Рациональное использование ресурсов на основе производственных комплексов по переработке твердых горючих отходов добывающих отраслей Северо-Западного региона

• Автор: Бенин, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 05.02.22
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 322 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ БАЗЫ РОССИИ

1.1. Мировая энергетика. Основные тенденции развития

1.2. Топливно-энергетические ресурсы и теплоэнергетика России

1.3. Образование и использование твердых

углеродсодержащих промышленных отходов

1.4. Динамика загрязнения окружающей среды отходами топливно-энергетической отрасли
Выводы

* 2. ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ И СОСТОЯНИЕ

ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО РЕГИОНА И ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
2.1. Топливный баланс Северо-Западного региона
2.2. Топливно-энергетические ресурсы Северо-Запада
и Ленинградской области
2.3. Состояние окружающей среды Ленинградской области
Выводы
, 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ ПОДГОТОВКИ И ПОЛУЧЕНИЯ
ЭНЕРГИИ ИЗ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ГОРЮЧИХ ОТХОДОВ И НИЗКОКАЛОРИЙНЫХ ТОПЛИВ
3.1. Организационно-технологические процессы подготовки
и переработки низкокалорийного топлива
3.2. Исследование качества и выбор рациональных составов топливно-энергетического сырья
3.3. Исследование элементов технологии переработки углеродсодержащих материалов в брикетное топливо
3.4. Исследование системы обезвоживания готовой продукции
из углеродсодержащих материалов
3.5. Исследование процессов структурообразования
у в толще формуемых брикетов
Выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
МЕСТНЫХ РЕСУРСОВ ТОПЛИВ
4.1. Обоснование возможности использования нетрадиционных топливно-энергетических ресурсов Ленинградской области
4.2. Разработка комплекса организационно-технических мероприятий
* по добыче и переработке торфа
4.3. Организация подготовки и переработки древесного топлива

4.4. Разработка мобильного брикетного комплекса
для окускования твердых углеродсодержащих материалов Выводы

5. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА И ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОМПЛЕКСОВ ПО ПЕРЕРАБОТКЕ ТОПЛИВНО-
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
5.1. Оценка эффективности использования сланца в котельных
и ТЭЦ Ленинградской области
5.2. Экономическая эффективность производства продукции
из отходов древесины
5.3. Экономическое сравнение вариантов котельных Ленинградской области с использованием различных видов топлива
Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение
Энергетика является важнейшей составляющей экономики, и даже политики ведущих стран мира. Для России она еще более важный фактор развития, так как географически страна тяготеет к северным территориям и более 60 % территории находится в зоне распространения многолетней мерзлоты. Кроме того, экспорт нефти, газа и леса являются основными составляющими бюджета страны, обусловленными значительными запасами этих природных энергетических ресурсов, в том числе нефти около 12 % от мировых, газа - 42 %, каменного угля - 20 %, бурого - 32 %, торфа - около 50 %, древесины - 25 %.
На нужды теплоэнергетики в России ежегодно расходуется около 400 млн. т.у.т., т.е. около 45 % потребляемых первичных энергоресурсов, а суммарное производство первичных энергоресурсов превышает 1300 млн. т.у.т. и, по прогнозам, будет возрастать до 1575 млн. т.у.т. в 2010 г. и 1750 млн. т.у.т. к 2020 г. При этом планируется к 2020 г. суммарное производство электроэнергии более 1500 млрд. кВт-ч и теплоэнергии 2600 млн. Гкал, превышающие потребности экономики страны в 3-3,5 раза. Причиной такого перерасхода является нерациональное потребление энергии и значительные её потери по всей цепи, от производителя до потребителя.
Следует отметить, что доля невозобновляемых источников энергии в России составляет около 98 %, а их прямое сжигание дает до 25 кг вредных выбросов на 1 т.у.т., т.е. ежегодно в атмосферу выбрасывается до 24 млн. т пыли и газов. Это выводит Россию на второе место в мире по удельным выбросам углекислого газа на душу населения и на единицу ВВП.
Вызывает тревогу также рост газовой составляющей (около 70 %) в топливно-энергетическом балансе России, что объясняется высокой технологичностью его использования и низкой ценой на внутреннем рынке, в 6-8 раз ниже мировых цен. Это может привести к нежелательным экономическим последствиям, особенно в регионах, обладающих значительными собственными энергоресурсами, к которым относится и
(продукты переработки угля, сланца, торфа, леса или попутно добываемые -кора, сучья, листья и т.д.). Они могут различаться по размеру - пыль, штыб (опилки), шламы, гранулы, куски (кора) и блоки (кора, ветви,
некондиционная древесина).
Масштабы углеродсодержащих твердых горючих отходов промышленности могут достигать 30 и даже 70 % от основного объема добычи, поставляемого потребителю.
При добыче угля подземным способом объемы мелочи класса 0-13 мм только на пути следования угля от забоя до пункта погрузки потребителю по Печорскому бассейну достигают (по данным ОАО "Воркутауголь" и ОАО "Компания Интауголь") 79 %. Уже на начальном этапе выемки угля современными узкозахватными комбайнами образуется до 40-50 %
каменноугольной мелочи класса 0-13 мм от всего объема добытого угля. Транспортирование угля по лаве и горизонтальным выработкам скребковыми и ленточными конвейерами, подъем на поверхность скипом и сброс в аккумулирующие бункера фабрики, при средней длине лавы, выработки и высоте подъема на шахтах бассейна, увеличивает содержание мелочи класса 0-13 от общего объема продукта до 8-10 %. Повышение содержания в общей массе угля тонких классов влечет за собой потери товарной продукции на всем пути следования угля до потребителя.
В процессе обогащения на обогатительной фабрике или установке также увеличивается выход мелких классов углей в среднем на 8-10 %. Часть угля объемом 1,1-2,2 % от полученной обогащением продукции
сбрасывается в шламоотстойники в виде шламов класса 0-0,5 мм с содержанием массовой доли влаги 60-70 %. Из шламоотстойников после длительного отстоя шлам перемещается в наружные шламонакопители. В результате процессов физического выветривания качество угольной составляющей в шламах резко ухудшается. Исследования качества шламов шахты "Юнь-Яга" показали, что за период с 1991 по 1999 г. при хранении шламов на открытом воздухе высшая теплота сгорания отобранных проб