Термическая переработка низкосортных топлив для слоевого сжигания

Введение................................................................................................................. 14
1 Низкосортное энергетическое топливо и проблемы его сжигания в
слоевых топочных устройствах........................................................................... 16
1.1 Виды низкосортного энергетического топлива.................................... 16
1.2 Проблемы энергетического использования низкосортных видов
топлива традиционными методами..................................................................... 21
1.3 Альтернативные методы вовлечения низкосортных видов топлива
в энергетический баланс....................................................................................... 22
2 Теоретические основы термической переработки низкосортного
органического топлива.......................................................................................... 25
2.1 Пиролиз низкосортного органического топлива.................................. 25
2.2 Факторы, влияющие на параметры термической переработки........... 27
2.3 Способы и устройства термической переработки низкосортного
органического сырья............................................................................................. 28
3 Методические основы экспериментальных исследований термической
переработки низкосортного органического топлива......................................... 33
3.1 Определение теплотехнических характеристик исходного
органического топлива.......................................................................................... 34
3.2 Термическая переработка органического сырья.................................. 34
3.3 Определение теплотехнических характеристик продуктов
термической переработки..................................................................................... 38
3.4 Материальный баланс термической переработки низкосортного
органического топлива.......................................................................................... 38
3.5 Тепловой баланс термической переработки низкосортного
органического топлива.......................................................................................... 40
3.6 Пересчет результатов на различные состояния сырья......................... 42
3.7 Оценка погрешности измерений............................................................ 4212
4 Результаты исследования и их обсуждение..................................................... 44
4.1 Теплотехнические характеристики исследуемых низкосортных
топлив..................................................................................................................... 44
4.2 Материальный баланс термической переработки низкосортных
топлив..................................................................................................................... 46
4.3 Теплотехнические характеристики продуктов термической
переработки............................................................................................................ 48
4.4 Тепловой баланс термической переработки низкосортных
топлив..................................................................................................................... 51
4.5 Анализ результатов.................................................................................. 53
5 Анализ результатов............................................................................................ 56
5.1 Оценка эффективности энергетического использования ТКТ............ 56
5.2 Анализ результатов.................................................................................. 59
6 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение... 61
6.1 Инициализация проекта и его технико-экономическое
обоснование........................................................................................................... 61
6.2 Потенциальные потребители результатов научно-технического
проекта.................................................................................................................... 62
6.3 Анализ и оценка научно-технического уровня
проекта.................................................................................................................... 62
6.4 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения.................................................... 63
6.5 Планирование выполнения проекта....................................................... 66
6.6 Расчет бюджета проекта.......................................................................... 71
6.7 Определение ресурсной (ресурсосберегающей) и экономической
эффективности проекта......................................................................................... 72
6.8 Анализ результатов.................................................................................. 72
7 Социальная ответственность............................................................................. 74
7.1 Производственная безопасность............................................................ 7413
7.2 Экологическая безопасность.................................................................. 81
7.3 Пожарная безопасность........................................................................... 82
7.4 Анализ условий труда.............................................................................. 84
7.5 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны
исследователя......................................................................................................... 84
7.6 Анализ результатов.................................................................................. 85
Заключение............................................................................................................. 86
Список публикаций............................................................................................... 89
Список использованных источников.................................................................. 90
Приложение А. Определение погрешности измерений.................................... 97
Приложение Б. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность
и ресурсосбережение............................................................................................. 119
Приложение В. The thermal processing of low-grade organic
for fuel-bed burning................................................................................................. 133
Купить

Объектом исследования является низкосортное энергетическое сырье, а именно, уголь Таловского месторождения, пробы торфа № 1-3 из Томской области, отруби, солома, щепа, скорлупа кедровых орехов и опилки.
Целью работы является исследование термического воздействия на характеристики и свойства низкосортных топлив применительно к слоевому сжиганию.
В процессе исследования проводится: разработка методики проведения термической переработки, определение теплотехнических характеристик исходного сырья, термическая переработка исследуемых проб топлива, определение теплотехнических характеристик продуктов переработки, составление материальных и тепловых балансов, сравнение возможности энергетического использования полученных продуктов на примере конкретного котельного агрегата.
В результате проведенной работы решены следующие задачи:
- проведен литературный обзор в исследуемой области;
- разработана методика исследования термической переработки и проведена термическая переработка низкосортных видов сырья;
- исследованы продукты переработки применительно к слоевому сжиганию и произведена оценка возможности энергетического использования полученных продуктов на примере конкретного котельного агрегата.
Магистерская диссертация выполнена с помощью прикладных программ: Microsoft Word 2014, Microsoft Excel 2014, Adobe Acrobat Reader V9.

Актуальность работы. Для современного развития мировой энергетики
характерно сокращение использования качественных твердых и жидких
топлив [1], вызванное постоянным истощением их ресурсов, при расширении
применения низкосортных видов сырья, таких как торф, биомасса, сапропель и
отходы промышленных предприятий [1, 2]. Следует отметить, что в условиях
климата Севера России перспективным считается использование низкосортных
топлив в зонах децентрализованного энергоснабжения, что способствует
замещению привозного и, как следствие, дорогостоящего топлива [2]. За счет
сооружения доступных потребителю автономных энергокомплексов,
работающих на местных низкосортных топливно-энергетических ресурсах,
можно добиться снижения расходов на теплоснабжение и снижение тарифов на
электроэнергию [2, 3].
Сжигание низкосортных топлив традиционными для энергетики
способами связано с рядом определенных трудностей – существующее
котельное оборудование не приспособлено к использованию высоковлажного и
высокозольного сырья, в результате чего осложняется работа
пылеприготовительных устройств, топочно-горелочного комплекса,
поверхностей нагрева, что в свою очередь приводит к высоким
эксплуатационным затратам [1]. К тому же низкая прочность и хрупкость торфа
и некоторых видов биомассы приводят к высокой величине провала при
слоевом сжигании [2]. Таким образом, возникает необходимость в
предварительной переработке сырья.
Основная идея реализации вышеизложенного заключается в
низкотемпературной термической переработке местных низкосортных
топливно-энергетических ресурсов в энергетически ценные продукты,
предназначенные для использования в широком диапазоне энергетического
оборудования.

Купить