Мобильные установки плазменной газификации и уничтожения отходов PLAZARIUM MGS

Мобильные установки плазменного уничтожения отходов PLAZARIUM MGS предназначены для экологически и энергетически эффективной переработки углеродсодержащих отходов при отсутствии свободного кислорода в условиях воздействия экстремально высокой температуры в плазменной струе (~5000 °С), которая обеспечивает разрушение всех входящих в состав отходов компонентов с полной степенью деструкции в синтез-газ (смесь монооксида углерода (СО) и водорода (Н2)).
Мобильность конструкции установки уничтожения отходов обеспечивает удобство транспортировки, позволяет размещать установку на шасси автомобиля, обеспечивает минимум монтажных работ на месте, возможность гибкой регулировки технологических параметров установки с минимальными затратами на адаптацию установки к условиям конкретного предприятия — по составу и объему перерабатываемых отходов.
Установка уничтожения отходов одновременно с мобильностью, предполагает ее модульное исполнение, как по всей технологической схеме, так и по отдельным элементам. Это позволяет на одной фундаментальной базе, в качестве которой используется 20/30/40-футовый транспортный морской контейнер, компоновать различные варианты технологической схемы для переработки широкого спектра органических и неорганических отходов.

Основные преимущества установки плазменного уничтожения отходов ПЛАЗАРИУМ MGS: Мобильность и модульность конструкции; Простота и безопасность при монтаже и эксплуатации, отсутствие контакта персонала установки с опасными отходами; Отсутствие жестких требований к предварительной сортировке, сушке и подготовке отходов; Отсутствие балластного азота и отсутствие образования диоксидов азота (NO2) и оксидов азота (NOx); Простота и автоматизация системы управления установкой и процессом уничтожения отходов; Возможность работы под открытым небом и при широком диапазоне температур окружающей среды (от — 60 °C до + 50 °С) и при высокой влажности (параметры среды определяются техническим заданием на разработку установки плазменной газификации и уничтожения отходов); Полная экологичность процесса уничтожения отходов с полной деструкцией (99,99%). Отсутствие смол, диоксинов и фуранов; Получение чистого синтез-газа (СО + Н2) на выходе из установки уничтожения отходов; Возможность эксплуатации непосредственно в месте сбора и накопления отходов; Предельно допустимые выбросы (ПДВ) соответствуют ГОСТ СаНПиН 2.2.112.1.1.567−96 и нормативам директивы EC.

Подача твердых и жидких отходов в реактор плазменной газификации производится через герметичный шлюз накопления с возможностью регулировки скорости и объема подачи отходов. Для токсичных, химических, бактериологических и медицинских отходов подача осуществляется при полностью герметичной загрузке через систему дополнительных вакуумных шлюзов, без вскрытия специального контейнера или пакета.

Реактор установки MGS плазмохимической паровой газификации и уничтожения отходов позволяет проводить процесс газификации в полностью автоматизированном режиме. Одновременный контроль всех параметров термического процесса, в различных точках конструкции плазменного реактора, совместно с регулировкой мощности промышленных плазмотронов позволяет достигать полной степени деструкции сырья и получения качественного синтез-газа. Наличие дополнительной камеры плазменного дожигания (плазменного крекинга) и системы выдержки синтез-газа гарантирует достижение полного уничтожения всех опасных токсичных и ядовитых химических соединений, в том числе смол, диоксинов и фуранов. Более подробная информация находится в разделе о плазменных реакторах, газификаторах и камерах дожигания.

Установка плазменной газификации оснащается самым современным комплектом газоаналитического оборудования, предназначенным для контроля состава синтез-газа, концентрации вредных веществ и массовой концентрации пыли в технологическом газе после реактора плазмохимической паровой конверсии, после камеры плазменного дожигания и выдержки синтез-газа, после системы очистки синтез-газа и после блока производства электрической и тепловой энергии (опционально).

