Рекуперация газа: РЕКУПЕРАЦИЯ | это… Что такое РЕКУПЕРАЦИЯ?

Установки рекуперации углеводородов из состава газовых выбросов при хранении и перевалке СУГ и ШФЛУ

Скачать в PDF

ООО «Газспецтехника», Российский разработчик систем рекуперации (возврата) углеводородов и других ценных составляющих, присутствующих в составе газовых выбросов.

• СУГ (Сжиженные углеводородные газы) – распространенный углеводородный продукт, предназначенный для применения в качестве топлива или сырья для органического синтеза.
  Состав может существенно различаться в зависимости от комбинации основных компонентов.
• ШФЛУ (Широкая фракция легких углеводородов) – продукт переработки попутного нефтяного газа и газового конденсата. ШФЛУ представляет собой смесь сжиженных углеводородных газов
  (пропана и бутана) и более тяжёлых углеводородов (C5 и выше).

Большая часть газовых выбросов при хранении и перевалке СУГ и ШФЛУ традиционно направляется на «факел» — решение простое, однако оно не рационально с точки зрения использования
углеводородного сырья. Компания ООО «Газспецтехника» предлагает сократить газовые выбросы, сжигаемые просто так, обеспечив рекуперацию углеводородов (С3+). Использование специального
исполнения установки рекуперации паров углеводородов конденсационного типа (Исполнение «МГ»), позволяет с минимальными затратами сократить существующие потери, понизить нагрузку на
«факельные» системы, повысить качественные экологические показатели объекта.

Решая задачи рекуперации углеводородов, специалисты компании ООО «Газспецтехника» используют принцип рекуперации компонентов паров, предлагая своим заказчикам решения,
которые не формируют вторичные загрязняющие отходы, а обеспечивающие получение товарных продуктов, обладающих потенциалом последующего использования.

С 1991 года специалисты компании разрабатывают установки очистки газов для различных отраслей промышленности. С 2000 года работы ведутся в рамках компании
ООО «Газспецтехника». С 2006 года акцент в работе сделан на разработку и производство установок рекуперации углеводородов. Имея собственную производственную базу, ООО «Газспецтехника»
обладает возможностью производить установки рекуперации углеводородов производительностью от 10 до 50 000 м³/час, учитывая при этом индивидуальные требования заказчиков.

ИСПОЛНЕНИЕ «МГ»

Установка рекуперации углеводородов МГ

Базовая технология рекуперации углеводородов из состава газовых выбросов на основе низкотемпературной конденсации, протекающая в теплообменниках-рекуператорах при давлении
вытеснения, до понижения давления газа. Вытесняемый газ подается в установку, где обеспечивается его конденсация за счет охлаждения холодильной машиной.

При наличии в составе газовых выбросов неконденсируемых компонентов, после прохождения газа через установку и рекуперации требуемых веществ, происходит снижение давления газа
до значений работы факельной системы с использованием понижающих редукторов эксплуатируемых ранее или вновь поставленных в составе установки.

Весь полученный рекуперат, сжиженный углеводородный газ, возвращается с помощью насоса обратно в резервуар хранения, в продуктопровод или емкость накопления.

• Установка рекуперации СУГ обладает малым собственным сопротивлением (менее 1000-600 Па, в зависимости от модели) и не требует внесения в технологический процесс каких-либо изменений.
• После включения установка достигает требуемой температуры теплообменной поверхности (как правило, от 10 до 60 минут) и готова к осуществлению обработки газа.

В зависимости от режима функционирования объекта установка может находиться все время во включенном состоянии или включаться заранее, во время начала подготовки процедур налива
(данного времени более чем достаточно для набора температуры).

