XII Новосибирский инновационно-инвестиционный форум перспективные направления развития инновационной энергетики, презентация новых технологий и разработок, привлечение инвестиций в экономику города Новосибирска, развитие межрегиональных связей

1. СОДЕРЖАНИЕ
В преддверии Шестого технологического уклада
Эффективное использование топливных ресурсов
Абсорбционные бромистолитиевые преобразователи теплоты (АБПТ)
Абсорбционные бромистолитиевые холодильные машины (АБХМ)
Абсорбционные бромистолитиевые тепловые насосы (АБТН)
Установки вакуумно-термического упаривания сточных вод, отходов пищевых произ-
водств и технологических жидкостей, а также опреснения морских вод
Мусор как топливо. Современная утилизация отходов
Проект строительства комплексной районной тепловой станции (КРТС) для сжигания
твердых бытовых отходов (ТБО) для получения тепла и электроэнергии
Проект создания и производства опытно-промышленной электроплазменной установ-
ки для обезвреживания и утилизации медицинских, больничных и биологических от-
ходов с получением электроэнергии
Сжигание угля по-новому
Проект по использованию водо-угольной технологии. Водо-угольное топливо (ВУТ)
Технология использования механоактивированных углей микропомола на объектах
теплоэнергетики для замещения жидкого и газообразного топлива
Повышение энергоэффективности зданий. Энергоэффективные
строительные материалы для Сибири
Технология получения низкотемпературного керамзита с использованием нанодис-
персного вяжущего
Разработки в области альтернативной энергетики
Газоструйный плазмохимический метод и возможности его практического применения
Новая технология производства тонкопленочных кремниевых солнечных модулей на
гибких подложках
Новый газоструйный плазмохимический метод
Струйный плазмохимический метод в применении к GTL- технологии
Проект получения биотоплива и ценных химических продуктов на
основе биомассы мискантуса
2
04
05
07
09
11
14
15
16
20
21
22
26
27
30
31
33
34
35
38
1

2. Александр Люлько,
начальник департамента промышленности,
инноваций и предпринимательства мэрии
города Новосибирска
Новосибирцы гордятся тем, что, благодаря своему научно-техническому потенциалу и достижениям сибирских уче-
ных, наш город стал признанным научным центром, а разработки востребованы не только в России, но и за рубежом.
Сегодня интеллектуальный труд востребован как никогда. Высокий уровень науки – один из стратегических фак-
торов развития страны в новых условиях, от укрепления научного потенциала России в решающей степени зависит
успех ее экономических реформ. Мы по праву гордимся тем, что наши исследователи, ученые из институтов и акаде-
мических университетов достойно представляют российскую научную школу на мировом уровне, являясь авторами
множества исследований в самых разных областях человеческих знаний.
Анатолий Локоть,
Мэр Новосибирска
2

3. Блестящая российская наука способна преобразить
жизнь нашего города
Новосибирск заслуженно считается «интеллектуальной и промышленной столицей Сибири». Здесь сосредоточены
ведущие академические институты, высшие учебные заведения, высокотехнологичные предприятия – огромный по-
тенциал, способный стать мотором экономического развития нашего города в частности и Сибири в целом.
Собственно, наш город и невообразим без данного потенциала. Наука и промышленное производство – это те два
столпа, на которых он вырос как третий по величине мегаполис страны. Поэтому в своем развитии Новосибирск может
опираться только на интеллектуальные и производственные мощности.
По большому счету, судьба Новосибирска – быть лидером опережающего развития, быть поистине городом инно-
ваций! Для достижения данной цели у нас есть вся необходимая инновационная база.
Не будем скрывать – пока еще инновационный потенциал не достаточно задействован на благо нашего города: на
Новосибирск приходится ничтожное количество научных разработок наших ученых, внедренных в производство. Они
внедряются, но… в США, Канаде, Западной Европе, Китае, других странах. Причин такого положения несколько.
Начнем с того, что львиная доля научных учреждений и предприятий в советские годы фактически существовала в
закрытом режиме, работая на обороную промышленность. То есть изобретения на исключительно гражданской сфере
жизни, на благоустройстве города не применялись. Люди ездили по плохим дорогам в морально устаревшем обще-
ственном транспорте, даже не подозревая, что где-то рядом в научных лабораториях создается уникальный инноваци-
онный продукт, который при желании можно было использовать для создания нового сверхсовременного скоростного
транспорта, дорог с антигололедным покрытием, функциональной бытовой техники и т. д.
К сожалению, подобная инерция закрытости, идущая с советских времен, сохраняется по сей день. Поэтому до сих
пор многие из нас даже не могут вообразить масштабы проводимых в нашем городе научных исследований! И это
несмотря на то, что мы с полным основанием можем говорить о существовании новосибирской научной школы, имею-
щей мировую известность! Но, увы, от простых людей данные реалии далеки. И чем меньше конкретный труд ученых
воплощается в полезные и понятные гражданам результаты, тем меньше они осознают роль науки в жизни страны в
общем и конкретно – в жизни нашего города.
Задачи муниципалитета, которые мы ставим перед собой, – найти полезные для города научные разработки, а
затем создать условия для их внедрения в промышленность и городское хозяйство Новосибирска, выступить в роли
координатора процесса внедрения.
Нужно отметить, что трудности с внедрением инновационных разработок во многом связаны еще и с тем, что в
1990-е годы были ликвидированы отраслевые институты – своего рода промежуточное звено между исследователь-
скими институтами и предприятиями. Это и еще одна из причин, по которой инновационные разработки наших ученых
находят за рубежом лучшее применение, чем в собственной стране. Поэтому наша главная задача – найти современные
эффективные механизмы внедрения инноваций. Старые инструменты уже не восстановить, тем более что в условиях
рынка они не будут работать так же эффективно, как прежде. Новые инструменты еще не созданы, но мы стараемся
идти в этом направлении.
Предлагаемый вашему вниманию сборник как раз отражает нашу попытку создать такой механизм. Первый выпуск
(а их будет несколько) мы посвятили вопросам энергоэффективности и альтернативной энергетики. Почему? На се-
годняшний день – это одно из самых главных направлений развития наукоемкой промышленности, сулящее серьезные
перемены всему населению планеты. И нам важно показать разработки новосибирских ученых, уровень которых, без
всяких преувеличений, самый передовой в мире. Эти разработки ждут своего применения в родной стране, в родном
городе. Уверен, блестящая российская наука способна преобразить жизнь нашего города.
Надеемся, что сборник «Инновационные разработки новосибирских ученых» станет мостом, связывающим ученых
с промышленниками и предпринимателями, готовыми внедрять научные разработки на благо жителей Новосибирска.
3

