess heat, the latter can be turned into steam and sent to the consumer of low-grade heat or to heat nearby houses. Those. in accordance with the proposed method, a thermal waste treatment plant or plant acts as a self-regulating, autonomous environmentally friendly closed system for waste disposal and production of waste products with a high utilization of the heat generated.

Claims (7)

1. Способ термической переработки отходов, включающий их подготовку, загрузку в печь и нагрев в ней в окислительной среде энергопреобразующими устройствами, например плазмотронами, перевод отходов в металлическую, шлаковую и газовую составляющие, которые выпускают из печи, причем отходящие газы утилизируют, например, пропуская через теплообменник, а затем их очищают и выпускают в атмосферу, отличающийся тем, что в теплообменнике отходящими газами из печи нагревают природный газ, отобранный из магистрального газотрубопровода перед редуцирующим устройством на газораспределительной станции, после чего его подают в турбодетандер, снижая давление, и направляют в магистральный газотурбопровод за редуцирующим устройством, а энергию расширяющегося нагретого природного газа преобразуют в электрическую при помощи электрогенератора, соединенного с турбодетандером, затем часть ее превращают в тепловую энергию, запитывая энергопреобразующие устройства, другую часть превращают в механическую энергию, обеспечивая работу электрооборудования, приводящего в действие механизмы, задействованные в способе, а третью часть превращают в химическую энергию при помощи воздухораспределительной установки и получают кислород и аргон, причем газообразный кислород подают в печь и окисляют отходы, а газообразный аргон направляют в энергообразующие устройства, защищая их от разрушения в окислительной среде. 1. A method of thermal processing of waste, including its preparation, loading into a furnace and heating in it in an oxidizing medium by energy-converting devices, for example plasmatrons, converting waste into metal, slag and gas components, which are discharged from the furnace, and the waste gases are utilized, for example, by passing through a heat exchanger, and then they are cleaned and released into the atmosphere, characterized in that in the heat exchanger the exhaust gas from the furnace is heated by natural gas taken from the main gas pipeline before the reducer a gas-distributing device at a gas distribution station, after which it is fed into a turboexpander, reducing pressure, and sent to the main gas-turbine pipeline after the reducing device, and the energy of expanding heated natural gas is converted into electric energy by means of an electric generator connected to the turboexpander, then part of it is converted into thermal energy, energizing energy-converting devices, the other part is converted into mechanical energy, ensuring the operation of electrical equipment that drives the mechanisms, involved in the method, and the third part is converted into chemical energy using an air distribution unit and receive oxygen and argon, and gaseous oxygen is fed into the furnace and oxidized waste, and gaseous argon is sent to energy-generating devices, protecting them from destruction in an oxidizing environment. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что природный газ после турбодетандера подают обратно в теплообменник и дополнительно нагревают, а затем сбрасывают в магистральный трубопровод. 2. The method according to p. 1, characterized in that the natural gas after the turboexpander is fed back to the heat exchanger and is additionally heated, and then discharged into the main pipeline. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что тепловую энергию, снятую с контура печи и энергопреобразующих устройств, используют потребителя низкопотенциального тепла. 3. The method according to claim 1, characterized in that the thermal energy taken from the circuit of the furnace and energy converting devices, use the consumer low-grade heat. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что воздух перед подачей на воздухоразделительную установку предварительно охлаждают природным газом, прошедшим турбодетандер. 4. The method according to claim 1, characterized in that the air before being fed to the air separation unit is pre-cooled with natural gas that has passed through a turboexpander. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отходящие газы после очистки охлаждают для обеспечения фазового перехода составляющих газового потока из газообразного в жидкое или твердое с последующей консервацией или нейтрализацией. 5. The method according to p. 1, characterized in that the exhaust gases after cleaning are cooled to provide a phase transition of the components of the gas stream from gaseous to liquid or solid, followed by preservation or neutralization. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что излишки газообразного и жидкого кислорода и аргона, а также получаемого на воздухоразделительной установке азота, консервируют. 6. The method according to claim 1, characterized in that the surplus of gaseous and liquid oxygen and argon, as well as nitrogen obtained in an air separation unit, is canned. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что часть газообразного азота направляют в хранилище плодоовощной продукции и используют для предотвращения процесса гниения. 7. The method according to claim 6, characterized in that part of the gaseous nitrogen is sent to the fruit and vegetable products storage and used to prevent the process of decay.
RU95113652A 1995-07-31 1995-07-31 Method of thermal reworking of wastes RU2108517C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95113652A RU2108517C1 (en) 1995-07-31 1995-07-31 Method of thermal reworking of wastes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95113652A RU2108517C1 (en) 1995-07-31 1995-07-31 Method of thermal reworking of wastes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95113652A RU95113652A (en) 1997-07-20
RU2108517C1 true RU2108517C1 (en) 1998-04-10

