Содержание к диссертации
Введение
1 Анализ процессов огневого обезвреживания бытовых отходов 10
1.1 Состав, основные свойства и закономерности накопления твердых бытовых отходов 10
1.2 Основные способы избавления отТБО 14
1.2.1 Нетермические методы 14
1.2.2 Термические методы 15
1.3 Факторы, влияющие на эффективность процесса сжигания 26
1.4 Анализ известных математических моделей горения твердых бытовых отходов 27
1.5 Выводы по главе 30
2 Разработка комплексной оценки эффективности сжигания твердых бытовых отходов 31
2.1 Исследование основных факторов, влияющих на эффективность сжигания твердых бытовых отходов 31
2.2 Математическая модель процесса прогрева и пиролиза твердых бытовых отходов 35
2.3 Экспериментальные исследования процессов прогрева и горения ТБО 46
2.3.1 Схема опытной установки, методики проведения эксперимента и обработки опытных данных 46
2.3.2 Обсуждение результатов опытов 49
2.4 Выводы по главе 52
3 Конструктивные решения по сжиганию твердых бытовых отходов. тепловые схемы использования теплоты в системах децентрализованного теплоснабжения 53
3.1 Разработка конструкции печи малой производительности для одностадийного сжигания ТБО 53
3.2 Разработка установки двухстадийного сжигания ТБО для систем децентрализованного теплоснабжения 56
3.3 Разработка тепловых схем использования теплоты сгорания твердых бытовых отходов
для систем децентрализованного теплоснабжения 59
3.4 Системы очистки продуктов сгорания печей по сжиганию твердых бытовых отходов 62
3.5 Выводы по главе 65
4 Разработка методики проектирования печей для твердых бытовых отходов 66
4.1 Методика тешюбалансового расчета печи для огневого обезвреживания ТБО 66
4.2 Методика расчета времени пиролиза и горения ТБО 75
4.3 Методика оценки экологического воздействия загрязняющих веществ, образующихся при сжигании
ТБО, на окружающую среду 75
4.3.1 Расчет количества загрязняющих веществ, содержащихся в уходящих газах 74
4.3.2 Экологическое воздействие вредных выбросов печи
при сжигании ТБО на окружающую среду 77
4.4 Технико-экономические параметры и их расчет 78
4.5 Методика расчета эффективности процессов огневого обезвреживания ТБО в установках систем децентрализованного теплоснабжения 86
4.6 Выводы по главе 103
Общие выводы 104
Библиографический список литературы
- Основные способы избавления отТБО
- Математическая модель процесса прогрева и пиролиза твердых бытовых отходов
- Разработка установки двухстадийного сжигания ТБО для систем децентрализованного теплоснабжения
- Расчет количества загрязняющих веществ, содержащихся в уходящих газах
Введение к работе
Актуальность темы. Во всем мире переработка и утилизация бытовых отходов становятся все более злободневной проблемой. Главным образом это касается крупных густонаселенных городов, где ежегодно скапливаются миллионы кубометров всевозможных твердых бытовых отходов (ТБО). ТБО - это отходы, которые ежедневно скапливаются в жилом секторе и отправляются затем на городские свалки.
К началу 80-х годов в нашей стране годовой выход твердых бытовых отходов оценивался в 40 млн. тонн, а в настоящее время на той же территории их образуется уже около 60 млн т/год.
Проблема обращения с ТБО, главным образом - экологическая. Однако она самым тесным образом связана с решением сложных технических, энергетических и экономических вопросов.
Экологическую обстановку в городах с высокой плотностью населения (независимо от того, есть в них вредные производства, или нет) во многом определяет состояние системы санитарной очистки от непромышленных отходов.
По статистическим оценкам количество твердых бытовых отходов (ТБО) на душу населения городов центральной части России на текущий период времени составляет 225 - 250 кг в год.
ТБО содержат в себе такие горючие компоненты, как бумага, картон, древесина, текстиль, кожа, резина, полимерная упаковка. Сюда же относятся листва, садовый и уличный мусор (смет), и т.п. При сгорании каждого килограмма этих компонентов выделяется от 4 до 18 МДж энергии. В связи с этим использование теплоты в децентрализованном теплоснабжении, полученной при сжигании ТБО, является актуальной задачей.