4. Современное развитие мировой энергетики характе-
ризуется значительно возросшей стоимостью энерго-
носителей и всех видов природных ресурсов, а также
постоянно увеличивающимися трудностями охраны
окружающей среды от воздействия электро-теплоге-
нерирующих установок и промышленных предприятий.
В последнее десятилетие во всем мире остро стоит
вопрос экономии ископаемых топлив в связи с исто-
щением их запасов. Это обусловлено увеличением
энергоемкости производств, связанным с естествен-
ным приростом населения Земли и повышениями тре-
бований к условиям его комфортного жизнеобеспече-
ния. Не менее актуальной проблемой является выброс
парниковых газов, являющихся продуктами сгорания
топлива, в атмосферу.
Сегодня все передовые страны делают ставку на
энергоэффективность и энергосбережение с одновре-
менным снижением теплового загрязнения окружаю-
щей среды парниковыми газами, и, Россия – не исклю-
чение в этом отношении.
Пожалуй, это является главным трендом современ-
ности, одним из условий вхождения в Шестой техноло-
гический уклад. Чтобы выиграть в глобальной конку-
ренции, необходимо идти в русле научно-технического
прогресса. Прогресс же, как было сказано, идет в на-
правлении экономии энергоресурсов.
Самым впечатляющим для нас фактом является то,
что отечественные разработчики идут здесь в ногу со
временем. В плане научных исследовательских и опыт-
но-конструкторских работ (НИОКР) мы практически не
уступаем развитым странам, а в некоторых вопросах
даже их опережаем. Наши ученые и инженеры в со-
стоянии предложить энергоемким предприятиям свои
передовые разработки и современные технические ре-
шения, способные вывести их на новый уровень раз-
вития. Тем самым мы сможем преодолеть свое техно-
логическое отставание от развитых стран, которое из
года в год становится все более и более ощутимым.
Бесспорным лидером в вопросах энергосбережения
является организация – ООО «ОКБ Теплосибмаш», ко-
торое под научным руководством Института теплофи-
зики СО РАН им. С.С. Кутателадзе осуществляет весь
комплекс работ по разработке, организации производ-
ства, поставке, пуско-наладочным работам, гарантий-
ному и сервисному обслуживанию уникального энер-
гетического оборудования. Созданное оборудование, с
одной стороны, не имеет отечественных аналогов, а с
другой – не уступает зарубежным.
Основными видами продукции «ОКБ Теплосибмаш»
являются:
• Абсорбционные бромистолитиевые преобразовате-
ли теплоты (АБПТ)
• Установки вакуумно-термического упаривания раз-
личных жидкостей.
Эффективное использование
топливных ресурсов
4

5. АБПТ, иначе называемые абсорбционными бро-
мистолитиевыми термотрансформаторами (АБТТ), де-
лятся, в свою очередь, на 2 основных класса:
• Абсорбционные бромистолитиевые холодильные
машины (АБХМ)
• Абсорбционные бромистолитиевые тепловые насо-
сы (АБТН).
АБХМ предназначены для охлаждения воды и других
сред до температур не ниже 3 °С, а АБТН – для утили-
зации низкопотенциальной теплоты (водооборотных
систем предприятий, конденсаторов турбин, сточных
вод и др.) и переноса ее на более высокий температур-
ный уровень, пригодный для нужд, например, воздуш-
ного отопления, горячего водоснабжения (ГВС) или
технологических нужд.
Принцип действия АБПТ основан на способности во-
дного раствора бромида лития (LiBr) поглощать (абсор-
бировать) водяной пар, имеющий более низкую темпе-
ратуру и, за счет этого, переводить теплоту на более
высокий температурный уровень, достаточный для его
отвода в атмосферу (АБХМ) или для нужд потребите-
ля (АБТН). Процессы в аппаратах АБПТ происходят при
глубоком разрежении. Например, в испарителе, при
температуре кипения (пленочного испарения) воды
равной 3 °С, давление равно 760 Па (5-6 мм. рт. ст).
Еще одним общим свойством АБХМ и АБТН является
то, что они работают от тепловой энергии, а не от элек-
трической, как например фреоновые или аммиачные
парокомпрессионные холодильные машины (ПКХМ)
или тепловые насосы (ПКТН). К тому же повышение
тарифов на электроэнергию, ограничение применения
многих хладонов (фреонов) в соответствии с Монре-
альским и Киотским протоколами ввиду их опасности
для окружающей среды, а также токсичность аммиа-
ка, ограничивают применение указанных типов машин.
Эти ограничения не затрагивают АБПТ.
Тепловая энергия, используемая в АБПТ, может быть
первичной (природный газ, мазут, биогаз) и вторичной
(отработанный пар или горячая вода технологических
процессов, а также тепло уходящих дымовых газов).
Вторичная теплота иначе называется вторичными энер-
горесурсами – ВЭР. Ее использование является важным
экономическим аспектом при использовании АБПТ.
Процессы в АБПТ протекают по замкнутому циклу:
хладагент орошает наружную поверхность труб испа-
рителя (1), к которому подводится теплота охлаждае-
мой жидкости, поступающей в трубное пространство.
При этом происходит испарение воды из хладагента.
Для орошения труб испарителя применяется циркуля-
ционный насос хладагента (6).В абсорбере (2) водяные
пары поглощаются крепким (или концентрированным)
раствором LiBr, поступающим через рекуперативный
теплообменник (5) из генератора (3). В результате по-
глощения выделяется теплота растворения, отводи-
мая посредством охлаждающей (нагреваемой) воды,
которая после абсорбера (2) поступает в конденсатор
(4). Охлаждающая вода циркулирует в трубном про-
странстве данных аппаратов. Слабый (разбавленный в
результате абсорбции) раствор через рекуперативный
теплообменник (5) поступает в генератор (3), где вос-
станавливает свою поглощающую способность в про-
цессе кипения за счет подвода тепла греющего пара.
Водяной пар из генератора (3) поступает в конденса-
тор (4), где конденсируется, и конденсат водяного пара
возвращается в испаритель (1). Теплота конденсации
отводится охлаждающей водой, которая поступает из
абсорбера (2). Теплота абсорбции и конденсации от-
водится в атмосферу или используется для нужд по-
требителя. Поддержание вакуума в АБПТ производится
газоотделителем (8) и вакуумным насосом (9).
Впервые в России в ООО «ОКБ Теплосибмаш» разра-
ботан типоряд энергосберегающих высокоэффектив-
ных АБПТ нового поколения холодопроизводительно-
стью от 200 до 6000 кВт, позволяющих осуществлять
глубокую утилизацию сбросного или природного
тепла, давая возможность (в зависимости от потреб-
ностей) экономить топливо или вырабатывать холод.
Разработанные машины отечественного производства
не уступают зарубежным аналогам. Более того, они
проектируются под конкретный объект и потребности
заказчика, с учетом его пожеланий и возможностей.
Приобретая такую технику, заказчик получает одно-
временно еще и качественный сервис, осуществляе-
мый ООО «ОКБ Теплосибмаш».
АБПТ обладают рядом привлекательных потреби-
тельских свойств, которые дают преимущества в срав-
нении с парокомпрессионной техникой. А именно:
• экономия электроэнергии;
• низкие капитальные затраты;
• низкие эксплуатационные затраты;
• пожаро- и взрывобезопасность;
• экологическая чистота;
• высокая надежность;
• низкий уровень шума;
• срок службы не менее 25 лет;
• отсутствие вибродинамических воздействий
на фундамент.
Абсорбционные бромистолитиевые
преобразователи теплоты (АБПТ)
5

