www.themegallery.com Опять по шпалам?! «…Обеспечение экологической безопасности социальная функция ОАО «РЖД» Из «Экологической стратегии ОАО «РЖД» www.themegallery.com Проблема 1 Всего накоплено около 2 500 тыс.т отходов Класс опасности 3 (4) 3 Ежегодное образование 3,0 млн.шт 4 5 6 www.themegallery.com Размещение требует специальных полигонов Неконтролируемое сжигание запрещено Экологические платежи составляют 65 млн год при тарифе 1288 руб. за шпалу Пути решения Применение новых конструктивных материалов Применение новых безопасных антисептиков Внедрение энергоэффективных и безопасных технологии утилизации Образование шпал на Свердловской железной дороге тыс.шт. Прогноз объема образования отработанных шпал. 1200 1150 1100 1050 1000 950 900 850 800 750 700 1085 1000 910 1145 1150 1015 940 860 2009 2010 2011 2012 2013 год www.themegallery.com 1125 2014 2015 2016 2017 Цель и методы исследования Ц е л ь – экспертная оценка эффективности применения технологии и выбор НАИЛУЧШЕЙ ДОСТУПНОЙ ТЕХНОЛОГИИ Методы исследования Оценка жизненного цикла продукции Обзор технологий Инвентаризация показателей технологии Выбор НДТ по критериям эффективности Технологичность Экологичность Экономичность Оценка воздействия на ОС www.themegallery.com Предмет исследования – железнодорожная шпала Планируемый результат: подготовка материалов для отраслевого СПАВОЧНИКА НДТ www.themegallery.com Шпалы: назначение шпал Воспринимают вертикальные, боковые и продольные усилия от рельсов передают его на балластный слой Обеспечивает стабильное пространственное положение рельсовой колеи в плане и профиле Функции Обеспечивают стабильность ширины рельсовой колеи www.themegallery.com Обеспечивает электрическую изоляцию на участках автоблокировки Шпалы-требования к шпалам Прочность, износостойкость и долговечность Высокая сопротивляемость деформации сдвига Дешевизна Безопасность в эксплуатации Требования к качеству шпал www.themegallery.com Упругость и диэлектрические свойства материала Виды шпал Достоинства Упруги, прочны, легкость обработки, хорошее сцепление со щебнем, малая чувствительность к ударам и колебаниям температуры; небольшая масса Недостатки Деревянные Небольшой срок службы из-за гниения, растрескивания и механического износа, большой расход дефицитной и дорогой строевой древесины Прочность, долгий срок службы Железобетонные Высокие показатели по экологичности, сроку службы, механической прочности. Цена не превышает 1800 руб/шт Пластиковые Высокая стоимость Металлические Высокая стоимость, подверженность коррозии, электрическая проводимость, шумообразование Не подвержены гниению и атакам насекомых, хорошо сохраняют ширину колеи www.themegallery.com Высокие стоимость, вес , жесткость, хрупкость, электропроводность, шумообразование Пропитка шпал антисептиками Антисептики: Показатель «Элемсепт»,УЛТАН Креозот ПДК р.з., мг/м3 - 1,5*103 Температура самовоспламенения Не горюч От 540 Класс экологической опасности шпалы 4 3 Класс токсичности 3 2 Намокание отсутствует По мере вымывания Регламентируемый срок службы, лет 40-45 15-20 Шпала деревянная пропитанная ГОСТ 78-2004 www.themegallery.com Методы утилизации шпал Виды термической утилизации: 1. Прямое сжигание 2. Пиролиз 3. Газификация www.themegallery.com Процесс газификации Зона дожига Т=1250-1500 Химизм процесса Протекающие реакции в камере газификации: С + О2 = СО2 + 394,4 МДж/кмоль·С (1) 2С + О2 = 2СО + 218,8 МДж/кмоль·С (2) СО2 + С = 2СО -175,6 МДж/кмоль·С (3) С + Н2О = СО + Н2 - 132,6МДж/кмоль С (4) С + 2Н2О = СО + 2Н2 -89,5 МДж/кмоль·С (5) С + 2Н2 =СН4 -74,8МДж/кмоль С (6) СО + Н2О = СО2 + Н2 + 43,1 МДж/кмоль·С (7) СО + 3Н2 = СН4 + Н2О + 203,7 МДж/кмоль·С (8) Или в общем виде: Состав генераторного газа, (ГГ) % об: СО2(12-30),Н2(10-25),СН4 (0,5-5),N2(35-55), СО(8-15),Н2О(2-20), CnHm(<1,0) Сжигание газа (ГГ) в камере дожига: СО+О2=2СО2 Н2+О2=2Н2О www.themegallery.com Газификация дерева Характеристика, параметры и показатели процесса газификации древесины состава,% масс.:50C,6H,44O, <1S,0,2N Топливо Куски шпалы (дрова) с W=15-20%, вес шпалы 60-70 кг Окислитель Кислород воздуха Продукты, кг/кг Газообразные: СО2 -1,64, Н2О-0,11 Твердые (зола) –до 0,01 Параметры процесса: Температура, *С В камере газификации-850-1000 В камере дожигания-1250-1300 Расход воздуха,нм3/кг На газификацию-1,5 На дожигание-2,8 Объем отходящих газов, нм3/кг 4,3-4,8 Показатели процесса: Тепловой к.п.д.,% 85-95 Состав отходящих газов, нм/кг Балласт : СО2 0,74 Н20 0,75 N2 3,3-3,5 O2 0,05 Примеси:CO, CnHm, Nox, SOx www.themegallery.com Газоочистка Зависят от состава топлива, параметров процесса, конструкции оборудования Очистка твердого (циклоны, рукавные фильтры), подавление примесей (адсорбция, Требования к выбросам Мощность теплоагрегата, МВт Содержание веществ в выбросах в атмосферу, мг/м3 Твердые частицы СО NOx SOx 0,2-5,0 250 250 650 2500 5-50 150 250 650 2500 0,5-1,0 150 500 - - 1-5 150 250 500 2000 5-50 50 250 500 2000 Австрия 3-5 120 250 300 - Россия, установка ИН50.5 «Турмалин», к.п.д.80-85% 2,25 30 50 50 60 Страна Чехия Германия Нормы Евросоюза к эмиссии загрязняющих веществ при сжигании топлива. Требуемый тепловой к.п.д.-60-80% www.themegallery.com Комплекс по утилизации Наиболее перспективным направлением решения проблемы является разработка, проектирование и эксплуатация производственных комплексов, установок и оборудования с использованием метода газификации отработанных шпал www.themegallery.com Другого пути у нас нет… ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Композиционная шпала для железных дорог, содержащая корпус, внутри заполненный композиционным материалом, отличающаяся тем, что корпус выполнен из пластика…. Шпала композиционная Made in UrGUPS www.themegallery.com