Повышение эффективности сжигания ТБО с характерно большим балластом и повышенной влажностью также представляется актуальной задачей. Одним из путей решения этой задачи является использование части
теплоты продуктов сгорания для предварительного прогрева и газификации ТБО в камере пиролиза. В камере горения осуществляется горение газов и коксовых остатков, полученных в камере пиролиза. Комбинированные методы пиролиза и горения хотя и представлены в литературе, однако недостаточно изучены.
Данная работа выполнялась в соответствии с целевой программой ГКНТ и ГОССТРОЯ России, а также с межвузовскими программами «Строительство» по научному направлению: «Разработка систем теп-логазоснабжения с целью экономии ТЭР и защиты окружающей среды от тепловых и вредных газообразных выбросов энергетических установок» (№ госрегистрации 01.9.30.0021.82).
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка принципиальной схемы установки для сжигания твердых бытовых отходов и методики расчета её энергетической эффективности.
В связи с поставленной целью задачами исследования являются:
- теоретически и практически обосновать комплексную эффективность
сжигания твердых бытовых отходов и использования теплоты в
децентрализованном теплоснабжении;
исследовать работу различных вариантов установок по сжиганию ТБО и разных схем использования утилизируемой теплоты для систем теплоснабжения;
разработать методику теплового расчета установок по сжиганию ТБО;
оценить технико-экономическую эффективность и экологическую безопасность предлагаемой установки по сжиганию ТБО.
Научная новизна заключается в следующем:
- разработаны математические модели двухстадийного сжигания
твердых бытовых отходов;
получены аналитические зависимости для расчета полей температур в слое ТБО на колосниковой решетке и времени протекания процесса пиролиза;
исследованы параметры энергетической эффективности установок по сжиганию ТБО;
- разработаны методики расчета технологических параметров при
сжигании ТБО и утилизации теплоты, используемой в децентрализованном
теплоснабжении.
На защиту выносятся:
- математическая модель процесса огневого уничтожения твердых
бытовых отходов, описывающая его двухстадийность: пиролиз и горение;
- принципиальная схема установки для двухстадийного сжигания ТБО
и утилизации теплоты газов с последующим использованием в системах
децентрализованного теплоснабжения;
методика технико-экономического обоснования применения модульных установок по сжиганию ТБО в схеме децентрализованного теплоснабжения.
- методика оценки экологической безопасности использования
установки по сжиганию ТБО и утилизации теплоты.
Обоснованность и достоверность научных результатов, выводов и рекомендаций, содержащихся в работе, подтверждены:
- применением фундаментальных законов тепло - и массообмена для
газообразных сред и твердых тел, классической теории горения и
экспериментом;
соответствием результатов теоретических и лабораторных исследований, выполненных с использованием современных приборов и методов испытаний со степенью достоверности 90%.
Практическое значение работы заключается в апробации и внедрении методик по разработке новых конструктивных схем установок по сжиганию ТБО и схем теплоснабжения на их основе.
Результаты диссертации используются в процессе обучения студентов на кафедре отопления и вентиляции и кафедре городского строительства и хозяйства Воронежского государственного архитектурно-строительного университета по дисциплинам «Экология городской среды», «Защита окружающей среды», «Энергосберегающие технологии» и при дипломном проектировании.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены в 2004 - 2005 гг. на 59 и 60-й научных конференциях и семинарах в Воронежском государственном архитектурно-строительном университете, на секции Ассоциации инженеров по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике (АВОК) в 2004г.
По материалам исследований опубликовано 3 научных статьи и тезисы научных конференций общим объемом 25 страниц. Из них лично автору принадлежит 17 страниц. Одна статья опубликована в журнале, рекомендованном ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и библиографического списка литературы из 114 наименований. Диссертация содержит 152 страницы, в том числе 119 страниц машинописного текста, и содержит 21 рисунок, 10 таблиц и 6 приложений.
В первой главе представлен анализ процессов огневого обезвреживания бытовых и промышленных отходов, выявлен состав твердых бытовых отходов, их горючая часть, поставлена цель и сформулированы задачи исследования.
