WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 15 | 16 || 18 | 19 |   ...   | 22 |

Разработка и исследование установки приготовления композитного котельного биотоплива из отходов животноводческих ферм и нефтехозяйств

-- [ Страница 17 ] --

Объем двухатомных газов и водяного пара (м3/кг или м3/м3), определяют по формулам:

объем продуктов 1 (м3/кг или м3/м3) будет:

При сжигании твердых топлив концентрация золы в дымовых газах (г/м3) определяется где — доля золы топлива, уносимая газами (ее значение зависит от вида твердого топлива и способа его сжигания и принимается из технических характеристик топок).

Объемные доли сухих трёхатомных газов и водяного пара, равные их парциальным давлениям при общем давлении 0,1 МПа, подсчитывают по формулам подсчета объемов применимы тогда, когда происходит полное сгорание топлива.

Эти же формулы с достаточной для расчета точностью применимы и для Рисунок 57 - Фото. Модель топочной камеры оснащенной системой СВЧ поджига Рисунок 58 - Фото. Определение состава газов в модели топочной камере и отходящих газов при сжигании композитного биотоплива газоанализатором «TESTO-350»

Рисунок 59 - Фото горения композитного биотоплива 4.6. Выводы к главе 1. Экспериментально показано, что функция плотности распределения капель по размерам в дисперсной фазе имеет 2 максимума (двумодальная).

Характерный размер капель после диспергирования составляет 7 и 14 микрон.

2. Подобран теоретический закон плотности распределения размера капель в виде суммы нормального и логарифмически нормального распределений с соответствующими весовыми коэффициентами. Определены основные параметры теоретического распределения.

3. По аналогии с результатами известных исследований водомазутных топлив, полученный размер капель композитного топлива является подходящим для использования в стандартных горелочных устройствах.

4. Показано, что наиболее оперативным методом оценки качества композитного биотоплива различного состава, является экспресс-метод на основе оптической спектрометрии.

5. Приведены зависимости материального и энергетического балансов при сжишании в воздухе композитного топлива различного состава, позволяющие оперативно оценивать энергетику и объем продуктов сгорания, а также определять эффективность применения получаемого композитного топлива для получения тепловой энергии.

Глава 5. Технико-экономическое исследование целесообразности использования композитных топлив на основе отходов животноводства и нефтепереработки Экономическая ситуация в животноводстве РФ претерпевает существенные изменения и животноводческие хозяйства сталкиваются с новыми трудностями, которые ведут к необходимости поиска новых методов хозяйствования повышения рентабельности и снижения издержек производства.

Ориентация предприятий АПК на масштабную экономию потребует новых решений по вопросам нормирования и распределения энергии. Потенциал экономии на традиционной технологической основе в недалеком будущем будет практически полностью исчерпан, что создаст предпосылки для дальнейшего обострения проблемы в более отдаленной перспективе [133,134,135].

Поэтому в основу первоочередных преобразований в сельском хозяйстве следует заложить принцип перехода от энерго- и материалоемких технологий к ресурсосберегающим, малозатратным, экологически чистым, обеспечивающим повышение экономической эффективности производства, экономию ресурсов и охрану окружающей среды.

Необходимость проведения энергосберегающей политики предопределяет поиск научно обоснованных направлений эффективного использования топлива и электроэнергии, оптимизации структуры и объемов их потребления, возможностей использования нетрадиционных возобновляемых и вторичных источников энергии; разработку и внедрение в производство прогрессивных методов, технологий и технических средств, а также организационных и экономических мероприятий по рациональному использованию энергоресурсов.

сельхозпроизводителей и невыполнения в связи с этим показателей по самообеспеченности продуктами питания, определенными Доктриной продовольственной безопасности России, растут в связи с одновременным действием следующих трех важнейших факторов, серьезно меняющих ситуацию на глобальном рынке продовольствия и в сфере производства [159,163,223,224]:

Создание Таможенного союза Россией, Казахстаном и Белоруссией;

Вступление России в ВТО (2012 г.);

Отмена квот на производство молока в ЕС к 2015 г.