6. В сравнении с зарубежными образцами, АБПТ ООО
«ОКБ Теплосибмаш» обладают очевидными преимуще-
ствами для отечественного потребителя. В частности,
потребитель получает возможность поставки машины
больших единичных мощностей оборудования (до 5,33
МВт), а также сборки их на объекте. Далее, здесь имеет
место гибкая система проектирования, сопровождение
при монтаже и наладке. И еще одно преимущество: ду-
блирование автоматической системы управления руч-
ной системой (для аварийных ситуаций).
– хладагент (вода)
– хладагент (пар)
– крепкий раствор LiBr
– слабый раствор LiBr
– охлаждаемая вода
– греющий пар
– неконденсирующиеся газы
– охлаждаемая (нагреваемая) вода
Рисунок 1 – Схема принципиальная простейшего АБПТ с
паровым обогревом:
1–испаритель; 2–абсорбер; 3–генератор; 4–конденсатор;
5–теплообменникрекуперативный; 6–насосхладагента;
7 – насос растворный; 8 – газоотделитель; 9 – насос ва-
куумный.
На рис. 1 представлена схема простейшего АБПТ с паро-
вым обогревом и одноступенчатой регенерацией раство-
ра. На схеме приведены номинальные значения рабочих
температур для холодильных машин – АБХМ и тепловых
насосов – АБТН (в скобках).
АБПТ опробованы в работе и показали себя с хоро-
шей стороны. При растущем спросе на подобную про-
дукцию появляется возможность организации в Ново-
сибирске первого в стране предприятия по серийному
производству абсорбционной техники. Такой вариант
уже рассматривается разработчиками, с технической
стороны проект полностью готов к реализации. Слово
– за инвесторами.
6

7. Абсорбционные бромистолитиевые
холодильные машины (АБХМ)
Генерация так называемого «плюсового» холода
(выше 0 °С) является важной научно-практической зада-
чей в ряде технических приложений. Такой холод нужен
для хранения продуктов, для создания благоприятного
микроклимата в помещениях, для определенных произ-
водственных процессов. Невозможно представить себе
нормальное кафе, магазин, гостиницу или бизнес-центр
без кондиционеров и холодильников. Современные па-
раметры комфорта и потребность в хранении продуктов
так или иначе требуют производства холода. Таким об-
разом из года в год потребность в искусственном холоде
увеличивается как в России, так и за рубежом.
На сегодняшний день существует два основных типа
водоохлаждающих холодильных машин – ПКХМ и
АБХМ. Первый тип нам хорошо известен – так устроены
наши бытовые холодильники, работающие от электро-
сети. Работа подобных машин основана на изменении
агрегатных состояний холодильного агента – хладона
(фреона) – под воздействием механической энергии.
Для превращения электрической энергии в механиче-
скую здесь, как мы знаем, используются компрессоры.
Что касается холодильных машин второго типа
(АБХМ), то для своей работы, как было сказано выше,
они используют тепловую энергию, а не электриче-
скую. Греющими источниками для таких машин могут
служить и обычные энергоресурсы – газ или мазут, но
также можно использовать пар из котельных, проме-
жуточные отборы ТЭЦ, горячую воду, дымовые газы
или отходящие пары производств. АБХМ в состоянии
найти широкое применение как в быту, так и в хозяй-
ственной деятельности. Спектр их применения до-
статочно широк – от металлургических предприятий,
атомных электростанций, нефтехимических комбина-
тов – до тепличных хозяйств, многоквартирных домов,
торговых центров и прочих общественных зданий, где
требуется создать комфортный микроклимат.
По утверждению разработчиков, уже сейчас имеется
возможность получать не только положительные, но
и отрицательные температуры охлажденной жидкости
благодаря установке АБХМ в специальном исполнении
или каскадной установке серийно выпускаемых АБХМ.
Рисунок 2 –АБХМ в составе завода по производству минеральной воды (а) и тепличного комбината (б).
7

8. Области применения АБХМ:
Атомная электростанцияНефтехимический комбинатМеталлургический комбинат
Общественное здание
Торгово-развлекательный
центр
Тепличное хозяйство
Пищевое производство Химическое производство
Система тригенерации
8

9. Абсорбционные бромистолитиевые
тепловые насосы (АБТН)
Основное предназначение АБТН – нагрев воды до
50-90 °С, где в качестве источника теплоты использу-
ется, с одной стороны, греющий пар с давлением до
0,75 Мпа или топливо в виде природного газа. С другой
стороны - низкопотенциальная сбросная или природ-
ная теплота от различных источников. В данном случае
речь идет как о техногенной теплоте, выбрасываемой в
окружающую среду через градирни, технические водо-
емы и др., так и о геотермальных водах. При этом при-
родный источник заслуживает не меньшего внимания,
чем техногенный, поскольку на территории России до-
статочно много регионов, где имеется геотермальная
энергия низкого потенциала, которую можно эффек-
тивно использовать с помощью тепловых насосов ука-
занного типа.
Доля дешевой низкопотенциальной теплоты, ис-
пользуемой в АБТН для выработки полезного тепла,
составляет около 40%. Данный показатель определяет
уровень экономии топлива.
Еще одним из перспективных видов низкопотенци-
ального тепла является теплота уходящих дымовых
газов. Дело в том, что в настоящее время миллиарды
гигакалорий (Гкал) произведенной тепловой энергии
становятся невостребованными для полезного исполь-
зования и просто-напросто выбрасываются в окру-
жающую среду. Как правило, при сжигании топлива
в обычных котлах высокотемпературная часть выра-
батываемого тепла используется для нагрева воды (в
целях теплоснабжения или выработки электричества).
Однако при этом на «хвосте» остаются влажные про-
дукты сжигания топлива с температурой 120-200 °С,
которые через дымовую трубу рассеиваются в атмос-
фере. При этом, как нетрудно догадаться, окружающая
среда подвергается химическому и тепловому «загряз-
нению». Кроме того, в атмосферу выбрасывается мно-
го водяного пара, образующегося при сжигании то-
плива. Он перемещается с так называемым дутьевым
воздухом, содержащим (кроме паров воды) кислород,
необходимый для сжигания топлива, а также инертный
газ азот. По этой причине при горении топлива образу-
ются вредные окислы азота. С помощью АБТН эти от-
ходы можно превратить в полезный продукт, получив
заметную экономию топлива.
Тепловые насосы позволяют добиться охлаждения
сбросных продуктов сжигания до температур 40-45 °С
и конденсации водяного пара - с утилизацией теплоты,
что заметно повысило бы выработку тепла без увели-
чения расхода топлива (т.е. повысило бы КПД котлов).
Рисунок 4 – Теплонасосная установка мощностью 7 000 кВт, установленная в тепличном комплексе
(Краснодарский край). Состоит из двух тепловых насосов АБТН-600Т с газовой топкой
9

