Kogeneratsiya… issiqxonalar uchun

Kogeneratsiya… issiqxonalar uchun
Energiya Vladimir BELYAKOV, Dmitriy SAZONOV  1883 yil
Zamonaviy kichik energiya bozori asosiy va ikkilamchi energiya resurslaridan eng samarali foydalanishga tobora ko'proq e'tibor qaratmoqda. Sanoat va kommunal korxonalarni energiya bilan yanada samarali ta’minlashga qaratilgan ko‘plab loyihalar buning yaqqol tasdig‘idir.

An'anaviy energiya ishlab chiqarish jarayonlariga nisbatan kogeneratsiyaning afzalliklari aniq. Avvalo, yoqilg'i samaradorligini oshirish, qoniqarli ekologik ko'rsatkichlardan ko'proq va kogeneratsiya tizimlarining avtonomiyasini ta'kidlash kerak.

Kogeneratsiya tizimlarini jozibador qiladigan yana bir jihatni - ikkilamchi energiya resurslaridan yoki tabiiy gazni yoqish mahsulotlaridan foydalanish imkoniyatini ta'kidlash kerak. Shu nuqtai nazardan, yonish mahsulotlarida mavjud bo'lgan va issiqxona ekinlarini boqish uchun ishlatiladigan karbonat angidrid (karbonat angidrid) eng katta qiziqish uyg'otadi. Uni o'simliklarni oziqlantirish uchun ishlatishning birinchi ijobiy tajribasi 20-asrning boshlarida olingan.

Keyingi yillarda issiqxonalarda karbonat angidrid miqdorini oshirish (taxminan kattalik darajasida) va havodagi CO2 kontsentratsiyasini himoyalangan er atmosferasida 0,03 foizdan 0,3 foizga etkazish uchun gaz yoqilg'isini yoqish mahsulotlaridan foydalanishning ko'plab variantlari taklif qilindi. o'rnatishlar. Bu boradagi ishlar Energetika instituti tomonidan amalga oshirilmoqda. G. M. Krjijanovskiy va o'simliklar fiziologiyasi instituti. K. A. Timiryazev SSSR Fanlar akademiyasi, usulning yuqori samaradorligini tasdiqladi. O'simliklarning jadal rivojlanishi, erta sabzavotlarni olish imkoniyati, yashil massa va gullarni yig'ishning ko'payishi kuzatildi.

Ish quyidagi sxema bo'yicha amalga oshiriladi: kogeneratsiya stansiyasi elektr energiyasini ishlab chiqaradi va moylash va sovutish tizimlarining issiqligini ishlatadi. Bunga parallel ravishda yonish mahsulotlari chiqariladi. Ushbu mahsulotlar maxsus tozalash jarayonidan o'tadi, keyin ular an'anaviy issiqlik almashtirgichda maqbul haroratga (taxminan 50 ° C) sovutiladi. Maxsus pichoqli turbofanlar yordamida ular issiqxonadagi havo bilan aralashtiriladi, shuningdek, to'g'ridan-to'g'ri o'simlik asoslariga etkazib beriladi.

Hozirgi vaqtda ushbu usul ko'plab mamlakatlarda qo'llaniladi: Belgiya, Daniya, Frantsiya, Ispaniya, Buyuk Britaniya, Portugaliya. Lekin eng tipik misol Gollandiyadagi issiqxona sanoati bo‘lib, u yerda gul va sabzavotlar yetishtirish bo‘yicha ko‘p yillik tajriba bu tizimni dunyoda o‘xshashi yo‘q noyob qilib yaratdi.

Bu mamlakatda issiqxonalar va tegishli asbob-uskunalarni loyihalash kogeneratsiya qurilmalari yordamida zarur energiya ta’minotini ta’minlaydi, issiqxonalarning yopiq joylarida ishlatiladigan karbonat angidrid esa fotosintez orqali o‘simliklarning o‘sishini rag‘batlantiradi.

Egzoz gazlarini utilizatsiya qilish jarayonida yonish mahsulotlarini tozalash va sof uglerod oksidiga aylantirish eng muhim muammolardan biridir. Ma'lumki, kichik kogeneratsiya qurilmalaridan yoqilg'ining yonishi mahsulotlari ko'p miqdorda karbonat angidridni o'z ichiga oladi. Ammo CO2 dan tashqari ular tarkibida azot oksidi NOx, uglevodorodlar CH, karbon monoksit CO ham mavjud. Zararli aralashmalar tarkibini kamaytirish uchun gaz dvigatellari va chiqindi gazni sovutish tizimi o'rtasida o'rnatilishi mumkin bo'lgan selektiv katalitik konvertor va katalizatorga asoslangan maxsus tizim qo'llaniladi. Egzoz gaziga yuboriladigan ammiakli suv (karbamid) yordamida ushbu tizimdagi azot oksidi miqdori deyarli 90 foizga kamayadi.