Основные возникающие в связи с этим последствия для отечественных сельхозпроизводителей: увеличение доли импортной, прежде всего из Белоруссии и стран Европы; некоторое снижение цен на сельскохозяйственные продукты на розничном рынке и рост цен на основные факторы производства.

Из-за отмены ценового критерия в 8000 евро за тонну для говядины, которая поставляется из Канады, США, Аргентины сверх квоты, появляется канал для неконтролируемого ввоза импортного мяса. Оптовые цены на говядину пойдут вниз, что приведет к потерям отрасли в 17 млрд. руб. в год и повышению сроков окупаемости проектов с 11 до 14 - 15 лет. По приблизительным оценкам экспертов именно эту сумму - а именно 17 млрд. руб. ежегодно в течение 10 лет необходимо будет выделять на компенсацию потерь и сохранение инвестиционной привлекательности производства говядины в стране.

Животноводство РФ сталкивается с нарастающим давлением из-за ослабления или снятия квот на поставки импортной продукции [225-231.

Вступление РФ в ВТО создало дополнительные экономические трудности для предприятий свиноводства:

Внутриквотовая пошлина снижена с 15% до 0%;

Пошлина на живых товарных свиней снижена с 40% до 5%;



С 2020 года квоты отменяются.

Данные меры требуют от хозяйств поиска современных комплексных мер снижения экономических издержек и повышения энергоэффективности производства.

Предложенная технология приготовления и сжигания композитных топлив представляется весьма перспективной для животноводства РФ, так как она одновременно решает задачи:

Утилизации отходов животноводстводческих комплексов с содержанием крупного рогатого скота (КРС), свиней или птицы;

нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ);

композитных топлив с целью повышения экономической эффективности выработки тепловой энергии на объектах животноводства.

Исследование целесообразности сжигания композитных топлив и оценка их экономической эффективности проводилось на примере топлив содержащих отходы животноводства (навоза) и нефтешламы.

В настоящее время созданы условия для более широкого использования композитных топлив. Как отмечалось в предыдущих главах в животноводческих хозяйствах скапливаются большие объемы отходов в виде навоза. Значительная часть этих объемов полученных от КРС не используется в виде удобрений. А отходы свиноводческих хозяйств могут быть пригодны для использования в качестве удобрений только после длительной и экономически затратной технологии обеззараживания – хранения в лагунах в течение нескольких месяцев.

Помимо этого для этих хозяйств вместо сжигания мазутов являются более экономически выгодными использование отходы НПЗ в виде нефтешламов - если средняя стоимость ГОСТированного топочного мазута марки М-100 (S-3,5%) составляет 19 000 руб/мт то средняя стоимость обводненного мазута (содержание молекулярной воды до 30%) составляет всего 8 000 руб/мт или около 40% стоимости мазута. Данные виды отходов уже нашли применение в виде водомазутных эмульсий для сжигания и получения тепловой энергии.

Энергоэффективность данного вида топлива выше чем у чистого мазута.

Потенциал использования навоза для приготовления и сжигания предлагаемых в данной работе композитных топлив на основе навоза и нефтешламов представляется экономически оправданным и перспективным [228-231].

5.1.Технико – экономическое обоснование композитного биотоплива Для расчета экономического эффекта от приготовления и сжигания композитного топлива в качестве базовых принимались каталожные и экспериментальные данные, полученные при исследовании водомазутных эмульсий, и исследовании отходов животноводства:

Теплота сгорания мазута - 39 МДж/кг;

Теплота сгорания сухой массы навоза - 12 МДж/кг;

Состав мазута - 85% углерод, 10% водород, 5% гетероатомный балласт (зола), не участвующий в горении;

Содержание воды в навозе – 90%;

Состав нефтешлама – 70% мазут, 30% вода;

Состав композитного топлива – 30% нефтешлама + 70% навоза, что соответствует 21% мазута, 72% воды и 7% сухой массы навоза.

