Анализ характеристик процесса и комплексной ценности переработки отходов в энергию.

В настоящее время технология переработки отходов в энергию является основным методом безопасной, уменьшающей объем и ресурсосберегающей обработки твердых бытовых отходов в городах и сельской местности. Благодаря стабильной и отлаженной системе эксплуатации она стала основной альтернативой традиционному захоронению отходов на полигонах. По сравнению с захоронением на полигонах, этот процесс позволяет быстро разлагать бытовые отходы, устраняя различные проблемы загрязнения, вызванные накоплением отходов, и одновременно извлекая и используя тепловую энергию. Он предлагает двойную ценность как в плане защиты окружающей среды, так и в плане рационального использования ресурсов, что делает его широко применяемым в секторе обработки твердых отходов.

Полная система переработки отходов в энергию состоит из пяти основных этапов, каждый из которых работает в синергии, образуя замкнутый цикл преобразования энергии и утилизации твердых отходов. После поступления бытовых отходов на предприятие они проходят этапы предварительной обработки, такие как выгрузка, сортировка, измельчение и обезвоживание, для удаления негорючих примесей и оптимизации теплотворной способности отходов. Затем переработанный материал подается в механический колосниковый мусоросжигатель, где он полностью сжигается при температуре выше 850 °C, тщательно разлагая вредные органические вещества и значительно уменьшая объем отходов. Высокотемпературные дымовые газы, образующиеся при сжигании, направляются в котел-утилизатор, где они нагревают воду для получения высокотемпературного пара высокого давления, который является основным источником энергии для этапа выработки электроэнергии.

Когда пар подается в паротурбинный генератор, он вращает ротор турбины с высокой скоростью, преобразуя тепловую энергию в механическую, которая затем преобразуется генератором в электрическую энергию. Выработанная электроэнергия делится на две части: для использования на месте на электростанции и для экспорта в сеть, что обеспечивает высокую эффективность использования ресурсов. Как основное энергетическое оборудование, паровая турбина напрямую определяет эффективность выработки электроэнергии благодаря своей адаптивности. Из-за сложного состава и частых колебаний теплотворной способности бытовых отходов условия работы мусоросжигательных заводов значительно отличаются от условий традиционных тепловых электростанций. Вспомогательные агрегаты должны обладать высокой адаптивностью к изменяющимся условиям эксплуатации и быть способными работать с низкотепловыми источниками тепла с колеблющимися параметрами. В малых и средних проектах обычно используются конденсационные паровые турбины мощностью от 0,3 МВт до 50 МВт.

Комплексная мусоросжигательная электростанция оснащена множеством вспомогательных систем, включая модули очистки дымовых газов, водоподготовки, удаления шлака и пылеудаления. Дымовые газы, образующиеся в процессе сжигания, проходят многоступенчатую обработку, такую ​​как денитрификация, удаление пыли, десульфуризация и адсорбция на активированном угле, прежде чем быть сброшенными в соответствии со стандартами. Зола может быть переработана и использована в качестве сырья для строительных материалов, что обеспечивает полное использование ресурсов твердых отходов и максимально минимизирует их сброс.

С точки зрения экологических преимуществ, переработка отходов в энергию предлагает значительные выгоды. После сжигания остается лишь 15–20% пригодной для использования золы, а для глубокого захоронения требуется всего 2–3% летучей золы. По сравнению с традиционным захоронением на полигонах это позволяет сэкономить более 80% земельных ресурсов. Высокотемпературное сжигание полностью уничтожает патогенные микроорганизмы в отходах, предотвращая вторичное загрязнение, вызванное разложением отходов.

Полезные свойства этого процесса с точки зрения извлечения ресурсов и сокращения выбросов углекислого газа значительны. Каждая тонна бытовых отходов может генерировать от 300 до 500 кВт·ч электроэнергии, заменяя традиционную угольную электрогенерацию. Сжигание одной тонны отходов может сократить выбросы углекислого газа на 208–283 кг. Это не только эффективно решает такие проблемы, как накопление отходов, загрязнение почвы и грунтовых вод, но и преобразует твердые бытовые отходы в экологически чистую электроэнергию, интегрируемую в энергосеть, способствуя оптимизации городских энергетических структур. Кроме того, отрасль работает в рамках всеобъемлющей нормативно-правовой базы, включающей круглосуточный онлайн-мониторинг загрязняющих веществ в дымовых газах и публичное раскрытие данных. В сочетании с механизмами доступа общественности к объектам охраны окружающей среды это эффективно смягчает эффект «не в моем дворе» (NIMBY — Not In My Backyard).

С точки зрения промышленного развития, индустрия переработки отходов в энергию приносит существенные социальные выгоды. Строительство и эксплуатация проектов создают рабочие места и укрепляют местные экосистемы природоохранной промышленности. В настоящее время отечественная отрасль постепенно вступает в фазу зрелости, хотя и сталкивается с рыночными проблемами, такими как сокращение субсидий и дисбаланс регионального развития. Благодаря многолетнему технологическому опыту, китайские процессы переработки отходов в энергию достигли полной локализации, с развитыми и полными техническими системами, способными к крупномасштабному международному экспорту. На данном этапе зрелые китайские технологии и инженерные модели все чаще внедряются на международных рынках, и многие зарубежные проекты успешно реализованы. Это эффективно устраняет технологические пробелы в переработке твердых отходов в энергию в странах, расположенных вдоль инициативы «Один пояс, один путь», и способствует непрерывному совершенствованию глобальных систем экологического управления.