Анализ на характеристиките на процеса и цялостна стойност на преобразуването на отпадъци в енергия

Преобразуването на отпадъци в енергия в момента е основният процес за безвредно, намаляващо обема и възстановяващо ресурсите третиране на твърди битови отпадъци в градските и селските райони. Със своята стабилна и зряла оперативна система, то се е превърнало в основна алтернатива на традиционното депониране. В сравнение с депонирането на отпадъци, този процес може бързо да разгради битовите отпадъци, елиминирайки различни проблеми със замърсяването, причинени от натрупването на отпадъци, като едновременно с това възстановява и използва топлинна енергия. Той предлага двойна стойност както по отношение на екологичната защита, така и на използването на ресурсите, което го прави широко приложим в сектора за третиране на твърди отпадъци.

Цялостната система за преобразуване на отпадъци в енергия се състои от пет основни етапа, всеки от които работи в синергия, за да образува затворен процес за преобразуване на енергия и обезвреждане на твърди отпадъци. След като битовите отпадъци попаднат в съоръжението, те преминават през стъпки на предварителна обработка, като разтоварване, сортиране, раздробяване и обезводняване, за да се отстранят незапалимите примеси и да се оптимизира калорийната стойност на отпадъците. След това преработеният материал се подава в механична решетъчна инсинератор, където се изгаря напълно при температури над 850°C, като се разграждат напълно вредните органични вещества и се намалява значително обемът на отпадъците. Високотемпературните димни газове, получени от горенето, се насочват в котел за отпадъчна топлина, където загряват вода, за да произведат високотемпературна пара под високо налягане, осигурявайки основната енергийна среда за етапа на производство на електроенергия.

Когато парата се въведе в паротурбинния генератор, тя задвижва ротора на турбината с висока скорост, преобразувайки топлинната енергия в механична енергия, която след това се трансформира в електрическа енергия от генератора. Генерираната електроенергия се разделя на две части: за използване на място в централата и за експорт към мрежата, постигайки висока ефективност на използване на ресурсите. Като основно енергийно оборудване, адаптивността на парната турбина пряко определя ефективността на производството на електроенергия. Поради сложния състав и честите колебания в калорийната стойност на битовите отпадъци, условията на работа на инсталациите за производство на енергия от отпадъци се различават значително от тези на традиционните топлоелектрически централи. Поддържащите агрегати трябва да притежават силна адаптивност към променливи условия на работа и да могат да работят с нискокалорични източници на топлина с променливи параметри. Малките до средни проекти обикновено използват кондензни парни турбини с мощност от 0,3 MW до 50 MW.

Цялостната електроцентрала за производство на енергия от отпадъци е оборудвана с множество спомагателни системи, включително модули за пречистване на димни газове, пречистване на вода, отстраняване на шлака и контрол на праха. Димните газове, получени по време на горенето, преминават през множество процеси на обработка, като денитрификация, отстраняване на прах, десулфуризация и адсорбция с активен въглен, преди да бъдат изхвърлени в съответствие със стандартите. Дънната пепел може да бъде рециклирана и преработена като суровина за строителни материали, постигайки пълноценно използване на ресурсите от твърди отпадъци и минимизиране на изхвърлянето на отпадъци в максимална степен.

По отношение на екологичните ползи, превръщането на отпадъци в енергия предлага значителни предимства. След изгаряне остава само 15%–20% от използваемата дънна пепел, като едва 2%–3% от летящата пепел изисква дълбоко заравяне. В сравнение с традиционното депониране, това спестява над 80% от земните ресурси. Изгарянето при висока температура елиминира напълно патогените в отпадъците, предотвратявайки вторичното замърсяване, причинено от разлагането на отпадъците.

Възстановяването на ресурсите и намаляването на въглеродните емисии от този процес са значителни. Всеки тон битови отпадъци може да генерира от 300 до 500 kWh електроенергия, замествайки традиционното производство на електроенергия от въглища. Изгарянето на един тон отпадъци може да намали емисиите на въглероден диоксид с 208 кг до 283 кг. Това не само ефективно решава проблеми като натрупването на отпадъци, замърсяването на почвата и замърсяването на подпочвените води, но и преобразува твърдите битови отпадъци в зелена електроенергия, интегрирана в мрежата, допринасяйки за оптимизирането на градските енергийни структури. Освен това, индустрията работи в рамките на всеобхватна регулаторна рамка, с 24-часово онлайн наблюдение на замърсителите в димните газове в реално време и публично оповестяване на данни. В комбинация с механизми за публичен достъп до съоръженията за опазване на околната среда, това ефективно смекчава ефекта NIMBY (Не в моя двор).

От гледна точка на индустриалното развитие, индустрията за производство на енергия от отпадъци осигурява значителни социални ползи. Строителството и експлоатацията на проекти създават възможности за заетост и укрепват местните екосистеми на индустрията за опазване на околната среда. В момента местната индустрия постепенно навлиза в зряла фаза, въпреки че е изправена пред пазарно ориентирани предизвикателства, като намаляване на субсидиите и дисбаланси в регионалното развитие. Възползвайки се от години на технологично натрупване, процесите за производство на енергия от отпадъци в Китай са постигнали пълна локализация, със зрели и цялостни технически системи, способни на мащабен международен износ. На този етап зрелите технологии и инженерни модели на Китай все повече се внедряват на международните пазари, като множество задгранични проекти са успешно реализирани. Това ефективно преодолява технологичните пропуски в оползотворяването на енергия от твърди отпадъци в страните по инициативата „Един пояс, един път“, допринасяйки за непрекъснатото развитие на глобалните системи за управление на околната среда.