Регистрация / Вход
Прислать материал

14.607.21.0073

Аннотация скачать
Постер скачать
Презентация скачать
Общие сведения
Номер
14.607.21.0073
Тематическое направление
Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
Исполнитель проекта
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук
Название доклада
Разработка технических решений для создания политопливных теплогенерирующих систем на местных и возобновляемых топливных ресурсах
Докладчик
Зайченко Виктор Михайлович
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Целью данного проекта была 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.
Актуальность и новизна исследования
На территории России располагается около 2500 котельных, которые работают на нефтепродуктах, 85 % из которых занимает мазут. Отдаленность мест его производства, 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 2014 г. данные субсидии составили порядка 13 млрд. руб. Для потребителей такая ситуация приводит к тому, что стоимость используемой ими тепловой энергии доходит до 6000 руб./Гкал. Это очень высокая стоимость, учитывая, что, например в Московском регионе тепловая энергия стоит менее 2000 руб./Гкал.
Россия - находится в пятерке стран, обладающих большими запасами лесных ресурсов, в том числе отходов лесопромышленного комплекса, большая часть которых в настоящее время не используется.
Применение местных видов топлива - древесины и торфа - позволит снизить стоимость тепловой энергии для потребителя, обеспечить труднодоступные районы энергией и снизить количество древесных отходов.
Описание исследования

Решить проблему перевода жидкотопивных котельных на местные топливные ресурсы предлагается с помощью частичного замещения мазута (дизельного топлива) на синтез-газ, полученные из древесины или торфа (в зависимости от вида ресурсов, преобладающем в конкретном регионе).

Сырье подвергается процессу пиролиза (нагрев без доступа кислорода) с дальнейшим разложением образовавшихся пиролизных газов и паров на угольном фильтре, полученным из того же сырья и нагретым до температуры 1000ºС. В результате образуется синтез-газ (смесь СО и Н2), который подается в котел через комбинированную горелку и жидкотопливный котел. 

В ходе выполнения проекта исследовался процесс получения синтез-газа из биомассы (древесины, торфа), процесс горения синтез-газа совместно с дизельным топливом. Сконструирован реактор для пиролиза биомассы, налажен процесс его работы. Собрана система "реактор пиролиза-жидкотопливный котел", налажена работа данной системы. 

Результаты исследования

Сконструированный реактор пиролиза имеет производительность по биомассе - не менее 24 кг/ч, производительность по синтез-газу - 36 нм3/ч.

В результате исследований было получено, что из древесины образуется синтез-газ, имеющий до 95 % в своем составе СО и Н2. Остальные 5 % приходится на СО2,  СН4 и другие углеводороды. Полученный газ имеет теплоту сгорания на уровне 11,5 МДж/нм3, что означает, что он может быть использован в энергетических целях.

В ходе проекта предлагалось сжигать полученный газ совместно с дизельным топливом в жидкотопливном котле тепловой мощностью 100 кВт. При совместном сжигании дизельного топлива и синтез-газа было заменено 20 % жидкого топлива, при этом КПД котла составил 88,9 %. 

Практическая значимость исследования
Практическая значимость данного исследования очень высока особенно для тех районов, которые удалены от центра и не газифицированы.
Создание системы "реактор пиролиза-жидкотопливный котел" на реальном объекте (в котельных) позволит снизить стоимость отпускаемой потребителю тепловой энергии, снизить количество образующихся древесных отходов, создать новые рабочие места, так как данная система требует определенного контроля и обслуживания.
Презентация

14.607.21.0073_Presentation.ppt