Функции комплекта газоаналитического оборудования: Отбор и транспортирование пробы из точек отбора (после реактора плазменной газификации, камеры плазменного дожигания и выдержки, системы очистки синтез-газа и блока производства электрической энергии) в шкаф с газоаналитическим оборудованием расположенным в комнате управления; Подготовка проб (охлаждение, фильтрация, удаление влаги, нормализация расхода); Измерение концентраций CO, CO2, H2, O2, N 2, NO2, NO, CH4. Измерение оптической плотности пылегазовой среды и вычисление массовой концентрации взвешенных частиц (пыли). Отображение измеренных концентраций и последующая передача информации о текущих значениях на цифровую систему управления установкой плазменной газификации.

Энергоснабжение установки плазменной газификации и уничтожения отходов осуществляетсяот внешней системы электроснабжения (промышленная трехфазная сеть переменного электрического тока напряжением 380/400 В и частотой 50/60 Гц). В качестве опции энергоснабжение установки плазменной газификации осуществляется по замкнутому циклу от Блока производства электрической и тепловой энергии. В состав оборудования комнаты управления входит специальный комплект слежения за показаниями качества сетевой электрической энергии и перебоями в сети подачи и специальный комплект бесперебойного электропитания для всех основных систем управления. В случае обнаружения некачественного электропитания или неполадок в внешней электрической сети комплект слежения сумеет зафиксировать проблему и выключить все нагруженное оборудование, а комплект бесперебойного электропитания сумеет поддерживать в работе основную цепь управления в случае потери или отключения электрического питания установки плазменной газификации и уничтожения отходов.

Установка плазменного уничтожения отходов оснащена устройствами и приборами, позволяющими регулировать все рабочие параметры процессов плазменной газификации, охлаждения, очистки, сжатия, хранения и подачи синтез-газа, а также производства тепловой и электрической энергии в ручном и автоматическом режиме.
Взрывобезопасность и Пожаробезопасность установки обеспечивается соблюдением норм и правил руководства, наличием взрывобезопасных клапанов и автоматических систем подачи азота с возможностью ручного управления, постоянным контролем состава производимого синтез-газа, исключением образования взрывоопасных сред и выбором комплектующих во взрывобезопасном исполнении, непосредственно расположенных в потенциально опасных зонах. Также выбором конструкционных, уплотнительных и теплоизоляционных материалов, используемых для изготовления установки, исходя из условий их взрыво-пожаробезопасной работы при штатных и аварийных режимах работы.

Спецификация мобильной установки плазменной газификации ПЛАЗАРИУМ MGS

(Блок плазменной газификации):

Характеристики Величина / Тип Тип сырья Твердое, Жидкое и Газообразное (разные типы установок и реакторов) Производительность плазменных установок (твердое сырье) от 50 до 1000 кг в час (от 1 до 25 тонн в день) (Примечание 1) Минимальная производительность плазменных установок (жидкое сырье) от 30 литров в час Минимальная производительность плазменных установок (Газ) от 100 м³ в час Режим подачи сырья Постоянный, непрерывный Тип теплоносителя Низкотемпературная плазма (~5000 °С) Рабочая температура в камере плазменного реактора, °С от 1650 до 2500 (в зависимости от процесса) Тип охлаждения конструкций установки Водяное с возможной рекуперацией Количество контуров охлаждения от 1 до 5 Температура наружных стенок корпусов блоков и систем защитных кожухов установки не более 40°С Базовый агент газификации Пар воды Поддерживаемое разрежение в реакторе плазменной газификации, Па от 50 до 100 Напряжение сети переменного тока, В 3 фазы, 380±10% (Примечание 2) Частота питающего напряжения, Гц 50/60 Потребляемая мощность основного технологического оборудования (без учета промышленной плазменной системы) от 50 кВт до 20% от суммарной мощности промышленной плазменной системы (в зависимости от производительности) Рекомендуемая максимальная влажность сырья, % (Примечание 4) 24−30 Система пожаро- и взрывозащиты Взрывные клапаны с ручной и автоматической системами подачи азота Газ на выходе из установки плазменной газификации Синтез-газ (СО + Н2) Быстрое охлаждение синтез-газа Водяное Диапазон рабочей температуры окружающей среды, °С от — 40 до + 50 Габаритные размеры, ДxШxВ, м соответствуют размерам морских контейнеров в 20/30/40 футов Количество контейнеров от 1 до 5 Суммарная масса установки, тонн от 8 до 40 (в зависимости от производительности) Режим работы (Коэффициент рабочего цикла) Продолжительный, непрерывный (ПВ=100%) Требуемая площадь для размещения установки 300 м² на каждые 5 тонн в день (в зависимости от конфигурации) Расчетный срок эксплуатации установки до 20 — 25 лет (Примечание 5) Необходимый персонал для управления 3 человека в смену (8 часов)