Ключевые особенности установки

• Высокая надежность и простая конструкция.
• Герметичная холодильная система, исключающая потери хладагента.
• Минимальное количество расходных материалов.
• Отсутствие вторичных загрязняющих отходов.
• Процесс рекуперации завершается получением товарного продукта, соответствующего исходному сырью.
• Эффективность по углеводородам от 50 до 99 % в зависимости от состава исходного продукта.
• Возможность одновременной или последовательной работы с разными газами, допускающими их смешение в жидком виде.
• Снижение нагрузки на факельную систему.
• Устойчивость к многократному превышению нагрузки с последующим полным восстановлением работоспособности.
• Более 85% используемых компонентов произведены в РФ. Сама технология, рекуператор разработаны специалистами компании ООО «Газспецтехника».
• Возможность масштабирования производительности.

Рекуперация тепла рекуператором

Получить консультацию

Помните: для этого контента требуется JavaScript.

24.12.2018

В том числе, тепло газа, нагретого в процессе того или иного производства, либо используется не эффективно, либо не используется вообще и нагретый газ выбрасывается в атмосферу. Это приводит к колоссальным энергетическим потерям в объемах предприятия, страны, мира, а также определяет различные проблемы экологического характера.

Особенно это характерно для высокотемпературных производств, (до 1000 °С и более) т. е. именно там, где энергетические потери наиболее велики, а также при использовании газов, содержащих большое количество примесей и агрессивных веществ. Такое положение объясняется низкой эффективностью и быстрым выходом из строя теплообменных аппаратов, при высоких температурах и аппаратов, работающих в сложных условиях эксплуатации, а также отсутствием подходящих для конкретного производства теплоутилизирующих устройств.

Целью представленной работы являлось создание нового типа высокоэффективных теплообменников, создания оборудования для их производства и последующее внедрение теплообменников в промышленность .

Существует несколько видов теплообменных аппаратов, каждый из которых имеет свою область оптимального применения. Их разделяют на регенеративные, смесительные и рекуперативные.

В регенеративных теплообменниках одна и та же поверхность, через которую осуществляется теплообмен, поочерёдно смывается то теплоносителем, то нагреваемой средой. Это очень эффективные устройства, которые целесообразно использовать в случаях больших объемов и высоких температур. Однако габариты, вес, технологические и конструктивные сложности делают их применение весьма ограниченным.

Смесительные теплообменники, это устройства в которых подогрев нагреваемой среды осуществляется за счет частичного смешивания с горячим газом теплоносителя. Эти устройства имеют очень ограниченное использование в отдельных технологических процессах.

В рекуперативных теплообменниках, теплота отходящих газов непрерывно передаётся к нагреваемой среде через стенку, разделяющую среды. Эти стенки конструктивно могут представлять собой листы или трубы, а теплообменники, соответственно, разделяют на трубчатые и пластинчатые рекуператоры.

Для решения задач газового теплообмена, такие конструкции получили наибольшее распространение, и речь далее идет преимущественно о рекуператорах тепла.

Рекуператор устанавливается на пути отходящих газов, например, из печи в дымовую трубу, а воздух в печь, подается через смежные полости рекуператора и нагревается, проходя вдоль нагретых, отходящим газом, стенок.

Рекуперация тепла, позволяет экономить до 30-40 % потребляемой энергии. Кроме того, для случая рекуперации тепла в цикле печного нагрева, использование подогретого воздуха вместо воздуха окружающей температуры, улучшает горение топлива в печи, снижает его химический и механический недожог.

В результате, при том же расходе топлива количество теплоты, получаемой в процессе горения, увеличивается на 10-15%

Однако, существующие сегодня конструкции рекуператоров, имеют весьма серьезные недостатки, которые часто определяют отсутствие этих устройств в технологических процессах.

Прежде всего это:

1. Неудовлетворительные массогабаритные показатели
2. Высокая стоимость и большой срок окупаемости
3. Сложность или невозможность ремонта.
4. Низкая термопластичность (т.е. склонность к появлению термических напряжений, короблению и разрушению)
5. Высокое аэродинамическое сопротивление
6. Склонность к зашлаковыванию (зарастанию рабочих зазоров продуктами горения)

Большая часть этих недостатков связана с размерами теплопередающих поверхностей: чем больше отношение площади этих поверхностей к объему и массе теплообменника, тем эффективнее устройство. У традиционных рекуператоров в силу разных причин этот показатель недостаточно высок.

