Регистрация / Вход
Прислать материал

14.578.21.0091

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.578.21.0091
Тематическое направление
Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
Исполнитель проекта
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники"
Название доклада
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
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Целью исследования является 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.
Актуальность и новизна исследования
Существующие технологии получения тепла в котельных требуют высокого качества исходного топлива, что приводит к использованию дорогого привозного топлива, которое при длительной транспортировке и перегрузках частично теряется и снижает качество, что, в свою очередь, повышает затраты на генерацию тепла и снижает надежность и эффективность работы котельной. Поэтому использование местных топлив с использованием разработанных технологий и оборудования позволит на 30-40% снизить стоимость тепла, загрязнение окружающей среды и количество аварий на котельных. Новизна предлагаемой работы, заключается в разработке и обосновании новой экологически безопасной системы тепловой генерации, использующей инновационные способы применения местных энергоресурсовсо для стабильного получения тепла.
Различные виды биотоплив являются важнейшим энергоресурсом, способным обеспечить большую экономию средств и энергонезависимость предприятий, а в некоторых случаях и регионов. Разработка высокоэффективных топочных и горелочных устройств для сжигания гранулированного биотоплива, произведенного из отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья с высоким содержанием зольности позволит значительно уменьшить экологическое воздействие объектов энергетики на окружающую среду и создаст условия для динамичного развития научно-технического и технологического комплекса страны.
Использование гранулированное биотопливо позволит решить сразу несколько проблем народного хозяйства:
- иметь всегда восполняемый запас экологического топлива;
- перерабатывать всевозможные отходы производства;
- золу использовать в сельском хозяйстве в качестве удобрения.
Описание исследования

Применяемые в настоящее время в России топочные и горелочные устройства для сжигания различных видов биотоплива имеют низкую энергетическую и экологическую эффективность, что приводит к нерациональному использованию энергетических ресурсов и значительному загрязнению окружающей среды, что особенно сильно сказывается на экологической обстановке. При реализации цели проекта были решены следующие задачи:
• выбор и обоснование принятого направления исследований и способов решения поставленных задач, а также проведены патентные исследования;
• выполнены экспериментальные и теоретические исследования механизмов горения различных видов гранулированного биотоплива при различных скоростях нагрева испытуемых топлив;
• исследованы теплотехнические, теплофизические и технологические характеристики различных видов гранулированного биотоплива;
• разработан и запущен в эксплуатацию экспериментальный стенд для комплексного исследования эффективности сжигания различных видов гранулированного биотоплива, произведенного из отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья с высоким содержанием зольности;
• исследованы на экспериментальной установке основные параметры, определяющие качественные показатели гранулированного биотоплива, произведенного из отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья с высоким содержанием зольности;
• проведены комплексные исследования эффективности работы теплогенерирующих установок мощностью 25 и 50 кВт при сжигании различных видов гранулированного биотоплива, произведенного из отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья с высоким содержанием зольности и разработаны рекомендации по повышению их энергетических и экологических показателей;
• выполнен сопоставительный анализ результатов экспериментальных работ с результатами теоретических исследований;
• предложены рекомендации по оптимизации технологического процесса производства гранулированного биотоплива, произведенного из отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья с высоким содержанием зольности и повышения эффективности их сжигания;
• разработаны рекомендации по расчету топочных устройств котлов малой мощности для сжигания различных видов гранулированного биотоплива, произведенных из отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья с высоким содержанием зольности;
• сформулированы рекомендации по проектированию топочных устройств и оптимальным режимам их эксплуатации для сжигания различных видов гранулированного биотоплива, произведенных из отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья с высоким содержанием зольности;
• проведена оценка возможности создания конкурентоспособной продукции, включая предложения по коммерциализации;
• обосновано развиваемое направление исследований, изложены методики проведения исследований, а также описаны полученные результаты.
Для обеспечения достоверности полученных результатов использовалась самая современная материально-техническая и приборная база, методы математического моделирования и математического планирования экспериментов и обработки их результатов.
Результаты, полученные в ходе реализации проекта, создают основу для вовлечения в энергетический баланс регионов отходов переработки биомассы и обеспечения их эффективного энергетического использования. Достигается значительная экономия дорогостоящих привозных топлив, обеспечивается охрана окружающей среды за счет значительного снижения выбросов вредных веществ и создаются условия для создания новых рабочих мест.
Результаты исследований предназначены для использования в энергетике и позволят повысить эффективность энергетического применения различных видов гранулированного биотоплива произведенного из отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья с высоким содержанием зольности.

Результаты исследования

Результаты, полученные в ходе реализации проекта, создают основу для вовлечения в энергетический баланс регионов отходов переработки биомассы и обеспечения их эффективного энергетического использования. Достигается значительная экономия дорогостоящих привозных топлив, обеспечивается охрана окружающей среды за счет значительного снижения выбросов вредных веществ и создаются условия для создания новых рабочих мест. Результаты исследований предназначены для использования в энергетике и позволят повысить эффективность энергетического применения различных видов гранулированного биотоплива, произведенного из отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья  с высоким содержанием зольности. 

В результате исследований созданы экспериментальные образцы энергоэффективной отопительной системы, использующей гранулированное биотопливо, произведенное из отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья  с высоким содержанием зольности.

В результате исследований получено 3 свидетельства на программу для ЭВМ. 

 

При выполнении исследований исполнителями написано и опубликовано 5 научных статей по тематике проекта в журналах, индексируемых в базе данных Scopus.

Разработан проект технического задания на проведение ОКР.

Разработаны рекомендации и предложения по использованию результатов проведенных исследований в реальном секторе экономики.

Проведена технико-экономическая оценка полученных результатов.

Практическая значимость исследования
Исследования ориентированы на последующую разработку и тиражирование теплогенерирующего оборудования малой мощности, которое актуально для частного потребителя, муниципальных образований, ЖКХ удаленных и труднодоступных районов, в особенности Сибири и Дальнего Востока, предприятий различного профиля, нуждающихся в самообеспечении тепловой энергией. Для тиражирования разрабатываемых технологий требуется создание (модернизация существующих) котельных малой мощности, позволяющих сжигать гранулированное биотопливо с учетом местных особенностей. В дальнейшем необходим масштабный переход и организация серийного производства инновационной линейки энергоэффективных отопительных систем для получения тепловой энергии из отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья с высоким содержанием зольности.
Основными преимуществами внедрения разрабатываемой инновационной линейки энергоэффективных отопительных систем для получения тепловой энергии из отходов деревопереработки и сельскохозяйственного сырья с высоким содержанием зольности являются:
1) Экологические преимущества (сокращение парникового эффекта).
2) Социально-экономические преимущества (новые рабочие места, надежность поставок).
3) Способность конкурировать с другими типами топлива.
Постер

Постер.pptx