Во второй главе даны разработки комплексной оценки
эффективности сжигания бытовых отходов, исследованы основные факторы, влияющие на эффективность сжигания ТБО. Таковыми факторами являются температура в печи, полнота выгорания органических веществ, время
пиролиза и последующего горения, эффективность улавливания золовых частиц и вредных газообразных веществ, размеры печи и загрузки ТБО.
В третьей главе представлены разработки конструкции установки для двухстадийного огневого обезвреживания ТБО и тепловые схемы систем деценрализованного теплоснабжения, использующих теплоту сжигания отходов.
В четвертой главе приведены разработки методик проектирования печей для огневого обезверживания ТБО и расчета технико-экономической эффективности модульных установок систем децентрализованного теплоснабжения.
Основные способы избавления отТБО
Самый распространенный до последнего времени способ борьбы с бытовыми отходами в городах - вывоз их на свалки - не решает проблему избавления от ТБО, а лишь усугубляет ее [34]. Складирование отходов на открытых свалках является вынужденной мерой при отсутствии средств на организацию более безопасных с точки зрения экологии направлений. В общей сложности из отходов в окружающую среду попадает более ста токсичных веществ. Нередко свалки горят, выбрасывая в атмосферу ядовитый дым.
Под полигоны для ТБО на десятки лет отчуждаются громадные территории. При этом, чтобы обустроить полигон и содержать его на уровне современных экологических требований, нужны большие средства. Очень дорого обходится рекультивация закрытых (уже не действующих) полигонов. Это целый комплекс мер, цель которых - остановить вредное воздействие свалок на окружающую среду, в том числе на почву и подземные воды. Рекультивация всего лишь одного гектара мусорного полигона обходится сегодня в 6 миллионов рублей. Велики также транспортные расходы на перевозку отходов, поскольку свалки, как правило, располагаются вдали от города.
Метод обезвреживания с образованием биогаза на свалках отвечает принципам энергосбережения и позволяет использовать ТБО в качестве источника вторичных энергетических ресурсов. Свалки можно считать аналогами месторождений природного газа, причём не только по технологии разработки, но и по запасам. Однако если даже предположить возможность достижения герметичности, пресекающей эмиссию газа с поверхности такого полигона и обеспечивающей отсутствие загрязнения грунтовых и поверхностных вод составами растворов выщелачивания, всё же не удаётся избавиться от таких существенных недостатков этого метода, как сохранение отходами начального объёма и занятость полигонами больших поверхностей дорогих земель, расположенных вблизи населённых пунктов.
Несмотря на высокое содержание горючих составляющих, и у нас в России, и за рубежом преимущественным методом обезвреживания ТБО продолжает оставаться захоронение. Так, в нашей стране захоронению подвергается 97 % отходов, сжиганию - 2 %, а вторичной переработке и использованию - 1 %. В США, соответственно, 72,2 %; 14,2 % и 13,6 % .
Опыт показывает, что для крупных городов с населением более 0,5 млн. жителей целесообразнее всего использовать термические методы обезвреживания ТБО. К термическим методам обезвреживания отходов относятся газификация, пиролиз, плазменная и огневая обработка ТБО, а также компостирование в биобарабане [2].
Промышленное компостирование. ТБО на заводах подвергают сепарации с целью отделения металла, стекла, ветоши и бумаги. Чёрные металлы удаляются магнитными сепараторами. Ветошь и другие крупные предметы изымаются вручную. Излишнюю бумагу отделяют вентилятором. Особые трудности возникают с удалением бутылок и других стеклянных и керамических предметов. Перемешиваясь с пищевыми отходами, они сильно усложняют процесс сортировки.
Частично стекло отделяется просеиванием, но в основном размалывается. Одновременно размалывание ускоряет процесс образования компоста. Материал становится однороднее, улучшается его структура, увеличивается влагоёмкость [47].
После сепарации и измельчения материал помещают в аппарат для компостирования, где биомасса ТБО в результате ускоренных естественных аэробных реакций (например, при подаче горячего воздуха при температуре примерно 60 С в биотермический барабан) превращается в компост. После двухсуточной выдержки в биобарабане для получения товарного продукта необходимо доизмельчить компост в дробилках и затем направить на склад с целью использования в качестве компоста или биотоплива в сельском хозяйстве.