Задача создания эффективных и не дорогих теплообменных аппаратов, в частности рекуператоров, актуальна в настоящее время во всем мире. Одним из путей ее решения является повышение интенсивности теплообмена устройств в основном за счет развития их теплопередающих поверхностей.

Так, например, для увеличения поверхностей теплообмена трубчатых теплообменников широко используют спирально оребренные трубы. Но даже при оребрении трубчатые рекуператоры имеют недостаточно высокую эффективность, значительные габариты, вес, стоимость.

В 30-е годы прошлого века широкое распространение получили пластинчатые теплообменники. В этих конструкциях используют насадку из набора тонкостенных плоских листов. Необходимая поверхность теплообмена обеспечивается за счет большого количества этих листов, при этом либо устройство должны иметь большой объем, либо зазоры между пластинами должны быть весьма малыми.

Пластинчатые типы рекуператоров до сих пор являются основными конструкциями низкотемпературных устройств теплообмена, в том числе потому, что обычно их эффективность достигается применением алюминиевых пластин, однако, именно поэтому их почти не применяют для высокотемпературных процессов.

Другим ограничением применения пластинчатых теплообменников является их значительное аэродинамическое сопротивление, которое является следствием стремления увеличить поверхности теплоотдачи за счет малых зазоров между большим количеством пластин.

Наличие значительных аэродинамических сопротивлений исключает возможность теплообмена больших объемов газов (если только не допускается весьма значительные габариты устройств, что возможно далеко не всегда). Продавливание через устройства с большими сопротивлениями значительных объемов газов с помощью мощных вентиляторов приводит к «схлопыванию» пластин и разрушению устройств.

Известны попытки развить поверхность таких изделий за счет создания на поверхности металлических листов гофров различной конфигурации. Это, однако, не приводит к существенному увеличению поверхностей, но еще более увеличивает аэродинамическое сопротивление устройств.

Как это повлияет на ваш счет за природный газ

Что такое возмещение стоимости газа?

Когда местная распределительная компания (LDC) покупает природный газ от имени своих клиентов, эта стоимость затем перекладывается на клиентов по принципу «доллар за доллар». Эта плата называется ставкой возмещения затрат на газ (GCR). Согласно законодательству Огайо, НРС не разрешается получать прибыль от покупки и перепродажи природного газа. Таким образом, изменения ставки GCR являются результатом колебаний цен на природный газ.

Если вы участвуете в программе выбора клиента и выбрали альтернативного поставщика природного газа, часть GCR в вашем счете заменяется на оплату альтернативного поставщика газа в вашем счете.

Как определяется GCR?

В соответствии с Административным кодексом штата Огайо 4901:1-14-05 ставка GCR состоит из четырех компонентов:

Ожидаемая стоимость газа (EGC)

EGC – это стоимость, которую НРС ожидает заплатить за природный газ в предстоящем квартале или другом периоде, утвержденном комиссией. Расходы на газ, возмещаемые через ЭГК, включают в себя стоимость закупки газа, а также стоимость транспортировки газа от региона добычи до территории обслуживания коммунального предприятия по межгосударственной системе газопроводов. Дополнительные переменные можно найти в Приложении к OAC 49.01:1-14-05.

Фактическая корректировка (AA)

AA представляет собой разницу между EGC, начисленным клиентам за предыдущий период, и тем, что LDC фактически заплатила за природный газ.

Регулировка баланса (BA)

BA является окончательным уточнением предыдущих корректировок и касается любого недо- или избыточного сбора с клиентов.

Корректировка возмещения и примирения (RA)

RA представляет два компонента:

1. Возвраты, полученные от поставщиков межгосударственного трубопровода газовой или газовой компании или других поставщиков или поставщиков услуг. Обычно они вытекают из распоряжений Федеральной комиссии по регулированию энергетики (FERC), изданных в судебном порядке.
2. Сверки по распоряжениям PUCO в соответствии с рекомендациями либо финансового аудита, либо аудита управления/эффективности.

Какова роль PUCO?