10. Глубокая утилизация продуктов сгорания теплоге-
нерирующих установок (в частности котлов) обеспе-
чивается при их охлаждении ниже температуры точки
росы, которая для продуктов сгорания природного газа
составляет 50–55 °С. При этом происходят конденса-
ция водяных паров (до 19–20 % объема или 12–13 %
по массе) и утилизация физического тепла продуктов
сгорания (около 40 % всего их теплосодержания) и те-
плоты парообразования. КПД котла в конденса-
ционном режиме составляет порядка 105 % по низшей
теплотворности QPH.
АБТН является высокоэффективным энергосберега-
ющим оборудованием для теплоснабжения различных
объектов. Тепловые насосы – это основа энергосбере-
жения (экономия топлива – до 50%). К 2020 г. вклад
тепловых насосов в теплоснабжение в развитых стра-
нах составит 75%!
Рисунок 5 – Схемы использования АБТН
10

11. Установки вакуумно-термического упаривания сточных
вод, отходов пищевых производств и технологических
жидкостей, а также опреснения морских вод.
На сегодняшний день выпарные установки - еще
одно перспективное направление, востребованное
в современном производстве. Дело в том, что в кон-
тексте рационального природопользования и охраны
окружающей среды дистилляция морских и сильноза-
соленных вод, кристаллизация ценных минеральных
соединений из них, утилизация отходов пищевых и
спиртовых производств, а также переработка техно-
логических жидкостей и стоков являются ключевыми
вопросами.
Так, на многих промышленных предприятиях России
и за рубежом существует проблема переработки сточ-
ных вод после различных производств. В частности, на
металлургических, химических, машиностроительных
производствах образуются сточные воды с содержа-
нием различных солей.
В настоящее время такие сточные воды запрещается
сбрасывать в природные водоемы т.к. это приводит к
их химическому и биологическому загрязнению. Соот-
ветственно, появляется необходимость в переработке
этих стоков.
Помимо данной необходимости, существует высо-
кая потребность в совместном получении морских со-
лей и дистиллята питьевого качества из морской воды.
Для решения указанных задач применяются разные
технологии, однако наиболее твердую нишу занимает
здесь термическая дистилляция. Она является само-
достаточной технологией, хотя в некоторых случаях
выступает как неотъемлемая часть другой технологии
- обратного осмоса.
Данная технология применяется в установках для
получения обессоленной воды и переработке стоков.
Сюда относятся (в частности) вакуум-выпарные уста-
новки переработки солесодержащих сточных вод,
которые позволяют эффективно решать задачи со-
кращения (ликвидации) сточных вод и снижения во-
допотребления за счет использования получаемого
дистиллята на предприятиях различных отраслей про-
мышленности (химической, металлургической, пище-
вой, машиностроительной и др.).
Упаривание исходного солевого раствора произво-
дится в многоступенчатых пленочных испарителях (в
испарителях с падающей пленкой жидкости). Греющая
среда из внешнего источника используется только в
первой испарительной ступени установки, а каждая
последующая ступень обогревается вторичным паром,
образующимся в предыдущей ступени (рис. 6).
Рисунок 6 – Схема принципиальная многоступенчатой термодистилляционной установки.
11

12. Установка работает под разрежением (вакуумом),
при температурах кипения упариваемого раствора в
диапазоне от 90 до 45 °С по испарительным ступеням.
Применение пленочных испарителей в данных уста-
новках позволяют получить ряд существенных преиму-
ществ по сравнению с аналогами, а именно - низкие
удельные расходы внешних теплоносителей и электро-
энергии и относительно малой металлоемкостью, по-
зволяющей снизить стоимость установки и затраты на
строительно-монтажные работы.
«ОКБ Теплосибмаш» реализовало уже несколько
проектов применения вакуум-выпарных установок.
В феврале 2008 г., в цехе по производству прово-
локи и метизов сталепрокатного производства Запад-
но-сибирского металлургического комбината введен в
эксплуатацию комплекс по очистке сточных вод. Уста-
новка упаривания концентрированных сточных вод
производительностью до 1 т/ч сточных вод, созданная
на базе вертикальнотрубных пленочных испарителей,
обеспечивает концентрирование солевого раствора с
начальной концентрацией 25-40 г/л до состояния на-
сыщения по солям, с концентрацией 300 г/л и выше
и последующую кристаллизацию солей. Получаемый
дистиллят содержит не более 15 мг/л солей.
В сентябре 2014 г в Красноярском крае на одном из
предприятий по переработке древесины успешно запу-
щена установка по утилизации жидких отходов вывар-
ки древесного экстракта, производительностью до 7
т/ч исходной жидкости.
Данная установка оснащена современными сред-
ствами управления и диспетчеризации, с применени-
ем программируемых логических контроллеров (PLC
– programmable logic controller).
Рисунок 7 – Установка по утилизации жидких отходов выварки древесного экстракта.
12

13. Рисунок 8 – Мнемосхема установки по утилизации жидких отходов выварки древесного экстракта.
КОНТАКТЫ ДЛЯ ЗАКАЗЧИКОВ И ИНВЕСТОРОВ:
ООО «ОКБ Теплосибмаш»
630090, г. Новосибирск, пр. Лаврентьева, 1
Тел/(факс): +7 (383) 333 10 97, 316 50 43
www.teplosibmash.ru,
E-mail: info@teplosibmash.ru,
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН
г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 1
Тел.: +7 (383) 330 70 50 Факс: +7 (383) 330 84 80
www.itp.nsc.ru,
E-mail: aleks@itp.nsc.ru 13

14. Мусор как топливо.
Современная утилизация отходов
Экологи вполне справедливо считают мусор од-
ним из главных проклятий современной цивилизации.
Согласно подсчетам, за год каждый житель планеты
оставляет после себя в среднем до 250 кг бытовых
отходов. Только бытовых. А есть еще отходы сельско-
хозяйственные, промышленные, медицинские. Вокруг
городов ширятся полигоны с накопившимися отхода-
ми, которые медленно тлеют, выделяя в воздух ядови-
тые вещества и отравляя почву.
Уже не одно десятилетие в развитых странах ставят-
ся вопросы относительно утилизации скапливающегося
мусора. И надо сказать, что теперь отходы не воспри-
нимаются как неизбежное зло. Бытовые отходы - это
возобновляемый ресурс, который можно использовать
и как источник энергии, и как источник сырья для стро-
ительных материалов. Таким образом, речь идет не про-
сто о том, чтобы «очистить» планету от некой «заразы»,
а чтобы получить настоящую выгоду, какую мы извлека-
ем из традиционных природных ресурсов.
Изменение самого ракурса в данном случае является
принципиальным условием, ибо благодаря ему утили-
зация и переработка мусора становится привлекатель-
ной для бизнеса, для потенциальных инвесторов. Иначе
говоря, данное направление перестает восприниматься
как нечто затратное и заранее убыточное. Следователь-
но, на такие разработки может появиться реальный
спрос и они могут быть востребованы на рынке.
На сегодняшний день Институт теплофизики СО РАН
предлагает свои собственные разработки, связанные с
эффективной утилизацией отходов. Ниже мы приво-
дим их описание.
14