Некомпостируемые составляющие ТБО требуют дополнительных мер по утилизации, например, по методу пиролиза, что значительно усложняет и повышает стоимость процесса.
Газификация - достаточно широко используемый в металлургии способ переработки некоксующихся углей - осуществляется в вихревых реакторах или печах с кипящим слоем при температурах 600-1100 С в атмосфере газифицирующего агента (воздух, кислород, водяной пар, диоксид углерода или их смесь). В результате реакции образуются синтез-газ (Щ СО).
Горючая смесь водорода и оксида углерода сжигается на горелках при 1400-1600 С. Зола, остающаяся после газификации, может содержать остаточный углерод и соли тяжелых металлов, растворимые в воде. После проверки золы на отсутствие бенз(а)пирена, диоксинов и тяжелых металлов в подвижной форме она может быть отправлена на захоронение.
Переработка отходов газификацией имеет следующие преимущества по сравнению с методом традиционного сжигания: получаемые горючие газы могут быть использованы в качестве технологического топлива, в то время как при сжигании практически возможно только энергетическое использование теплоты сгорания отходов (получение водяного пара или горячей воды), сокращаются выбросы золы в атмосферу.
Однако процесс газификации пригоден для переработки ограниченного числа отходов, причем только дробленых, сыпучих, газопроницаемых.
Пиролиз - наиболее изученный процесс; он широко используется для производства активированного угля из древесины. При этом протекают реакции коксо- и смолообразования, разложения высокомолекулярных соединений на низкомолекулярные, жидкую и газообразную фракции, а если углеводородные отходы содержат серу, то образуются также сероводород и меркаптаны. Оксиды азота и серы практически не образуются. Существуют следующие разновидности метода: окислительный пиролиз и сухой пиролиз.
Математическая модель процесса прогрева и пиролиза твердых бытовых отходов
Для сжигания древесных ТБО разработана конструкция печи с полумеханической топкой, сообщенной с газотрубным котлом-утилизатором и абсорбером-теплоутилизатором (рис. 3.1), отличающаяся тем, что реконструирована известная полумеханическая топка, в которой добавлено устройство для подачи пылевидных твердых частичек 3 путем вдувания их в топочный объем. Громоздкие ТБО подаются с помощью тельфера через устройство подачи 2.
Пылевидная часть ТБО выдувается из слоя ТБО дутьевым вентилятором подающим воздух под колосниковую решетку в топочный объем печи для сжигания. Загрузка ТБО в топку из бункера осуществляется через боковой люк по наклонной плите, расположенной под углом 50 к горизонту, и наклонным колосникам. Для шуровки топлива и выгрузки золы во фронтальной стене топки предусмотрены две дверцы и боковые лючки. Колосники размещаются на водоохлаждаемых опорах. Обмуровка печи выполнена из шамотного кирпича толщиной в два слоя. Температура наружной стенки печи не должна быть выше 45 С. Топка сообщена с камерой догорания, выполненной из шамотного кирпича (на разрезе топки камера догорания не показана).
Газотрубный котел-утилизатор выполнен в виде вертикального цилиндра с двумя трубными досками. Диаметр трубок равен 51x2,5 мм, межтрубный шаг - 58 мм, общее количество труб - 300. Перепуск газов из одной секции в другую осуществляется в верхней камере. В нижней камере размещена разделяющая шамотная перегородка.
В верхней части газотрубного котла-утилизатора имеется люк для проведения периодической механической очистки внутренних поверхностей труб от сажистых и смолистых отложений.
Для увеличения теплосъема котел-утилизатор выполнен двухходовым по газам. Дымовые газы движутся по смешанной схеме посекционно: сначала снизу вверх (в прямотоке по отношению к воде), потом сверху вниз (противотоком по отношению к воде). На верхней крьплке котла-утилизатора установлен клапан для удаления воздуха в момент пуска котла-утилизатора и для удаления пара в случае частичного вскипания при работе котла в аварийном режиме.