PUCO отслеживает и проверяет каждое изменение в GCR, чтобы гарантировать, что LDC не получает прибыль через GCR от стоимости природного газа. PUCO проверяет политику и эффективность управления каждой НРС, чтобы определить, приобрела ли она надежные поставки газа по минимально возможной цене. Процесс аудита GCR необходим, поскольку природный газ — это товар, который покупается и продается на рынке. Цена определяется спросом и предложением продукта, что требует постоянного контроля процесса.

Для обеспечения точности расчетов GCR раз в два года проводятся финансовые проверки. Ошибки согласовываются путем возврата и корректировки сверки в последующие периоды. Каждые три года в крупной НРС проводится аудит эффективности управления при содействии квалифицированных профессиональных аудиторских фирм. Любые расходы, признанные неосмотрительными, не допускаются и возмещаются клиентам посредством возмещения и корректировки сверки в будущих периодах.

Рекуперация энергии при сжигании твердых бытовых отходов (ТБО)

Рекуперация энергии из отходов – это преобразование не подлежащих вторичной переработке отходов в пригодное для использования тепло, электричество или топливо с помощью различных процессов, включая сжигание, газификацию, пиролизацию, анаэробные сбраживание и утилизация свалочного газа. Этот процесс часто называют преобразованием энергии в отходы.

На этой странице:

• Регенерация энергии сгорания
  • Процесс массового сжигания
  • Технологии сжигания
• История извлечения энергии из сгорания
• Часто задаваемые вопросы о рекуперации энергии при сгорании
  • Сколько отходов Америка сжигает для получения энергии?
  • Почему установки для сжигания ТБО не так распространены в США?
  • Что такое зола, образующаяся при сгорании, и что с ней происходит?
  • Какие правила применяются к рекуперации энергии из отходов?
  • Считает ли EPA сжигание для рекуперации энергии минимизацией отходов?

Рекуперация энергии при сжигании

Рекуперация энергии при сжигании твердых бытовых отходов является ключевой частью иерархии обращения с неопасными отходами, в которой различные стратегии управления ранжируются от наиболее предпочтительных до наименее экологически предпочтительных. Рекуперация энергии стоит ниже сокращения источника и рециркуляции/повторного использования, но выше обработки и утилизации. Ограниченное и контролируемое сжигание, известное как сжигание, может не только уменьшить объем твердых отходов, предназначенных для захоронения, но и восстановить энергию в процессе сжигания отходов. Это создает источник энергии и снижает выбросы углерода за счет компенсации потребности в энергии из ископаемых источников и сокращения образования метана на свалках.

Процесс массового сжигания

На объекте по сжиганию ТБО ТБО выгружаются из мусоровозов и помещаются в бункер для хранения мусора. Мостовой кран сортирует отходы, а затем поднимает их в камеру сгорания для сжигания. Тепло, выделяющееся при горении, превращает воду в пар, который затем направляется в турбогенератор для производства электроэнергии.

Оставшаяся зола собирается и вывозится на свалку, где высокоэффективная рукавная система фильтрации улавливает твердые частицы. При прохождении газового потока через эти фильтры более 9Удаляется 9 процентов твердых частиц. Уловленные частицы летучей золы попадают в бункеры (воронкообразные емкости) и транспортируются закрытой конвейерной системой к золоотводчику. Затем их смачивают, чтобы предотвратить попадание пыли, и смешивают с золой из колосника. На объекте зола вывозится в закрытое здание, где ее загружают в крытые герметичные грузовики и вывозят на свалку, предназначенную для защиты от загрязнения грунтовых вод. Зола, оставшаяся от печи, может быть переработана для удаления вторичного металлолома.

Технологии сжигания

Общие технологии сжигания ТБО включают установки для массового сжигания, модульные системы и топливные системы на основе отходов.

Установки для массового сжигания

Установки для массового сжигания являются наиболее распространенным типом установок для сжигания в Соединенных Штатах. Отходы, используемые в качестве топлива для установок массового сжигания, могут быть отсортированы или не отсортированы до того, как они попадут в камеру сгорания. Многие передовые муниципалитеты разделяют отходы на переднем крае, чтобы сохранить продукты, пригодные для вторичной переработки.