15. Проект строительства комплексной районной тепловой
станции (КРТС) для сжигания твердых бытовых отходов
(ТБО) для получения тепла и электроэнергии
Участники проекта: Институт теплофизики СО РАН,
ООО «ЭККО», ВНИПИЭТ, ООО «ОТ», ЗАО «КОТЭС», Пра-
вительство Новосибирской области
Краткое описание проекта, его цели и задачи:
КРТС предназначены для теплоутилизации твердых
бытовых отходов методом сжигания в барабанных вра-
щающихся печах при температуре до 1000 °С с резуль-
тативной выработкой кондиционной тепловой энергии
в виде горячей воды для подачи в системы отопления
и электроэнергии.
Специально отметим, что в 2012 году Росприрод-
надзор признал сжигание ТБО лучшей для России тех-
нологией по утилизации мусора! Такие выводы были
сделаны на основании изучения соответствующего за-
рубежного опыта. Так, в странах ЕС на всех заводах,
связанных с переработкой мусора, используемая энер-
гия (в виде электричества, тепла или технологического
пара) получается из самих отходов. Заводы по терми-
ческой утилизации эксплуатируются энергетическими
компаниями. В настоящее время в Европе количество
мусоросжигающих заводов переваливает за четыре
сотни. В Японии существует 1 900 установок по терми-
ческой переработке ТБО, которые позволяют утилизи-
ровать 75% мусора. В США термическая переработка
ТБО дает около 50 ТВт-ч полезной энергии. Китай к
2007 году довел долю термической переработки ТБО
до 14 млн тонн в год, заняв по количеству сжигаемых
отходов четвертое место после Европы, Японии и США.
В 2012 году в Китае количество мусоросжигающих за-
водов достигло сотни, тогда как в 2007 году их было
еще шестьдесят шесть. Термическая переработка му-
сора хорошо развивается в Корее, Тайване, Сингапуре.
К настоящему времени в мире действует уже 2 500
мусоросжигающих заводов, утилизирующих в год 200
млн тонн отходов, вырабатывая при этом 130 ТВт-ч
электроэнергии. Иначе говоря, термическая утилиза-
ция ТБО – это весьма полезная инновация, способная
не только решить экологические проблемы крупных
Рисунок 9 – Схема работы КРТС
15

16. городов, но и дать дополнительный энергетический
ресурс.
Технические характеристики КРТС:
Производительность – 80 тыс. т ТБО/год
Производство эл. энергии – 5 МВт/ч
Производство тепла – 20 Гкал/ч
Ресурсное обеспечение:
Технический проект КРТС выполнен коллективом но-
восибирских разработчиков в 1994-1998 гг.: Бердский
филиал Московского Института «Техэнергохимпром»,
ВНИПИЭТ. Участниками коллектива разработаны: тех-
нология термообезвреживания ТБО и др. отходов, ог-
нетехническое оборудование, технологии утилизации
твердых остатков, технология и оборудование для мо-
крой очистки и химического обезвреживания дымовых
газов, технология утилизации низкопотенциального
тепла на основе технологии абсорбционных бромисто-
литиевых термотрансформаторов, технологический
регламент мусоросжигательного цеха КРТС и т.д.
Отметим, что представленный здесь проект КРТС
получил положительные заключения государствен-
ных экспертиз в Госсанэпиднадзоре и Госкомэкологии
Новосибирской области, прошел экспертизу Новоси-
бирской территориальной государственной вневедом-
ственной строительно-технической экспертизы.
Механизм реализации:
Проект выполняется ООО «ЭККО» с научно-техни-
ческим и технико-экономическим сопровождением ИТ
СО РАН, ВНИПИЭТ, ООО «ОТ» при поддержке Прави-
тельства НСО и наличии инвестора.
Проект решает сразу несколько задач:
Социальная - защита населения от вредных воз-
действий антропогенных и техногенных отходов,
создание новых рабочих мест;
Экологическая – уничтожение ТБО;
Энергетическая – выработка дополнительной те-
пловой и электрической энергии для города;
Экономическая – производство строительных ма-
териалов.
Объем требуемого внешнего финансирования:
Стоимость строительства 1 завода производитель-
ностью 80 тыс./т ТБО в год -12 млн. долларов (в ценах
2008 г.).
Прогноз объема продаж и прибылей:
Годовые эксплуатационные затраты 2 млн. долла-
ров/1 завод
Ожидаемый годовой доход - 4 млн. долларов/1 завод
Возврат инвестиций: 6 лет
Данная разработка была награждена в 2009 году
почетным знаком 10-го юбилейного международного
форума «Высокие технологии XXI века» - бронзовой
статуэткой «Святой Георгий».
16

17. Проект создания и производства опытно-промышленной
электроплазменной установки для обезвреживания и
утилизации медицинских, больничных и биологических
отходов с получением электроэнергии
Участники проекта: Институт теплофизики СО РАН,
ОАО «Сибэлектротерм», ИТПМ СО РАН, ООО «ОТ», НГТУ
На сегодняшний день технология плазменной пере-
работки отходов считается очень перспективным на-
правлением. За счет высоких температур, возникающих
с помощью плазмы в зоне реактора (1500 – 1600 °С)
происходит газификация твердых органических ве-
ществ. Полученный газ по-научному называют «син-
тез-газом», который сам по себе является неплохим
топливом. Обычно бытовые отходы на 85–90 % состо-
ят из органики, которая и превращается в синтез-газ.
Остальная, неорганическая часть идет в расплав, пред-
ставляя собой (в расплавленном виде) тягучую жид-
кую массу. Расплав поступает на грануляцию, высту-
пая уже в качестве сырья для получения строительных
материалов. Синтез-газ после предварительной обра-
ботки и очистки может использоваться для получения
тепла и электроэнергии.
Данная схема утилизации отходов была специально
разработана специалистами Института теплофизики
СО РАН, над чем они работают уже около двадцати лет,
предложив здесь оригинальный комплексный подход,
рассмотрев весь цикл переработки, вплоть до конечно-
го применения полученного сырья. При этом расчеты
были сделаны для разных видов мусора. Установки по-
добного типа, считают разработчики, очень удобно ис-
пользовать для утилизации муниципальных отходов.
Во главу угла разработчики ставят утилизацию ме-
дицинских отходов.
По данным официальной статистики, на 1 чел. при-
ходится в год 21 кг медицинских отходов.
Медицинские отходы подлежат обязательной пе-
реработке. Они значительно отличаются от остальных
отходов и требуют особого внимания. В Новосибирске
отсутствует надежная технология обезвреживания ме-
дицинских отходов. Потребность г. Новосибирска – 5-6
установок.
Рисунок 10 – Схема работы плазменной установки с электродуговым плазмотроном
17

