Автореферат диссертации на соискание ученой степени Доктора
технических наук. Санкт-Петербург. Работа выполнена в
Государственном образовательном учреждении высшего
профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный
политехнический университет" на кафедре "Промышленная
теплоэнергетика"
Научный консультант – доктор техн. наук, профессор Зысин Леонид
Владимирович
Цель работы: Разработать теплоэнергетические основы внедрения
слоевой газификации растительной биомассы, ориентированные на
современные технические и экологические требования к
энергетическому оборудованию.
Научная новизна: При непосредственном участии автора:
- получены опытные данные, содержащие уточненные характеристики по выходу и качеству генераторного газа в зависимости от мощности аппарата, режимных параметров процесса и характеристик сырья;
- на основе анализа динамических режимов розжига и тепловой стабилизации после загрузки газогенератора получены новые обобщенные зависимости по влиянию влажности топлива, фракционного состава, температуры наружного воздуха на выход газогенератора на режим устойчивой работы;
- на основании серии опытно-промышленных испытаний уточнен мощностной диапазон применения слоевых термохимических газогенераторов для газификации растительной биомассы;
- разработан программный метод теплового расчета газогенератора слоевого типа;
- определены экологические характеристики горелок и дизелей, работающих на генераторном газе;
- в ходе экспериментальных исследований получены новые характеристики дизельного двигателя при его работе в блоке с газогенератором;
- разработана новая тепловая схема газогенератора с котлом-утилизатором и паровой турбиной и выполнено расчетное исследование её эффективности;
- произведён расчётный анализ тепловых схем энергетического использования растительной биомассы на базе газогенераторных технологий;
- разработана новая программа по расчету газогенераторной паротурбинной электростанции (ГПЭС), рекомендуемая для проектно-конструкторских организаций.
- определены диапазоны устойчивой работы инжекционных горелок при сжигании генераторного газа; Практическая ценность:
- разработаны программы теплового расчета газогенератора слоевого типа и тепловых схем, предназначенные для использования в проектных и конструкторских организациях для проектирования аппаратов и установок газификации растительной биомассы;
- полученные результаты опытно-промышленных испытаний газогенераторов, горелок и газодизелей обобщены в виде инструкций по эксплуатации, регламентов и рекомендаций по проектированию;
- в условиях опытно-промышленной эксплуатации подтверждено, что при переводе дизельного двигателя в газодизельный режим происходит снижение расхода дизельного топлива при сохранении мощности электростанции, а также уменьшение дымности и содержания NOx в выхлопных газах дизеля;
- созданы и внедрены в опытно-промышленных условиях газогенераторные установки по утилизации древесных и сельскохозяйственных отходов, позволяющих вырабатывать электроэнергию и теплоту;
- на основе полученных данных разработана техническая документация на изготовление типоразмерного ряда газогенераторов тепловой мощностью 100, 200, 450, 600, 1000, 3000 кВт.
- получены опытные данные, содержащие уточненные характеристики по выходу и качеству генераторного газа в зависимости от мощности аппарата, режимных параметров процесса и характеристик сырья;
- на основе анализа динамических режимов розжига и тепловой стабилизации после загрузки газогенератора получены новые обобщенные зависимости по влиянию влажности топлива, фракционного состава, температуры наружного воздуха на выход газогенератора на режим устойчивой работы;
- на основании серии опытно-промышленных испытаний уточнен мощностной диапазон применения слоевых термохимических газогенераторов для газификации растительной биомассы;
- разработан программный метод теплового расчета газогенератора слоевого типа;
- определены экологические характеристики горелок и дизелей, работающих на генераторном газе;
- в ходе экспериментальных исследований получены новые характеристики дизельного двигателя при его работе в блоке с газогенератором;
- разработана новая тепловая схема газогенератора с котлом-утилизатором и паровой турбиной и выполнено расчетное исследование её эффективности;
- произведён расчётный анализ тепловых схем энергетического использования растительной биомассы на базе газогенераторных технологий;
- разработана новая программа по расчету газогенераторной паротурбинной электростанции (ГПЭС), рекомендуемая для проектно-конструкторских организаций.
- определены диапазоны устойчивой работы инжекционных горелок при сжигании генераторного газа; Практическая ценность:
- разработаны программы теплового расчета газогенератора слоевого типа и тепловых схем, предназначенные для использования в проектных и конструкторских организациях для проектирования аппаратов и установок газификации растительной биомассы;
- полученные результаты опытно-промышленных испытаний газогенераторов, горелок и газодизелей обобщены в виде инструкций по эксплуатации, регламентов и рекомендаций по проектированию;
- в условиях опытно-промышленной эксплуатации подтверждено, что при переводе дизельного двигателя в газодизельный режим происходит снижение расхода дизельного топлива при сохранении мощности электростанции, а также уменьшение дымности и содержания NOx в выхлопных газах дизеля;
- созданы и внедрены в опытно-промышленных условиях газогенераторные установки по утилизации древесных и сельскохозяйственных отходов, позволяющих вырабатывать электроэнергию и теплоту;
- на основе полученных данных разработана техническая документация на изготовление типоразмерного ряда газогенераторов тепловой мощностью 100, 200, 450, 600, 1000, 3000 кВт.