Установки массового сжигания ТБО сжигают в одной камере сгорания в условиях избытка воздуха. В системах сжигания избыток воздуха способствует смешиванию и турбулентности, чтобы обеспечить доступ воздуха ко всем частям отходов. Это необходимо из-за непостоянного характера твердых отходов. Большинство объектов массового сжигания сжигают ТКО на наклонной движущейся решетке, которая вибрирует или иным образом перемещается, перемешивая отходы и смешивая их с воздухом.

Модульные системы

Модульные системы сжигают необработанные смешанные ТБО. Они отличаются от средств массового сжигания тем, что они намного меньше по размеру и портативны. Их можно перемещать с сайта на сайт.

Топливные системы на основе отходов

Топливные системы на основе отходов используют механические методы для измельчения поступающих ТБО, отделения негорючих материалов и производства горючей смеси, подходящей в качестве топлива в специальной печи или в качестве дополнительного топлива в обычной печи. котельная система.

История рекуперации энергии при сгорании

Первая мусоросжигательная печь в США была построена в 1885 году на Говернорс-Айленде в Нью-Йорке, штат Нью-Йорк. К середине 20-го века в Соединенных Штатах действовали сотни мусоросжигательных заводов, но мало что было известно о воздействии на окружающую среду сбросов воды и выбросов в атмосферу от этих мусоросжигательных заводов до 19 века.60-е годы. Когда в 1970 году вступил в силу Закон о чистом воздухе (CAA), существующие мусоросжигательные заводы столкнулись с новыми стандартами, которые запрещали неконтролируемое сжигание ТБО и вводили ограничения на выбросы твердых частиц. Объекты, на которых не была установлена ​​технология, необходимая для выполнения требований CAA, закрылись.

Сжигание ТКО выросло в 1980-х годах. К началу 1990-х годов в Соединенных Штатах сжигалось более 15 процентов всех ТБО. К этому времени большинство заводов по сжиганию неопасных отходов восстанавливали энергию и имели установленное оборудование для контроля загрязнения. В связи с недавно признанными угрозами, создаваемыми выбросами ртути и диоксинов, Агентство по охране окружающей среды ввело в действие правила Максимально достижимой технологии контроля (MACT) в 1990-е. В результате большинство существующих объектов пришлось переоборудовать системами контроля загрязнения воздуха или закрыть

Частые вопросы по рекуперации энергии от сжигания

1. Сколько отходов США сжигает для рекуперации энергии?

В настоящее время в США насчитывается 75 объектов, которые рекуперируют энергию от сжигания твердых бытовых отходов. Эти объекты существуют в 25 штатах, в основном на северо-востоке. Новый объект был построен в округе Палм-Бич, штат Флорида, в 2015 г.

Типичный завод по переработке отходов в энергию производит около 550 киловатт-часов (кВтч) энергии на тонну отходов. При средней цене в четыре цента за кВтч выручка за тонну твердых отходов часто составляет от 20 до 30 долларов. Для получения дополнительной информации прочитайте Что лучше сжигать или закапывать отходы для получения чистой энергии?

2.

Почему установки для сжигания ТБО не так распространены в США?

Согласно отчету «Прогресс устойчивого управления материалами: факты и цифры», в 2017 году в Соединенных Штатах с рекуперацией энергии было сожжено более 34 миллионов тонн ТБО9.0005

Сжигание ТБО составляет небольшую часть американского обращения с отходами по многим причинам. Вообще говоря, регионы мира с высокой плотностью населения и ограниченной территорией (например, многие европейские страны, Япония) чаще применяют сжигание с рекуперацией энергии из-за нехватки места. Поскольку Соединенные Штаты занимают большое количество земли, ограниченность пространства не была столь важным фактором при внедрении сжигания с рекуперацией энергии. Захоронение в Соединенных Штатах часто считается более жизнеспособным вариантом, особенно в краткосрочной перспективе, из-за низкой экономической стоимости строительства полигона для захоронения ТБО по сравнению с установкой для сжигания ТБО.