Примечания:
1 — Возможно изготовление по заказу установок для плазменной газификации производительностью до 80 тонн в день (HGP-3000) и до 100 тонн в день (HGP-5000).
2 — Промышленная плазменная система установки и другие энергетические системы обеспечивают автоматическую адаптацию к любому входному напряжению в диапазоне 380−450 В для трех фаз.
3 — Установки для плазменной газификации разрабатываются под конкретный газ и сырье согласно параметрам ТЗ заказчика.
4 — Установка плазменной газификации может работать в широком диапазоне влажности сырья от 0 до 95%. Уменьшение влажности до 24−30% целесообразно только для повышения показателей энергетического баланса. Для уменьшения влажности используется тепловая энергия в виде пара и горячей воды, отводимая от конструкций установки плазменной газификации в процессе охлаждения синтез-газа и от конструкций блока производства электрической и тепловой энергии.
5 — Все параметры установки плазменной газификации изготавливаются в соответствии с ТЗ заказчика.
6 — Расчетный срок эксплуатации установки зависит от ее параметров и комплектации и определяется в техническом проекте. Внимание! При использовании программы технического обслуживания и поддержки срок службы установки является неограниченным. Более подробно о программе технического обслуживания вы можете прочитать в специальном разделе на сайте.
7 — Конструктивное исполнение установки плазменной газификации определяются Исполнителем с согласованием габаритных и присоединительных размеров с Заказчиком в техническом проекте установки, который является первым этапом производства установки.
Усредненные показатели энергетического баланса и экономических показателей установки плазменной газификации ПЛАЗАРИУМ MGS:

Характеристики Величина / Тип Объем производства синтез-газа от 1,1 нм3 до 4,8 нм3 на 1 кг отходов в час (Примечание 1) Суммарная потребляемая мощность технологического оборудования с учетом мощности промышленной плазменной системы от 0,5 кВт до 1,5 кВт на 1 кг отходов в час (Примечание 2) Суммарная выработка электрической энергии от 1,5 кВт до 5,5 кВт на 1 кг отходов в час (Примечание 3) Остаточная электрическая энергия для продажи и стороннего использования от 1 кВт до 3,6 кВт на 1 кг отходов в час (Примечание 4) Суммарная выработка тепловой энергии в виде пара 300 °C и горячей воды до 100 °C для продажи и стороннего использования от 2,5 кВт до 6,8 кВт на 1 кг отходов в час (Примечание 5) Усредненный показатель затрат на техническое обслуживание, % от стоимости установки в год 5 Усредненный показатель затрат на эксплуатацию установки, % от стоимости установки в год от 3 до 5 (Примечание 6)

Примечания:
1 — Объем производства синтез-газа зависит от типа и морфологического состава отходов и рассчитывается в техническом проекте установки на основании ТЗ заказчика. Данный синтез-газ может быть использован в качестве рабочего газа для производства тепловой и электрической энергии или в качестве технологического газа для продажи или смешения и удешевления природного газа.
2 — Затраты электроэнергии необходимые на собственные нужды установки зависят от типа и морфологического состава отходов и рассчитываются в техническом проекте установки на основании ТЗ заказчика.
3 — Объем вырабатываемой электроэнергии зависит от типа и морфологического состава отходов, типа выбранного блока производства электрической и тепловой энергии и рассчитывается в техническом проекте установки на основании ТЗ заказчика.
4 — Электрическая энергия для продажи определяется арифметической разницей между Суммарной вырабатываемой электроэнергией и Затратами на собственные нужды. Рассчитывается в техническом проекте установки на основании ТЗ заказчика.
5 — Тепловая энергия в виде пара 300 °C и горячей воды до 100 °C является неотъемлемой частью процесса производства электрической энергии и может использоваться как для для сушки и нагрева отходов, так и для продажи на различные технологические нужды.
6 — Усредненный показатель затрат зависит от конкретной страны эксплуатации установки.
7 — Строки в таблице индивидуальны, не связаны друг с другом, и зависят только от типа и морфологического состава отходов.
Система очистки синтез-газа установки плазменной газификации ПЛАЗАРИУМ MGS:

Характеристики Величина / Тип Номинальная производительность по очищаемому газу, нм3/ч от 100 до 2000 (Примечание 1) Рабочий диапазон производительности, % от номинала ±15 Тип очистки Мокрый Используемый абсорбент Щелочной раствор на основе NaOH или Ca (OH)2 (очистка от SO2, НCl, H2S) Регулировка уровня pH среды Автоматическая Эффективность очистки газа от вредных примесей, % от 96 и более Температура газа на входе в систему газоочистки, °С + 80 Температура очищенного газа на выходе из системы пылегазоочистки, °С + 40 Гидравлическое сопротивление при нормальных условиях и номинальной производительности, Па до 7000 Потеря давления (при нормальных условиях), Па 11000 Наименование и концентрация улавливаемых/нейтрализуемых компонентов (max) (Примечание 2): Пыль, мг/м3 4000 Водород хлористый (HCl), мг/м3 1500 Сероводород (H2S), мг/м3 300 серы диоксид (SO2), мг/м3 300 Водород фтористый (HF), мг/м3 15 Азота диоксид (NO2), ppm 2000 Азота оксиды (NOx), ppm 2000 Ртуть (Hg), мг/м3 0,9 Кадмий (Cd), мг/м3 2,8

Примечания:
1 — Производительность по очищаемому газу определяется в соответствии с индивидуальными особенностями установки и ТЗ заказчика.
2 — Наименование и концентрация улавливаемых/нейтрализуемых компонентов определяется в соответствии с индивидуальными особенностями установки и ТЗ заказчика.
Комплект газоаналитического оборудования установки плазменной газификации ПЛАЗАРИУМ MGS:

Характеристики Величина / Тип Напряжение сети переменного тока, В 1 фаза, 230±10% Частота питающего напряжения, Гц 50/60 Потребляемая мощность 1,5 кВт Расход пробы, л/мин 1,0±0,1 Процессы подготовки проб охлаждение, фильтрация, удаление влаги, нормализация расхода Температура пробы, °С до 80 Относительная влажность, % 100 Условия эксплуатации: Диапазон температуры окружающей среды, °С от + 10 до + 45 Диапазон влажности окружающей среды, % от 30 до 98 Диапазон атмосферного давления, мм. рт. ст. от 630 до 800 Параметры анализируемых проб: Измерение концентраций CO, CO2, H2, O2, N 2, NO2, NO, CH4 (Примечание 1) СО, N 2, % от 0 до 50 H2, % от 0 до 80 CO2, O2, % от 0 до 21 CH4, % от 0 до 5 Пределы допускаемой основной погрешности измерения, % ±2 (±5 для H2) Время установления показаний (без учета времени транспортирования пробы), сек 40 (105 для H2) Механические примеси, пыль, мг/м3 от 0 до 3000 Пределы основной погрешности измерений массовой концентрации пыли, % ±20 Периодичность калибровки не реже одного раза в 1 мес. (Примечание 2) Периодичность поверки не реже одного раза в 1 год

Примечания:
1 — Список параметров измерения концентраций определяется в соответствии с индивидуальными особенностями установки и ТЗ заказчика.
2 — Калибровочные газовые баллоны для корректировки показаний газоанализаторов входят в состав комплекта газоаналитического оборудования и являются его составной частью в составе комнаты управления.
Блок производства электрической и тепловой энергии:

Характеристики Величина / Тип Напряжение сети вырабатываемого переменного тока, В 3 фазы, 380±10% (Примечание 1) Частота питающего напряжения, Гц 50/60 Единичная мощность двигателя / турбины, кВт от 250 до 1850 (Примечание 2) Максимальная мощность блока производства электрической и тепловой энергии, кВт до 9000 (Примечание 3) Используемое топливо Синтез-газ (СО + Н2) (Примечание 4) Подача газа Непрерывная Возможность установки блока утилизации физического тепла двигателя / турбины Присутствует Дополнительные параметры измеряемые системой анализа отходящих газов CO2, CO, NO2, NO Наличие «Двойного режима» переключений электропитания Есть (в сети / вне сети / в сети) (Примечание 5) Время запуска и выхода на тепловой режим, часов от 2 до 24 (в зависимости от мощности) Время остановки и остывания, часов от 2 до 24 (в зависимости от мощности) Интервал сервисного обслуживания через каждые 4000 часов непрерывных операций, и / или в каждые 40 пусков или 20 полных тепловых циклов. Блок хранения и сжатия синтез-газа в полном комплекте: Система пожаро- и взрывозащиты Взрывные клапаны с ручной и автоматической системами подачи азота Точка росы синтез газа для хранения, сжатия и выдачи, °С до 3 Максимальная температура синтез газа для приема, °С до 90 Максимальная температура синтез газа для хранения, сжатия и выдачи, °С до 40 Рабочая объемная доля водорода в синтез-газе, % от 50 до 70 Номинальный объем резервуара для приема, хранения, сжатия и выдачи синтез-газа, м3 2,7 или 20 (Примечание 6) Рабочее давление до 1,4 МПа (14 бар) Допустимый корректированный уровень звуковой мощности ГОСТ 12.1.003, дБА до 90 Расчетный срок эксплуатации блока от 20 до 25 лет (в зависимости от конфигурации) Расстояние установки системы хранения и сжатия синтез-газа, м от 10 до 60 (Примечание 7) Диапазон рабочей температуры окружающей среды, °С от — 40 до + 50 Габаритные размеры, ДxШxВ, м соответствуют размерам морских контейнеров в 20/30/40 футов Количество контейнеров 1 Суммарная масса блока, тонн от 3 до 8 (в зависимости от объема резервуара) Режим работы (Коэффициент рабочего цикла) Продолжительный, непрерывный (ПВ=100%)

Примечания:
1 — Блок производства электрической и тепловой энергии обеспечивает автоматическую адаптацию к любому входному напряжению в диапазоне 380−450 В для трех фаз.
2 — Единичная мощность двигателя / турбины определяется параметрами установки плазменной газификации, объемом вырабатываемого синтез-газа и параметрами требуемой надежности в зависимости от суммарной максимальной мощности Блока производства электрической и тепловой энергии .
3 — Максимальная мощность блока производства электрической и тепловой энергии формируется из нескольких единичных двигателей / турбин. Количество единичных двигателей / турбин от 2 до 6 в зависимости от величины мощности и требуемых параметров сервисной и ремонтной надежности.
4 — Объемная доля водорода от 50 до 70%
5 — Блок производства электрической и тепловой энергии предназначен для работы параллельно с общей сетью электропитания. Существует опция автономного электрического питания установки плазменной газификации для производительностей от 10 тонн в день
6 — Для увеличения объема хранения возможно модульное построение системы хранения и сжатия синтез-газа.
7 — В случае использования Блока производства электрической и тепловой энергии с опциональным подземным использованием резервуара расстояния могут быть уменьшены на 50%.
Блок хранения и сжатия синтез-газа должен размещаться не ближе 15 метров (расстояние от наземных резервуаров), 8 метров (расстояние от подземных резервуаров) от производственных зданий, сооружений, а также мест проведения работ с открытым огнем. Минимальное расстояние до колодцев и надземных коммуникаций — не менее 5 м; до подземных трасс и коммуникаций — не менее 3,5 м.
Размещение Блока хранения и сжатия синтез-газа на расстоянии менее 200 метров от мест массового пребывания людей не допускается.
8 — Все параметры Блока хранения и сжатия синтез-газа индивидуальны и изготавливаются в соответствии с ТЗ заказчика.