18. Цель проекта:
1. Создание демонстрационной установки высо-
котемпературного обезвреживания, уничтожения и
утилизации медицинских (МО) и других техногенных
биологических отходов с оптимизацией электроте-
плотехнических и газоочистных систем и выработкой
электроэнергии.
2. Подготовка производства и производство новой
конкурентоспособной техники в Новосибирске для ре-
ализации в России и в других странах.
3. Улучшение экологической обстановки в регионе
и, в результате, повышение качества жизни и здоровья
населения.
Переработка отходов медицинских технологий в
виде упаковок производится в плазменной электро-
печи шахтного типа при температуре в реакционной
зоне 1300-1700 °С. При этих температурах и времени
воздействия порядка 2-3 секунд уничтожаются пато-
генные микробы, вирусы и другие инфекционные но-
сители.
Требуемые площади:
• для размещения установки - не менее 50 м2
;
• для склада МО - не менее 20 м2
;
• высота помещения - не менее 5 м.;
• вид отходов – упакованные в полиэтиленовые меш-
ки и картонные ящики с весом не более 8 кг;
• подача отходов – механическая система транспорта
от склада МО до печи с гидравлическим толкателем
упаковок.
Обслуживающий персонал – 20 чел.
Основные технические параметры установки:
• Производительность по утилизации МО – от 50 до
200 кг/ч.
• Потребляемая мощность – не более 600 кВт.
• Выходная (производимая мощность) – 900 кВт.
Размеры электропечи (м):
• длина – 5 м.
• ширина – 2 м.
• высота – 3 м.
Преимущества технологии:
По сравнению с известными методами обезврежива-
ния и утилизации медицинских отходов (химические и
термохимические утилизаторы, огневое сжигание, сте-
рилизаторы) плазменная технология обеспечивает наи-
более полную деструкцию особо опасных отходов. Свя-
зано это с высоким уровнем температур в реакционной
зоне. Установка производит электроэнергию (на каждый
потребляемый 1 кВт производится – 1,5 кВт).
Новизна: электроды, не имеющие аналогов по мощ-
ности и сроку службы и конструкция плазменной элек-
тропечи для уничтожения отходов запатентованы в
России.
Экономический эффект: установка производит элек-
троэнергию; окупаемость 1 установки зависит от стои-
мости уничтожения 1 т. медицинских отходов. Окупа-
емость проекта – 5 лет, в зависимости от количества
продаж установок в России и за рубеж.
Этапы работ и исполнители.
• разработка технической документации;
• приобретение стандартного оборудования;
• разработка и изготовление специального техноло-
гического оборудования;
• сертификация и аккредитация;
• техническое обучение персонала;
• внедрение АСУП и САПР;
• строительство демонстрационной установки;
• производство установок в Новосибирске (ОАО
«Сибэлектротерм»);
• оснащение мед. учреждений г. Новосибирска уста-
новками;
• продажа установок в Корею, Канаду, Китай.
18

19. КОНТАКТЫ ДЛЯ ЗАКАЗЧИКОВ И ИНВЕСТОРОВ:
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН.
Отдел Инноваций.
600090, РФ, г. Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 1
Тел./факс: +7 (383) 335 65 46
Факс: +7 (383) 330 84 80
E-mail: io@itp.nsc.ruu 19

20. Уголь рано списывать со счетов, особенно в Сиби-
ри – так считают специалисты Института теплофизики
СО РАН. Уголь – относительно дешевое топливо, и его
запасов, по существующим оценкам, хватит еще на два-
три столетия. Вопрос только в том, чтобы использовать
это топливо по-новому, на более высоком технологи-
ческом уровне. В настоящее время в Институте тепло-
физики СО РАН работают над новыми технологиями
сжигания угля, которые могли бы существенно повы-
сить КПД существующих теплоэлектростанций. Особен-
но это касается объектов малой энергетики, где уголь,
по словам специалистов, «сжигается просто ужасно».
Внедрение новых технологий позволило бы осуще-
ствить модернизацию отечественных энергосистем с
наименьшими затратами. Мало того, объекты малой
энергетики, работающие на газе или мазуте, могли бы
отказаться от этого дорогого топлива в пользу угля.
Напомним, что преобладающее число угольных
котлов используют так называемое «слоевое» сжига-
ние угля. При этом в большинстве своем, как и во
всей России, котлы находятся в плохом состоянии.
Удельная повреждаемость составляет 0,07-0,10 по-
вреждений в год на одну котельную (средние данные
по России). Они имеют КПД на уровне 40-50 %, и
расходуют в два и более раз больше топлива, чем тре-
буется по нормативу. Котельные не только не имеют
систем автоматического управления технологическим
процессом, но и не оснащены элементарными сред-
ствами механизации – в них используется ручной труд.
Таким образом, современное тепловое хозяйство Рос-
сии требует срочного ремонта и развития.
Естественно, что в этой ситуации приведение тепло-
вого хозяйства в порядок будет закономерно сопро-
вождаться привлечением новых технологий сжигания
угля: высокоэффективных, энергосберегающих, эко-
логообеспечивающих.
Ниже мы приводим описание соответствующих про-
ектов от Института теплофизики СО РАН.
Сжигание угля по-новому
20

21. Проект по использованию водо-угольной
технологии. Водо-угольное топливо (ВУТ)
Альтернативой традиционному слоевому сжиганию
углей в котельных топках может служить использо-
вание технологии сжигания угля в виде водоугольной
суспензии.
Преимущества ВУТ:
• увеличивается степень выгорания горючей мас-
сы до 95-99%, что намного превышает этот показа-
тель при сжигании рядового угля в слоевой топке;
• возрастает КПД котлов до 80-85 %;
• наряду с товарными марками для производства
ВУТ могут быть использованы угли низкого качества
и отходы углеобогащения, которые в настоящее вре-
мя имеют отрицательную цену и в огромных объ-
емах выбрасываются в окружающее пространство,
загрязняя его;
• упрощается автоматизация управления процес-
сами сжигания угля в котлах;
• решается ряд экологических проблем, в част-
ности, снижаются вредные выбросы оксидов азота,
монооксида углерода, частиц летучей золы;
• исключается взрывопожароопасность.
При существующих обстоятельствах наиболее вос-
требованной на применение водоугольных технологий
является именно малая энергетика (отопительные ко-
тельные, котлы производственного назначения, объек-
ты ЖКХ), так как здесь меньше инвестиционные риски
и капитальные затраты на реконструкцию, приемле-
мые сроки окупаемости.
В течение последних нескольких лет совместными уси-
лиями Института теплофизики СО РАН и ООО «Тепло-
Пром» проработаны и реализованы в опытно-промыш-
ленном варианте все основные компоненты модульной
технологии подготовки, хранения и сжигания ВУТ приме-
нительно к использованию в малой промэнергетике:
• организован мокрый помол угля на модернизи-
рованной шаровой барабанной мельнице;
• разработан гидродинамический генератор кави-
тации, позволяющий повысить дисперсность угля и
увеличить химическую активность ВУТ;
• подобраны пластификаторы, позволяющие по-
лучить высокореактивные пластичные ВУТ с концен-
трацией угля порядка 60 %, сохраняющие устойчи-
вое состояние свыше 30 дней;
• созданы специализированные топочные устройства,
осуществляющие сжигание ВУТ в вихревом потоке;
• разработаны специальные распылительные
устройства (форсунки) для ВУТ;
• создан вычислительный комплекс программ по
расчету топочных процессов при сжигании ВУТ в мо-
дернизированных котлах.
Примеры использования ВУТ в Новосибирской об-
ласти:
В пос. Матвеевка на территории ООО «ТеплоПром»
построены и испытаны на ВУТ из углей разных марок
(Д, Г, антрацит) пилотные котельные установки мощ-
ностью 1.5, 3 и 7 МВт (последняя на базе Бийского
котла КЕ 10-14).
В пос. Мошково НСО при поддержке Правительства
НСО переведен на ВУТ котел КЕ 10-14. Опытно-про-
мышленные испытания котла на ВУТ из энергетических
углей прошли успешно. Достигнут КПД котла на уровне
85-90 %.
Полученные результаты позволяют сделать вывод
о перспективности перевода котельных малой промэ-
нергетики и ЖКХ на сжигание ВУТ.
Предложения от разработчиков:
• Совместными усилиями Минпромторга НСО, Ин-
ститута теплофизики СО РАН, ООО «ТеплоПром» и
др. (м. б., Института экономики СО РАН) выполнить
анализ состояния ТХ НСО и выявить болевые точки.
• Сделать бизнес-план по переводу типичного кот-
ла на ВУТ.
• Реализовать перевод одного или нескольких
котлов по НСО на ВУТ.
• На основании полученных результатов разрабо-
тать программу массового перевода на ВУТ котель-
ных в разных районах НСО.
21