Принято для расчета:

стоимость отходов сельхозпредприятий (навоза) равна нулю;

средняя стоимость ГОСТированного топочного мазута марки М-100 (Sсоставляет 19 000 руб/мт;

средняя стоимость обводненного мазута (содержание молекулярной Состав, теплотворная способность для ВМЭ, композитного биотоплива и мазута приведены в табл.17.

Таблица 17 - Сравнительные характеристики разных видов топливных Водомазутная эмульсия Композитное Количество полученной тепловой энергии для композитного топлива на рубль затрат с учётом нефтешламов составляет 14.29 МДж/руб., что превышает более чем в 2.4 раза аналогичный показатель для ВМЭ и в 7 раз соответствующий показатель для мазута.

Для решения технологических задач полноты сжигания композитного топлива предложена конструкция типовых горелочных устройств с системой СВЧ плазменного горения, которая может быть легко смонтирована в конструкцию существующих теплогенерирующих установок.

Экономический эффект от использования композитного топлива приведен на примере Центральной черноземной зоны (ЦЧЗ) РФ (Белгородская, Воронежская, Курская, Липецкая, Тамбовская области), где насчитывается около 1700 частных животноводческих хозяйств со средним поголовьем в 1400 голов КРС и общем поголовье в 2,38 млн. Средний объем навоза на одну корову составляет 14.6 тонн в год (40 кг в сутки), а всего навоза в указанном регионе образуется 34.7 млн. тонн в год [226,232,234].

Нормы использования навоза в РФ на удобрения составляют до 70% от общего объема навоза в животноводческих хозяйствах а оставшиеся 30% навоза можно использовать для сжигания.

Из доступного объема жидкого навоза в 10.4 млн. тонн год (1.04 млн. тонн сухого вещества) можно произвести 14.9 млн. тонн композитного топлива в год с выработкой тепловой энергии в 3.58*10 МДж, что потребует 3.1 млн. тонн нефтешламов и соответствующих затрат в объеме 24.8 млрд. руб. в год. Для выработки такого количества тепловой энергии при сжигании ВМЭ объем нефтешламов и затраты на них возрастут в 2.4 раза до 60 млрд. руб. в год.

Экономический эффект от сжигания композитного топлива и ВМЭ для комплексов с КРС представлен в Табл.18.

Таблица 18 - Экономический эффект от сжигания композитного топлива и ВМЭ Композитное топливо Водо-мазутная эмульсия Потенциал экономии составляет более 35 млрд.руб. в год на все хозяйств ЦЧЗ РФ. В одном хозяйстве (1400 голов КРС) экономия составит более 20 млн. руб. в год, что является существенным фактором для улучшения экономических показателей животноводческих хозяйств и повышению их конкурентоспособности.

Также проведен расчет экономического эффекта от использования композитного топлива для предприятий свиноводства. Расчеты проведены для использовать как основу для расчетов хозяйств с различным поголовьем от до 500 000 голов. Средний объем навоза на одну свинью с учетом гидросмыва составляет около 3 тонн в год (8.5 кг в сутки).

Экономический эффект от сжигания композитного топлива и ВМЭ для свинокомплекса в 100 000 голов представлен в табл.19.

Таблица 19 - Экономический эффект от сжигания Композитного топлива и ВМЭ Водо-мазутная свинокомплекса в 100 000 голов составляет более 1 млрд. руб. в год, что является существенным потенциалом для снижения издержек на топливо и повышения конкурентоспособности хозяйств.

Примечание: расходы на модернизацию горелки составляют около руб. за устройство и незначительно влияют на общие экономические показатели.



Pages:     | 1 |   ...   | 15 | 16 || 18 | 19 |   ...   | 22 |
 




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.