Еще одним фактором медленного роста сжигания ТКО в США является общественное сопротивление объектам. На этих объектах не всегда было оборудование для контроля выбросов в атмосферу, поэтому они приобрели репутацию предприятий с высоким уровнем загрязнения. Кроме того, многие общины не хотят увеличения трафика грузовиков или соседства с любыми объектами по переработке бытовых отходов.

Кроме того, авансовые платежи, необходимые для строительства установки для сжигания ТБО, могут быть значительными, а для полной реализации экономических выгод может потребоваться несколько лет. Для финансирования строительства нового завода обычно требуется не менее 100 миллионов долларов; более крупным растениям может потребоваться удвоить или утроить это количество. Предприятия по сжиганию ТБО обычно взимают чаевые с независимых подрядчиков, которые ежедневно вывозят отходы для возмещения затрат. Объекты также получают доход от коммунальных услуг после продажи электроэнергии, выработанной из отходов, в сеть. Возможный третий поток доходов для объектов поступает от продажи черного (железного) и цветного металлолома, собранного из потока золы после сжигания.

3. Что такое зола, образующаяся при сгорании, и что с ней происходит?

Количество образующейся золы составляет от 15 до 25 процентов (по весу) и от 5 до 15 процентов (по объему) перерабатываемых ТБО. Как правило, отходы сжигания ТБО состоят из двух типов материалов: летучей золы и зольного остатка. Летучая зола относится к мелким частицам, которые удаляются из дымовых газов, и включает остатки от других устройств контроля загрязнения воздуха, таких как скрубберы. Летучая зола обычно составляет 10-20 процентов по весу от общей массы золы. Остальная часть золы при сжигании ТБО называется зольным остатком (80-90 процентов по массе). Основными химическими компонентами зольного остатка являются кремнезем (песок и кварц), кальций, оксид железа и оксид алюминия. Зольный остаток обычно имеет влажность 22-62% по сухому весу. Химический состав золы варьируется в зависимости от исходного сырья ТБО и процесса сжигания. Зола, остающаяся в процессе сжигания ТБО, отправляется на свалки. Посетите программу EPA по распространению метана на свалках, чтобы получить дополнительную информацию о том, как объекты восстанавливают энергию на свалках.

4. Какие правила применяются к рекуперации энергии из отходов?

Восстановление энергии из отходов играет важную роль в разработке политики устойчивого развития энергетики. Агентство по охране окружающей среды продолжает разрабатывать правила, поощряющие рекуперацию энергии из опасных материалов или материалов, которые в противном случае могли бы быть утилизированы как твердые отходы.

Идентификация неопасных вторичных материалов, которые являются твердыми отходами

Окончательное правило 2011 года о неопасных вторичных материалах (NHSM) в соответствии с Законом о сохранении и восстановлении ресурсов (RCRA) определяет, какие неопасные вторичные материалы являются или не являются твердыми отходы при сжигании в установках сжигания. Это определяет, каким стандартам выбросов Закона о чистом воздухе должна соответствовать установка сжигания.

Газификация

Газификация — это процесс преобразования любого материала, содержащего углерод, например, угля, нефти или биомассы, в синтез-газ (синтез-газ), состоящий из водорода и монооксида углерода. Затем синтетический газ можно сжигать для производства электроэнергии или подвергать дальнейшей переработке для производства автомобильного топлива. В рамках усилий Агентства по охране окружающей среды по продвижению гибких инновационных способов преобразования отходов в энергию, в январе 2008 года Агентство по охране окружающей среды завершило исключение из правил RCRA для нефтесодержащих опасных отходов, образующихся на нефтеперерабатывающем заводе. Это исключение гарантирует, что газификация этих материалов будет тот же нормативный статус (т. е. исключены), что и другие нефтесодержащие опасные отходы, повторно используемые в процессе нефтепереработки.

5. Считает ли Агентство по охране окружающей среды сжигание для получения энергии минимизацией отходов?

Минимизация отходов, термин, используемый в статуте RCRA, включает как сокращение источников, так и определенные виды экологически безопасной переработки.