22. Технология использования механоактивированных
углей микропомола на объектах теплоэнергетики
для замещения жидкого и газообразного топлива
В Институте теплофизики СО РАН разрабатывается
технология энергетического использования механо-
активированных углей микропомола. Для отработки
технологии разработаны и эксплуатируются крупно-
масштабные стенды производительностью по топливу
до 200 кг/час (стенд тепловой мощностью 1 МВт) и до
1000 кг/час (стенд тепловой мощностью 5 МВт) с си-
стемами пылеприготовления механоактивированного
микропомола угля до 10-40 мкм – виброцентробежны-
ми мельницами и мельницами дезинтеграторного типа.
Области применения технологии.
Положительное влияние процесса механоактиваци-
онного измельчения на эффективность их сжигания,
впервые установленное в Институте теплофизики СО
РАН, открывает широкие возможности для разработки
и развития новых энергетических технологий их ис-
пользования при:
• создании безмазутных систем розжига и подсветки
пылеугольного факела в «большой» энергетике;
• замещении газомазутных топлив в объектах «ма-
лой» энергетики;
• прямом сжиганиие микроуглей в газотурбинных
установках.
Преимуществами механоактивированного микропо-
мола угля являются:
• значительное увеличение химической активности
пылевзвеси за счет механоактивации и увеличения по-
верхности реагирования частиц;
• высокая интенсивность горения;
• снижение температуры воспламенения;
• снижение вредных выбросов.
Преимущества технологии.
Экспериментальными исследованиями и численны-
ми расчетами установлено, что при механоактивиро-
ванном микропомоле угля уменьшается его энергия
активации, а это приводит к тому, что уголь приобре-
тает новые химические свойства. В результате этого
при горении пылеугольный факел по своим размерам,
теплонапряженности и интенсивности выгорания при-
ближается к газомазутному факелу.
Необходимое оборудование для реализации техно-
логии.
Использование технологии механоактивированного
угля микропомола требует переоснащения котла/ко-
тельной новыми технологическими узлами – оборудо-
ванием микропомола и дополнительным оборудова-
нием подвода и сжигания угля.
Для целей микропомола могут быть использова-
ны 2 типа мельниц, разработанные и выпускаемые в
России: виброцентробежные класса ВЦМ и дезинте-
граторного типа ДМ с меньшими динамическими на-
грузками. Диапазон производительности последних
от 100 кг/час до 5 т/час, энергозатраты – 15-30 кВтч/т.
Они позволяют регулировать ударно-истирающий ре-
жим обработки и создавать нужную степень тонкости
и структурной измененности минеральных веществ.
По техническим характеристикам предпочтение может
быть отдано мельницам дезинтеграторного типа, кото-
рые позволяют снизить энергию активации до 2-3 раз
по сравнению с виброцентробежными мельницами,
что приводит к улучшению процессов горения. Однако
выбор типа мельницы должен определяться конкрет-
ными техническими и экономическими условиями.
Технические решения на дополнительное обору-
дование (муфельный предтопок, узлы ввода уголь-
ной пыли, разгонное устройство исходной топливной
смеси, разгрузитель-отвеиватель топливной крупки,
бункер-накопитель крупки и др.) в энергетической
практике существуют, применительно к конкретным
решениям потребуется только их модификация. Про-
ектные организации и заводы-изготовители для выпу-
ска дополнительного оборудования также имеются.
Эффективность технологии.
Экономическая эффективность технологии опреде-
ляется разницей затрат замещаемого дорогого высо-
кореакционного газомазутного топлива и более деше-
вого угля и необходимых затрат на дополнительное
оборудование подготовки и сжигания механоактивиро-
ванного твердого топлива.
Эффективность и рынки в «большой» энергетике.
Под это понятие попадают пылеугольные котлы па-
ропроизводительностью более 50 т пара/час и, пре-
жде всего, котлы БКЗ-210 и БКЗ –420 (40-50 единиц)
22

23. Рисунок 11 - Экспериментальный Тепловой стенд 5 МВт ИТ СО РАНпод нагрузкой в автотермическом режиме
с мазутным розжигом, а также пылеуголные котлы с
дизельным розжигом (порядка 40-50 котлов). Для это-
го уголь после штатной мельницы нужно обработать
на специальных мельницах-активаторах, и подать в
специальные розжиговые горелки. Проведенная оцен-
ка эффективности замещения высокореакционного
топлива при розжиге и подсветке пылеугольного фа-
кела на механоактивированный уголь микропомола на
ряде пылеугольных котлов с мазутным и дизельным
розжигом, использующих каменные и бурые угли, по-
казывает, что дисконтированные сроки окупаемости
новой технологии находятся в интервалах от 2 до 5-8
лет, что инвестиционно привлекательно.
Эффективность и рынки в «малой» энергетике.
Рынок в «малой» энергетике – обширный. Прежде
всего, это газомазутные котлы ДКВР, КЕ, ДЕ, выпу-
щенные Бийским и Дорогобужским котельными заво-
дами (БиКЗ и ДКЗ). По данным заводов-изготовителей
ориентировочное количество газомазутных котлов, на-
ходящихся в промышленной эксплуатации, составляет
порядка 30 тыс. шт. суммарной мощностью 300 тыс. т.
пара/час (порядка 250 тыс. МВт). Существенная часть
этих котлов (до 10 тыс. шт.) может быть рекомендо-
вана для перевода на сжигание модифицированного
угля микропомола. Во-вторых, существует несколь-
ко десятков пылеугольных котлов, осуществляющих
мазутный розжиг и подсветку, который можно осу-
ществлять углем микропомола. Проведенные оценки
инвестиционной привлекательности проектов по за-
мещению мазута углем микропомола на газомазутных
котлах в ряде регионов (Восточная Сибирь, Республика
Саха (Якутия), Новосибирская область, Бийск) указы-
вают на их коммерческую привлекательность: дискон-
тированные сроки возврата инвестиций составляют от
нескольких месяцев до 2-3 лет.
Степень разработанности технологии:
1. Существует большой экспериметальный матери-
ал, отражающий положительные результаты сжигания
механоактивированных углей микропомола различных
стадий метаморфизма на экспериментальных
23

