Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование и разработка энергосберегающей технологии получения тепловой энергии из отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья с высоким содержанием зольности и создание инновационной линейки энергоэффективных отопительных систем для широкого спектра потребителей.

Докладчик: Ларчиков Александр Викторович

Должность: Зам. руководителя центра коммерциализации и трансфера технологий МИЭТ, заместитель начальника, заместитель начальника ЦКТТ МИЭТ

Цель проекта:
Разработка инновационной линейки энергоэффективных отопительных систем для получения тепловой энергии из отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья с высоким содержанием зольности, основным элементом которой является горелка, работающая с любым видом гранулированного биотоплива.

Основные планируемые результаты проекта:
2.1 В ходе выполнения ПНИЭР должны быть получены следующие научно-технические результаты:
Промежуточные и заключительный отчеты о ПНИЭР, содержащие в том числе:
а) анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов в области создания отопительных систем для получения тепловой энергии из отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья;
б) описание проведения и результаты исследований, обоснования и выбора методов и средств, направлений исследований и способов решения поставленных задач;
в) описание проведения и результаты исследования возможности использования системы датчиков для реализации алгоритмов автоматического управления процессом сжигания и получения тепловой энергии из отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья с высоким содержанием зольности.
г) описание проведения и результаты исследования вариантов использования алгоритмов управления процессом сжигания отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья с высоким содержанием зольности;
д) выбор и обоснование способа сжигания отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья с высоким содержанием зольности;
е) описание проведения и результаты компьютерного моделирования процессов сжигания отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья с высоким содержанием зольности;
ж) сравнительную оценку вариантов возможных решений для эффективного сжигания отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья с высоким содержанием зольности с учетом результатов компьютерного моделирования;
з) описание разработки и обоснование экспериментальных и методических подходов для решения задач получения тепловой энергии из сжигания отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья с высоким содержанием зольности;
и) структурную схему энергоэффективной отопительной системы для получения тепловой энергии из отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья с высоким содержанием зольности с базовыми компонентами (далее – ЭОС);
к) описание разработки вариантов электрической схемы, результаты моделирования и сравнительную оценку характеристик разработанных вариантов схем датчиков;
л) технические решения экспериментального образца ЭОС;
м) описание проведения и результаты теоретического исследования теплотехнических, теплофизических и технологических характеристик горения различных видов отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья с высоким содержанием зольности;
н) описание проведения и результаты математического моделирования основных параметров горелки, определяющих качественные показатели сжигания отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья с высоким содержанием зольности;
о) описание процессов разработки и изготовления стенда для проведения исследовательских испытаний экспериментального образца ЭОС;
п) описание процессов разработки и изготовления экспериментального образца ЭОС;
р) описание проведения и результаты исследовательских испытаний экспериментального образца ЭОС;
с) рекомендации по повышению энергетических и экологических показателей работы отопительных систем на базе технологии получения тепловой энергии из отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья с высоким содержанием зольности;
т) описание процесса доработки экспериментального образца ЭОС по результатам проведенных исследовательских испытаний;
у) обобщение и оценку полученных результатов, в том числе:
- обобщение результатов исследований;
- сопоставление анализа научно-информационных источников и результатов исследовательских испытаний;
- оценку эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем;
- анализ выполнения требований технического задания на ПНИЭР;
- оценка полноты решения задач и достижения поставленных целей ПНИЭР.
ф) рекомендации и предложения по использованию результатов проведенных ПНИЭР в реальном секторе экономики;
х) технико-экономическую оценку полученных результатов;
ц) перечень контрагентов;
ч) описание дополнительных или уточненных требований к изделию.
2.2 Отчет о патентных исследованиях, разработанный в соответствии с ГОСТ 15.011-96.
2.3 Отчет о маркетинговых исследованиях рынка отопительных систем для получения тепловой энергии.
2.4 Технологический регламент сжигания отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья с высоким содержанием зольности.
2.5 Эскизная программная документация на аппаратно-программный комплекс автоматизации управления горелкой в составе:
- текст программы в соответствии с ГОСТ 19.401-78;
- описание программы в соответствии с ГОСТ 19.402-78.
2.6 Эскизная конструкторская документация на изготовление экспериментального образца ЭОС:
- схема электрическая функциональная в соответствии с ГОСТ 2.125-2008;
- схема электрическая соединений в соответствии с ГОСТ 2.125-2008;
- чертеж общего вида в соответствии с ГОСТ 2.125-2008.
2.7 Программа и методики, протоколы исследовательских испытаний экспериментального образца ЭОС.
2.8 Эскизная конструкторская документация на изготовление стенда для проведения исследовательских испытаний экспериментального образца ЭОС в составе:
- схема электрическая функциональная в соответствии с ГОСТ 2.125-2008;
- схема электрическая соединений в соответствии с ГОСТ 2.125-2008;
- чертеж общего вида в соответствии с ГОСТ 2.125-2008.
2.9 Экспериментальный образец ЭОС в количестве 2 шт.
2.10 Техническое задание на выполнение ОКР по теме: "Разработка энергоэффективных отопительных систем на базе технологии получения тепловой энергии из отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья с высоким содержанием зольности".

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Разработанная ЭОС должна быть предназначена для получения тепловой энергии из отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья с высоким содержанием зольности.
Разработанная ЭОС обладать полным автоматизированным алгоритмом, позволяющим подавать, поджигать и эффективно сжигать гранулированное биотопливо и получать максимальное количество тепловой энергии.
Разработанная ЭОС должна быть масштабируема для реализации линейки мощностей для эффективного производства тепловой энергии.
Разработанная ЭОС должна включать в себя:
- горелку с системой подачи топлива, воздуха и отвода продуктов горения;
- программно-аппаратный комплекс автоматизации управления горелкой;
- твердотопливный котел (не разрабатывается).



Текущие результаты проекта:
Определены основные параметры экспериментального образца ЭОС:
- номинальная мощность, кВт - 25, 50;
- изменение мощности, % - 0-100 с шагом 10;
- регулирование мощности - автоматическое;
- вид топлива, гранулы - древесные, торрефикат, различные виды лузги;
- диаметр гранул, мм - 6-8;
- насыпная плотность гранул, кг/м³ - до 1200;
- зольность топлива, % - не более 10;
- напряжение питания, В - 220/50 Гц;
- потребляемая мощность, Вт:
а) в режиме ожидания: менее 1;
б) в рабочем режиме: не более 40;
в) в режиме розжига: не более 350;
- розжиг гранул - электрический;
- пеплоудаление - автоматическое.
- диапазон измерения температуры, °С - 0 - 150;
- точность измерения температуры, °С - 1.
- уровень шума, дБ - не более 50;
- коэффициент избытка воздуха, λ - 1,3-1,6;
- СО в продуктах горения - < 100 ppm;
- габаритные размеры, не более, мм - 570х250х250;
- масса, не более, кг - 20;
- условия эксплуатации:
а) температура окружающей среды, °С - 0 ÷ +50;
б) относительная влажность, не более, % - 95;
в)атмосферное давление, кПа - 84-107;
- класс защиты корпуса горелки - IP41. DIN 40050.