Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка технических решений для создания политопливных теплогенерирующих систем на местных и возобновляемых топливных ресурсах

Номер контракта: 14.607.21.0073

Руководитель: Зайченко Виктор Михайлович

Должность: Заведующий отделом

Организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук
Организация докладчика: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
котельный агрегат, возобновляемое биотопливо, древесина, торф, пиролиз, газификация.

Цель проекта:
1. На территории России располагается около 2500 котельных, которые работают на нефти и нефтепродуктах, 85 % из которых занимает мазут. Отдаленность мест производства его производства от котельных,а также сложности транспортировки приводят к высокой стоимости мазута. По этой причине в России существуют 13 районов, субсидируемых за счет средств из бюджета на компенсацию разницы между экономически обоснованными тарифами (ЭОТ) при производстве тепловой энергии и тарифами для населения в теплоснабжении. В 2014 г. данные субсидии составили порядка 13 млрд. руб. С другой стороны для потребителей такая ситуация приводит к тому, что стоимость используемой ими тепловой энергии доходит до 6000 руб./Гкал. 2.Разработка научных и технологических основ частичного или полного перевода жидкотопливных (мазут и печное топливо) и угольных котельных тепловой мощностью до 500 кВт на экологически чистое местное и возобновляемое топливо на основе торфа и древесины.

Основные планируемые результаты проекта:
1,2. В результате работ по проекту был изготовлен лабораторный образец пиролизера производительностью не менее 3 кг/ч.
Изготовлен экспериментальный образец пиролизера тепловой мощностью 100 кВт, необходимый для получения синтез-газа. Производительность по исходному сырью составляет до 12 кг/ч. Производительность по синтез-газу составляет до 12 нм3/ч.
Далее в ходе работ планируется создание системы "экспериментальный образец пиролизера-жидкотопливный котел", которая исследуется на предмет замещения мазута для котла на синтез-газ.



Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
1. В результате проекта должен быть получен реактор термической переработки, производящий топливный газ - синтез-газ - из древесных опилок. Получаемый реактор подсоединяется к жидктопопливному котлу в котельной, заменяя часть мазута на синтез-газ. Данный проект направлен на демонстрацию принципиальной возможности замены дорогостоящего жидкого топлива в котлах на древесные отходы без потери тепловой мощности котельной и без замены существующих котлов.
2. В настоящее время основным способом замены жидкого топлива в котлах на местные топливные ресурсы является замена жидкотопливного котла на пеллетный. Данное мероприятие является весьма дорогостоящим, кроме того есть вопрос, откуда брать древесные пеллеты. В связи с этим процесс установки пеллетных котлов идет не так активно. Технология, разрабатываемая в данном проекте, позволяет оставить существующие жидкотопливные котлы, заменив лишь жидкотопливную горелку на комбинированную и присоединив к котлу реактор термической переработки. Но основное преимущество данной схемы состоит в том, что в качестве топлива она использует древесные отходы - опилки, цена которых около 500 р/тонну по сравнению с древесными пеллетами, цна которых сотавляет около 3500 р/тонну.
3. Процесс получения синтез-газа основан на процесс традиционного пиролиза с последующим разложение образующихся пиролизных газов и паров на угольном слое. В результате процесса пиролиза образуется три продукта: угольный остаток, конденсируемые и неконденсируемые пиролизные газы. В данной технологии удалось избавиться от конденсируемых пиролизных газов, превратить их в неконденсиуемые, что избавило от необходимости их утилизации.
4. В основном котельные, для которых предполагается использование разрабатываемой технологии, не заинтересованы в замене жидкого топлива, так как их устраивает субсидирование государства в этом вопросе. Поэтому основным потребителем данной технологии должно быть государство, в связи с чем требуется поддержка на региональном уровне по переводу котельных на местные топливные ресурсы, особенно в тех районах, где развитый леспоромышленный комплекс.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Индустриальный партнер по данному проекту ООО "Энегоперспектива" (г. Нижний Новгород) проявляет большую заинтересованность в практической реализации целей проекта. Предварительная оценка областей применения и способов использования результатов предлагаемого проекта по замене угля, топочного мазута и печного топлива топливом на основе торфа и отходов лесопиления, лесопереработки и плановых рубок ухода за лесами в Нижегородской области показала, что подобное энергозамещение целесообразно проводить в системах муниципального теплоснабжения в девяти дотационных районах Нижегородской области, удаленных от транспортных магистралей и не обеспеченных магистральным природным газом, но имеющих значительные запасы торфа и древесины, где остро стоит проблема теплоснабжения населения и бюджетных организаций.
Перераспределение финансовых потоков и их частичное направление на перестройку энергетики Нижегородской области с привлечением ВИЭ позволит достичь следующих результатов:
• повысит энергетическую безопасность;
• улучшит экологическую ситуацию – за счет внедрения местных и возобновляемых источников энергии, соответствующих современным экологическим требованиям и стандартам;
• улучшит социально-экономическую ситуацию – за счет замыкания финансовых потоков в сфере энергетики внутри региона, снижения объемов дотаций в местную энергетику из федерального и областного бюджетов, создания новых рабочих мест и переквалификации трудовых ресурсов.

Текущие результаты проекта:
Был изготовлен лабораторный образец пиролизера производительностью по исходному сырью до 3 кг/ч. Проведены его исследовательские испытания. На основании них был сконструирован и изготовлен экспериментальный образец пиролизера тепловой мощность. 100 кВт.