Абсорбер-теплоутилизатор предназначен для более глубокого охлаждения продуктов сгорания до 60-80С, а также их абсорбционной очистки от оксидов азота и оксидов углерода. В качестве абсорбента может использоваться вода или растворы других сорбирующих жидкостей. Степень поглощения загрязняющих веществ из продуктов сгорания при их абсорбции водой составляет 40-50 %.
Продукты сгорания удаляются через металлическую дымовую трубу, высота которой обеспечивает рассеивание до величин, не превышающих пдк.
При использовании в качестве абсорбента раствора щелочи эффективность очистки от оксидов азота составляет 93-95% с периодическим извлечением из абсорбера ценных химических веществ: например, натриевой селитры, используемой на химических заводах для производства удобрений.
Абсорбер-теплоутилизатор включает в себя систему орошения с циркуляционным насосом и змеевики, внутри которых нагревается вода для горячего водоснабжения. На выходе из первой камеры и из абсорбера установлены жалюзийные сепараторы-каплеуловители. Для возможности частичного или полного обновления абсорбента в абсорбере предусмотрена дренажная линия. Перед сбросом в канализацию жидкие стоки абсорбера разбавляются водой до ПДК. Натриевая селитра NaNC 3+NaN02 собирается в бочки, в которых транспортируется на химический завод. Расход сбрасываемого отработанного абсорбента в сутки - примерно 10 л.
Конструктивно топка, газотрубный котел-утилизатор и абсорбер размещаются в двух модулях-помещениях: в первом размещена печь, над которой движется тельфер для загрузки ТБО из контейнера. Помещение с топкой разделено стенками, изолирующими (с целью выполнения требований противопожарной безопасности) накопитель ТБО, газотрубный котел-утилизатор и абсорбер друг от друга.
Таким образом, утилизация теплоты с одновременной очисткой продуктов сгорания способствует созданию малоотходной экологически чистой технологической схемы производства тепловой энергии.
В соответствии с тепловой схемой в абсорбере-теплоутилизаторе происходит полный или частичный нагрев воды для горячего водоснабжения, а в газотрубном котле - нагрев воды для системы отопления.
Предложенная конструкция печи (или несколько печей) размещается в виде модуля по типу блочно-модульных котельных вблизи от потребителя с учетом соблюдения санитарно-гигиенических норм, что позволяет иметь короткие тепловые сети. Такой модуль обслуживает расположенные вблизи (в радиусе 2 км) промышленные предприятия, например, по переработке древесины. Эффективность печей малой производительности для сжигания ТБО повышается за счет утилизации теплоты и ее использования в системах децентрализованного теплоснабжения.
Разработка установки двухстадийного сжигания ТБО для систем децентрализованного теплоснабжения
Выбор способа очистки дымовых газов от пыли и соответствующего типа газоочистных устройств зависит от объема очищаемых газов, их начальной запыленности, необходимой степени очистки, физических параметров очищаемого газа (температура, влажность, коррозионная активность), физических и химических свойств пыли (плотность, дисперсность, абразивность, удельное электрическое сопротивление, химический состав и др.) [77,102]. Необходимая степень очистки дымовых газов зависит от токсичности вредных веществ в них (характеризуемой ПДК в атмосферном воздухе), места расположения источника выброса (в черте населенного пункта или за его пределами), фоновой концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе, высоты дымовой трубы.
Тканевые фильтры не получили широкого распространения ввиду их большой стоимости, повышенных энергозатрат и высокой себестоимости очистки газов. Кроме того, они недостаточно надежны в работе при высоких температуре и влажности газов. Фильтрующая ткань быстро забивается твердыми частицами что затрудняет ее очистку или приводит к необходимости частой замены.
Электрофильтры обеспечивают более глубокую очистку газов, чем скоростные скрубберы Вентури. Коэффициент очистки в электрофильтрах достигает 99,8% и более. Они способны улавливать частицы любых размеров, включая и субмикронные. При использовании сухих электрофильтров отсутствует парение дымовых газов при выбросе их в атмосферу и отпадает необходимость очистки вторичных сточных вод (как при мокрой газоочистке). Однако для электрофильтров характерны высокие удельные капитальные затраты, возрастающие с уменьшением их производительности по газу. Эти аппараты металлоемки и занимают большую площадь. Некоторые разновидности пыли образуют на электродах нестряхиваемый слой, при этом эффективность очистки резко снижается.