24. стендах 1 и 5 МВТ Института теплофизики СО РАН.
Подтверждается, что пылеугольный факел при сжи-
гании аналогичен газомазутному факелу. Результаты
испытаний позволяют уже сейчас применять данную
инновацию в большой и малой энергетике сибирских
регионов.
2. Разработка и испытание технологии безмазут-
ного розжига на основе механоактивированных углей
микропомола начата на котле ПК-40 Беловской ГРЭС
ОАО «Кузбассэнерго». Получены первые положитель-
ные результаты. Руководством Беловской ГРЭС при-
знаны успешными результаты работ по опробованию
пилотной установки технологии (протокол испытаний
от 04.12.2013 г.)
Возможные риски реализации технологии.
Рыночные риски исключены. Во-первых, энергети-
ческая и экономическая политика страны ориентирова-
на на «вторую угольную волну» и снижение использо-
вания на энергетические нужды нефтяного и газового
топлива. Рыночная цена на замещаемое жидкое топли-
во (мазут, дизельное) существенно превышает/будет
превышать рыночную цену на уголь (в 3-10 раз), а
в перспективе и на газ (до 3 и более раз). Во-вторых,
в России существует достаточно большой парк кот-
лов в «малой» (до десятка тысяч котлов) и «большой»
энергетике (несколько десятков котлов), где эта техно-
логия является коммерчески привлекательной: допол-
нительные затраты на оборудование микропомола и
сжигания окупятся в интервале от нескольких меся-
цев до нескольких лет.
Кадровые риски отсутствуют.
Технические риски. Существует риск снижения на-
дежности основного узла технологии – мельницы ми-
кропомола в длительном процессе эксплуатации (износ
рабочих элементов мельниц при непрерывной работе
котлов на микроугле), что может быть выявлено толь-
ко при опытно-промышленной эксплуатации техноло-
гии и, возможно, потребуется модификация. Техниче-
ские решения для снижения риска существуют.
Технологические риски исключены. Многочислен-
ные экспериментальные исследования технологии на
тепловых стендах 1 и 5 МВт и в Институте Теплофизи-
ки СО РАН подтвердили жизнеспособность технологии
и показали, что пылеугольный факел при сжигании
угля микропомола различных стадий метаморфизма
является аналогом мазутному и газовому факелу (по
теплонапряженности и интенсивности выгорания).
Макроэкономические риски – отсутствуют в реги-
онах, где высока цена привозного жидкого топлива
(мазут, дизельное) и отсутствует газовое топливо, но
существуют запасы местных углей. В других регионах
страны с учетом прогнозных цен на топливо риски на-
ходятся в приемлемых интервалах.
Финансовые риски – могут возникнуть в случае кри-
зиса финансовой системы страны, а также при финан-
совой нестабильности задействованных организаций
для подготовки технологии.
Организационные риски должны быть исключены
путем осуществления четкой системы взаимодействия
на всей цепочке: проектирование – изготовление – по-
ставка – монтаж и запуск оборудования – авторский
надзор.
Рисунок 12 - Экспериментальный Тепловой стенд
1 МВт ИТ СО РАН
Рисунок 13 - Фрагмент экспериментального Теплового стенда
5 МВт ИТ СО РАН
24

25. КОНТАКТЫ ДЛЯ ЗАКАЗЧИКОВ И ИНВЕСТОРОВ:
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН.
Отдел Инноваций.
600090, РФ, г. Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 1
Тел./факс: +7 (383) 335 65 46
Факс: +7 (383) 330 84 80
E-mail: io@itp.nsc.ruu 25

26. Повышение энергоэффективности
зданий. Энергоэффективные
строительные материалы для
Сибири
Еще лет десять назад мало кому приходило в голо-
ву, что жизнь заставит нас взглянуть на отопление до-
мов по-европейски. Именно оттуда – из Европы – как
раз и пришла к нам идея энергосбережения. Долгое
время наши строители не ломали головы по поводу
энергоэффективности возводимых ими зданий. Одна-
ко за последние несколько лет ситуация поменялась
радикальным образом.
Теперь государство утвердило новые строительные
нормы и правила, в соответствии с которыми строя-
щиеся дома будут классифицироваться в зависимости
от уровня энергоэффективности. Выделяется три та-
ких класса – класс С (нормальный), класс В (высо-
кий) и класс А (очень высокий). Внутри каждого клас-
са выделяются свои градации, например, В «плюс» и
так далее. Самый высокий уровень обозначается как
А «два плюс». Дом, соответствующий такому уровню,
должен потреблять энергии на 50-60 % меньше, чем
нормальный дом класса С. Причем отметим, что сам
по себе класс С - это не безпорядочные требования:
здесь уровень энергоэффективности заложен выше,
чем предусматривали старые советские СНиПы. Поэ-
тому класс А «два плюс» - очень заманчивая для нас
перспектива, поскольку экономия здесь получается
весьма и весьма приличная.
В этой связи очень актуально звучат вопросы те-
плозащиты зданий. Причем для сибирских регионов
данная тема актуальна как никогда. Каким путем здесь
идти, какой основной материал выбрать? Вопрос не
решен до сих пор. Чтобы выполнить современные
нормативы по теплозащите, во многих случаях при-
ходится использовать многослойные ограждающие
конструкции, где применяется эффективный утепли-
тель (органический или минеральный). Как правило,
эффективные утеплители сочетаются с традиционны-
ми стеновыми материалами (кирпич, железобетон).
Этот вариант считается оптимальным применительно
к сибирским условиям, поскольку обеспечивается как
необходимый уровень теплоизоляции, так и доста-
точно высокая тепловая инерция, и требуемая капи-
тальность самих построек (что очень ценится потре-
бителями и заказчиками). Реже применяются легкие
ограждающие конструкции типа сэндвич-панелей,
поскольку подобные технические решения (в первую
очередь – в многоэтажном строительстве) трудно увя-
зать с существующими нормативами.
В любом случае применение эффективных утепли-
телей (а значит – многослойных конструкций) тянет
за собой целый ряд проблем. Подобные конструк-
ции требуют серьезных исследований применитель-
но к сибирским условиям, а так же высокой культу-
ры проектирования и такого же подхода к качеству
монтажа. Повальное распространение многослойных
конструкций вызывает немало нареканий со стороны
специалистов. Прежде всего в силу относительной
ненадежности утепления. Как показывает практи-
ка, эффективный утеплитель (при низком качестве
проектирования и некачественном выполнении стро-
ительно-монтажных работ) подвергается быстрому
разрушению. В связи с чем сегодняшние новостройки
можно по праву назвать испытательными полигонами
для строительных технологий.
В свете сказанного перед ученым стоит задача – со-
здать материал, который мог бы обеспечить высокий
уровень теплоизоляции, прочности и долговечности,
что позволило бы возводить однородные ограждаю-
щие конструкции без дополнительного утепления. Но-
восибирские ученые предлагают здесь свои варианты,
которые рассмотрены ниже.
26