Karbon karbamid yoki gidrazin deb nomlanuvchi karbamid suyuq ammiak NH3 va karbonat angidrid CO2 o'rtasidagi reaktsiya natijasida hosil bo'ladi. Yonish mahsulotlari bilan o'zaro ta'sirlashganda, karbamid ammiakga parchalana boshlaydi, u azot oksidlari bilan reaksiyaga kirishib, ularni "zararsiz" azot N2 ga aylantiradi.

To'liq tozalashdan so'ng, karbonat angidrid to'g'ridan-to'g'ri issiqxonaga kiradi, u erda havo bilan aralashadi va fotosintez jarayonida o'simliklar tomonidan so'riladi.

Ma'lumki, o'simliklarning o'sishi uchun zarur shart-sharoitlar issiqlik, yorug'lik va karbonat angidriddir. Fotosintez jarayonida katalizator sifatida xlorofill ishtirokida o'simliklardagi CO2 uglerodga aylanadi, bu ularning tez o'sishiga yordam beradi. Atmosfera havosida 350 ga yaqin hajmli karbonat angidrid mavjud. Faol o'sish uchun, o'simlik turiga qarab, issiqxona atmosferasi CO2 ning 700 dan 800 gacha hajmli qismini o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, issiqxonalarga etkazib beriladigan assimilyatsiya yoritilishining yaxshilanishi bilan CO2 ning o'simlik tomonidan so'rilishi sezilarli darajada oshadi. Issiqxonada atmosferani karbonat angidrid bilan boyitish orqali ekilgan ekinlarning o'sishini - va shuning uchun hosilni - bu ekologik toza va tejamkor usulda 40 foizgacha oshirish mumkin.

Issiqxonalarni isitish uchun kogeneratsiya va o'simliklarni oziqlantirish uchun karbonat angidriddan foydalanishning iqtisodiy maqsadga muvofiqligi sohasidagi tadqiqotlar ko'rib chiqilayotgan jarayonlarning yuqori samaradorligini isbotlaydi. Zamonaviy issiqxonalar uchun tegishli asbob-uskunalar narxining taxminiy hisob-kitoblarini amalga oshirish mumkin.

Birinchidan, mini-CHPdan foydalanganda elektr energiyasini tejash, o'rnatish tomonidan ishlab chiqarilgan har bir kVt / soat uchun 0,8 dan 1 rublgacha.

Bir yil davomida (8000 soatlik ish), o'rtacha yillik yuki 75 foiz bo'lgan 1 MVt mini-CHP ishlab chiqaradi: 0,75x8000 = 6000 MVt.

Bunday o'rnatishni ishlatishda tejamkorlik yiliga taxminan 5 million rublni tashkil qiladi.

Ikkinchidan, o'simliklarning intensiv o'sishiga yordam beradigan eng muhim o'g'itlardan biri sifatida karbonat angidriddan foydalanishda tejamkorlik aniq. Bir soat ichida quvvati 1 MVt bo‘lgan mini-issiqlik elektr stansiyasi yillik o‘rtacha 75 foiz yuk bilan 372 kubometr normal bosimdagi karbonat angidrid gazini ishlab chiqaradi, CO2 miqdori 700 ppm. Shu tarzda karbonat angidridni olishda tejash 1 kubometr karbonat angidrid uchun taxminan 0,24 rublni tashkil qiladi. Shunday qilib, chiqindi gazni utilizatsiya qilish tizimidan foydalanishdan qo'shimcha tejamkorlik yiliga taxminan 900 ming rublni tashkil qiladi, qo'shimcha uskunalarning arzonligi bilan - o'rnatilgan elektr energiyasining 1 MVtiga taxminan 200 ming rubl.

Kogeneratsiyaning barcha afzalliklarini hisobga olgan holda, bitta issiqxonaning hosildorligi taxminan 40 foizga oshadi. Shunday qilib, agar ma'lum bir hosildorlikda 1 kvadrat metr issiqxona maydoni yiliga 5000 rubl daromad keltirsa, chiqindi gazdan foydalanish tizimi bilan kogeneratsiyadan foydalanganda bu miqdor 7000 rublgacha oshadi.