Таким образом, не для всех видов пыли электростатическая очистка газов может быть эффективной.
Более универсальна (в отношении различных видов пыли) мокрая очистка газов в скоростных скрубберах Вентури. Затруднения при использовании этих аппаратов возникают только при очистке газов от пыли, склонной к цементации, в аппаратах газоочистки образуются твердые отложения, мешающие нормальной эксплуатации очистного оборудования. К таким пылям относятся карбидная пыль, топливная зола с высоким содержанием СаО и др. Перед подачей газов в скруббер Вентури не требуется предварительное их охлаждение (как в электрофильтрах), что существенно упрощает и удешевляет систему газоочистки. Температура газов перед скруббером Вентури может достигать 1000 С, что не оказывает заметного влияния ни на эффективность улавливания пыли, ни на энергозатраты. В то же время применение мокрой газоочистки сопряжено с появлением вторичных сточных вод, которые в ряде случаев нуждаются в очистке перед сбросом их в канализацию.
Эффективность пылеулавливания в скоростных скрубберах Вентури зависит в основном от скорости газов в горловине трубы, удельного орошения и дисперсности улавливаемой пыли. Удельное орошение обычно составляет 0,5 -1,5 л/м3 газов, а гидравлическое сопротивление при очистке газов от микронной и субмикронной пыли - 20 - 30 кПа. Коэффициент очистки скоростных скрубберов Вентури в среднем составляет 99%, редко -ниже 97% но при этом требуются большие энергетические затраты (гидравлическое сопротивление трубы Вентури составляет около 20 кПа).
Стоимость скоростных скрубберов Вентури в несколько раз ниже, чем электрофильтров, а эксплуатационные расходы на очистку газов в них в несколько раз выше вследствие больших расходов электроэнергии и воды. Применение электростатических скрубберов позволяет существенно снизить затраты на мокрую очистку дымовых газов от тонкодисперсной пыли.
Скоростной скруббер Вентури - высокоэффективный контактный теплообменник. Проходя через скруббер, дымовые газы охлаждаются до температуры, близкой к температуре рециркулирующей в нем воды. Вследствие испарения воды относительная влажность газов на выходе из скруббера достигает 100%. В результате происходит конденсация паров воды в дымососе, газоходах и дымовой трубе, вызывающая усиленную их коррозию.
Систему очистки продуктов сгорания от тонкодисперсной пыли и токсичных газовых компонентов необходимо выбирать с учетом следующих соображений. В мелких установках, где объем очищаемых газов менее 15-20тыс. м3/ч, для экономии капитальных затрат и упрощения условий эксплуатации предпочтительно применение мокрой газоочистки с использованием скоростных скрубберов Вентури или других аппаратов. К мелким установкам как к маломощным источникам выбросов предъявляют менее жесткие требования в отношении степени очистки газов. Такая очистка может быть обеспечена мокрыми способами. Небольшой объем вторичных сточных вод при этом может быть направлен в канализацию или на очистные сооружения. В мелких установках извлечение малых количеств полезных продуктов при огневом обезвреживании отходов нерентабельно, поэтому допустим их сброс со сточными водами.
Расчет количества загрязняющих веществ, содержащихся в уходящих газах
Рассмотренные энерготехнологические схемы установок огневого обезвреживания отходов не охватывают всех их возможных вариантов. Число этих вариантов может быть очень большим при комбинировании отдельных элементов схем. Кроме того, возможно применение установок с комбинацией различных термических и других методов обезвреживания. Схемы установок огневого обезвреживания могут существенно усложняться при одновременном обезвреживании в одном реакторе отходов различного фазового состояния. Большое значение имеют прием отходов, способы их подготовки к обезвреживанию, подачи отходов в печь и др. [20].