Family

ID=20170818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95113652A RU2108517C1 (en) 1995-07-31 1995-07-31 Method of thermal reworking of wastes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2108517C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006104471A1 (en) * 2005-03-28 2006-10-05 Anatoly Timofeevich Neklesa Method for thermally processing domestic wastes and device for carrying out said method
RU2502017C1 (en) * 2012-05-10 2013-12-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) Method of environmentally safe treatment of solid domestic wastes with production of thermal energy and building materials and waste burning plant for its realisation
RU2502018C1 (en) * 2012-05-10 2013-12-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) Complex district thermal power plant for environmentally safe processing of solid domestic wastes with production of thermal energy and building materials
RU2515442C1 (en) * 2012-10-02 2014-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет инженерной экологии" (ФГБОУ ВПО "МГУИЭ") Method of recovery of solid household wastes combustion heat at incinerator plant and device to this end
RU2784299C1 (en) * 2022-04-06 2022-11-23 Владимир Михайлович Кондратьев Waste disposal plant

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Waste-to-Energy. ABB Resurce Recovery Systems, Adivision Of Combustion Engineering, Ine, 7 Waterside Crassing, Wendsor, Connecticut, 06.095.1991, p.5 - 211. 2. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006104471A1 (en) * 2005-03-28 2006-10-05 Anatoly Timofeevich Neklesa Method for thermally processing domestic wastes and device for carrying out said method
RU2502017C1 (en) * 2012-05-10 2013-12-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) Method of environmentally safe treatment of solid domestic wastes with production of thermal energy and building materials and waste burning plant for its realisation
RU2502018C1 (en) * 2012-05-10 2013-12-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) Complex district thermal power plant for environmentally safe processing of solid domestic wastes with production of thermal energy and building materials
RU2515442C1 (en) * 2012-10-02 2014-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет инженерной экологии" (ФГБОУ ВПО "МГУИЭ") Method of recovery of solid household wastes combustion heat at incinerator plant and device to this end
RU2784299C1 (en) * 2022-04-06 2022-11-23 Владимир Михайлович Кондратьев Waste disposal plant
RU2814348C1 (en) * 2022-11-09 2024-02-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук Method of melting ash-slag wastes of waste incineration plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3628332A (en) Nonpolluting constant output electric power plant
US7143572B2 (en) Gas turbine system comprising closed system of fuel and combustion gas using underground coal layer
US9500362B2 (en) Generating steam from carbonaceous material
US20120235423A1 (en) Air curtain incinerator having waste heat power generation
KR102169578B1 (en) mobile marine waste treatment system over the sea and Drive method of the Same
WO2011091327A1 (en) Generating steam from carbonaceous material
RU2108517C1 (en) Method of thermal reworking of wastes
US8820080B2 (en) Nonfractionalized biomass-fueled refrigerant-based cogeneration
EP0786625A3 (en) Electric power generation system utilising waste burning heat
JPH05126324A (en) Method of incinerating city refuse
US20100043684A1 (en) Refuse Processing and Energy Recovery System and Method
JPH109538A (en) Method for incinerating municipal refuse
US7128005B2 (en) Non-polluting high temperature combustion system
CN104548859B (en) A kind of oil vapor treatment method
RU2502017C1 (en) Method of environmentally safe treatment of solid domestic wastes with production of thermal energy and building materials and waste burning plant for its realisation
CN212178895U (en) Plasma skid-mounted treatment device for treating medical waste
CN205878180U (en) City domestic waste innocent treatment complete sets
RU2111057C1 (en) Method of utilization of wastes
Filin et al. Plasma Technologies as the Basis for the Development of Russian Waste Processing
JPH11319781A (en) Waste disposal system
KR200427758Y1 (en) Apparatus for generating electricity using insulating oil used in waste transformer
RU95113652A (en) METHOD FOR THERMAL WASTE PROCESSING
RU2502018C1 (en) Complex district thermal power plant for environmentally safe processing of solid domestic wastes with production of thermal energy and building materials
JPH11182211A (en) Waste disposal and power generation combined device
Kolev New possibility to locally convert municipal waste into energy