Важным технико-экономическим параметром, который необходимо учитывать при проектировании модульных установок по огневому обезвреживанию ТБО, является чистый дисконтированный доход (сумма эффектов за весь расчетный период, превышение суммарных результатов над затратами) для постоянной нормы дисконта определяется по формуле [86] ЧДЦ = Ъ (Rh-3h)-\l{\ + E)h, (4.65) где Rh - результаты, достигаемые на шаге расчета h, p.; 3h - затраты, достигаемые на том же шаге, p.; h - горизонт расчета, равный номеру шага расчета, на котором объект подлежит ликвидации. Расчетные формулы для определения составляющих ЧДЦ приведены ниже. По формуле (4.65), как правило, производится пошаговый расчет ЧДЦ: - эффект, достигаемый на шаге расчета h, определяют по формуле
Совокупные дисконтированные затраты на сооружение традиционного источника теплоснабжения (капитальные и эксплуатационные) в общем виде можно определить по формуле: _ Я у Y kumOum +(У У ТІгу кшпОит +гитП \ аШ hfy jihUjih+ach fyfy\aijjih jih+cjif jikj , (4.67) где h = 1...Н - интервал (горизонт) расчета; j - число источников теплоснабжения; і - число типов агрегатов выработки теплоты, установленных в источнике теплоснабжения; к - удельные капиталовложения в строительство источника теплоты в текущем уровне цен, $/МВт [10]; Q - установленная тепловая мощность источника теплоснабжения, МВт; аа - коэффициент приведения разновременных капитальных затрат к единому периоду; ach- коэффициент приведения разновременных годовых эксплуатационных затрат единому периоду; ceJt норма годовых амортизационных отчислений, принимается по данным Центра по ценообразованию в строительстве; cjk- удельные годовые затраты на топливо, воду, электроэнергию, заработную плату персонала в текущем уровне цен, $/МВт. Результаты, достигаемые на шаге h, определяются в соответствии с выражением кГ=аЛХк7ь (4-б8) где R - годовая прибыль от реализации выработанной тепловой энергии (в т.ч. за счет утилизации теплоты, в текущем уровне цен), $; а1к- коэффициент приведения к единому периоду прибыли от реализации выработанной источником теплоты тепловой энергии (в т.ч. за счет утилизированной теплоты). Затраты Зп01 на сооружение и эксплуатацию полигона ТБО рассчитываются по формуле Зпоя =3W+ Ззр + Зтр + Зя + Зш + Зр + 3„ + 3П!, (4.69) где Зж- затраты на землеотведение (плата за землю, занимаемую площадью карты полигона с учетом санитарно-защитной зоны, административно-хозяйственной зоны, подъездных дорог, внешних сетей и сооружений снабжения полигона твердых бытовых и производственных отходов); Ззр— затраты в земляные работы по сооружению полигона (рытье котлована, устройство грунтового основания, изоляция днища котлована); 3 капитальные и эксплуатационные затраты на содержание транспорта полигона; Зе — затраты на воду для увлажнения полигона ТБО; Зт - плата за вредные выбросы полигона (выделение биогаза и сточных вод, а также работы по санации полигона); Зр - затраты на рекультивацию полигона; Зэт - затраты на заработную плату обслуживающего персонала полигона; 3 — прочие неучтенные затраты (например, сооружение наблюдательных скважин). Все перечисленные затраты также должны быть приведены к начальному периоду расчета.
Совокупные дисконтированные затраты на сооружение двухстадийной установки сжигания ТБО (капитальные и эксплуатационные, в том числе в систему утилизации теплоты и очистки дымовых газов) рассчитываются по формуле: J і J і 3 =У « А2ІХГ 0+ ЕЕ( +с—огг) ] (4-70) где h = 1...Н - интервал (горизонт) расчета; j - число источников теплоснабжения; і - число типов агрегатов выработки теплоты, установленных в источнике теплоснабжения; KJhmno - капитальные вложения на сооружение двухстадийной пиролизной установки сжигания ТБО, в том числе в системы утилизации теплоты и очистки дымовых газов, в текущем уровне цен, $; аа- коэффициент приведения разновременных капитальных затрат к единому периоду; aih- коэффициент приведения разновременных годовых эксплуатационных затрат единому периоду; afi- норма годовых амортизационных отчислений, принимается по данным
Похожие диссертации на Энергетическая эффективность сжигания твердых бытовых отходов для использования теплоты в децентрализованном теплоснабжении
