WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


На правах рукописи

СЕРГЕЕВ Виталий Владимирович

ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОМЫШЛЕННОЙ СЛОЕВОЙ ГАЗИФИКАЦИИ РАСТИТЕЛЬНОЙ БИОМАССЫ

Специальность 05.14.04 – Промышленная теплоэнергетика А в т о р е ф е р а т диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ – 2009

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

Официальные оппоненты:

– доктор техн. наук, профессор Суслов Вячеслав Александрович – доктор техн. наук, профессор Салова Тамара Юрьевна – доктор техн. наук, снс, Куколев Максим Игоревич Ведущая организация – ОАО "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ"), Санкт-Петербург.

Защита диссертации состоится 13 октября 2009 г. в 16-00 на заседании диссертационного совета Д 212.229.04 в ГОУ ВПО "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет" по адресу:

195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, в аудитории 411 ПГК

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ГОУ ВПО "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет"

Автореферат разослан "11" сентября 2009 г.

Отзыв на автореферат, заверенный печатью учреждения, в двух экземплярах просим направить по вышеуказанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного совета.

Факс: (812)-552-65E-mail: kg1210@mail.ru

Ученый секретарь диссертационного совета К. А. Григорьев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы По данным Министерства энергетики Российской Федерации более 60 % территории страны лишены гарантированного электроснабжения. Это, в основном, удаленные территории на Северо-Западе, в Сибири, на Дальнем Востоке, Крайнем Севере. Энергоснабжение промышленных предприятий и населенных пунктов, находящихся на этих территориях, осуществляется в основном автономными дизельными электростанциями, имеющими мощность 1 МВт и ниже. В новых экономических условиях в связи с резким увеличением стоимости жидкого топлива становится актуальной задача перевода указанных электростанций на относительно более дешевое местное топливо. Наиболее мощным местным энергетическим ресурсом для большинства регионов, являющихся лесоизбыточными, служит растительная биомасса и отходы ее переработки. Ежегодно в России заготавливается около 150 млн.м3 древесины, одновременно при ее заготовке и переработке образуется более 30 млн.м3 отходов, вовлечение которых в топливный баланс страны позволяет существенно снизить потребности в привозном жидком топливе. Одновременно решаются экологические задачи, связанные с ускоренным развитием удаленных территорий. Таким образом, вовлечение в топливный баланс отходов растительной биомассы является одновременно технической, экологической и социальной задачами.

Отдельные разделы настоящей работы выполнялись в рамках Государственной научно-технической программы России «Экологически чистая энергетика» по проектам: «Отработка технологии и освоение производства термических газогенераторов для переработки биомассы в газообразное топливо»; «Комплекс демонстрационных газогенераторных станций для автономного тепло- и электроснабжения, работающих на растительной биомассе» (1993–1998 гг.); по Федеральной целевой научнотехнической программе «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения», подпрограмма «Экологически чистая энергетика», проект «Многотопливный энергетический модуль газогенераторной ТЭЦ на основе двухзонной термохимической переработки твердых органосодержащих отходов» (1999–2000 гг.); по государственному контракту № 41.003.11.2922, выполняемому в рамках федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2002–2006 гг. раздела «Топливо и энергетика» по теме: «Создание технологий и оборудования для термической переработки твердых органосодержащих отходов с целью производства тепла и электроэнергии»; по гранту Правительства Санкт-Петербурга:

«Развитие научно-образовательного и инновационного потенциала для расширенного внедрения в регионах России парогазовых энергетических установок» (2003 г.).

Цель работы Разработать теплоэнергетические основы внедрения слоевой газификации растительной биомассы, ориентированные на современные технические и экологические требования к энергетическому оборудованию.

Для достижения этой цели определены следующие задачи:

- разработать и выполнить комплексные исследования слоевых термохимических газогенераторов для газификации растительной биомассы, в ходе которых определить рациональный диапазон мощностей, конструкции, режимы эксплуатации и разработать типовые регламенты на проектирование и эксплуатацию;

- исследовать аппараты и устройства для энергетического использования генераторного газа, а именно: газодизели, горелки, и определить их экологические характеристики и технические требования к их эксплуатации;

- на основании обобщения результатов опытных и опытнопромышленных испытаний газогенераторов и анализа имеющихся математических моделей процессов газификации разработать методики расчета и рекомендации по проектированию газогенераторных энергетических установок;

- осуществить анализ эффективности различных тепловых схем энергетических установок, работающих на биомассе, и разработать рекомендации по их внедрению в промышленную теплоэнергетику.

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;

- определены диапазоны устойчивой работы инжекционных горелок при сжигании генераторного газа;

- разработана новая тепловая схема газогенератора с котломутилизатором 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 проектноконструкторских организаций.

Основные методические положения работы Проведенные исследования базировались на сочетании расчетных методов, основанных на фундаментальных термодинамических, физикохимических и технических представлениях о тепловых процессах в промышленных энергетических установках, работающих на растительной биомассе, с получением экспериментальных данных по работе комплекса газогенераторов, горелочных устройств и газодизелей, полученных во время стендовых, опытных и опытно-промышленных испытаний.

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.

Реализация работы в промышленности Материалы диссертации использованы при реконструкции котельной Пологовского маслоэкстракционного завода. В результате удалось на 40 % сократить расход мазута при получении технологического пара и утилизировать крупнотоннажный отход производства (подсолнечную лузгу) в объеме до 120 т/сутки. Кроме того, материалы диссертации послужили исходными данными для разработки технического проекта газогенераторной ТЭС электрической мощностью 500 кВт, выполненного под руководством автора в НТЦ «Энерготехнология». Замещение части дизельного топлива генераторным газом в указанной ТЭС позволяет на 80–85 % сократить расход дизельного топлива, снизить себестоимость вырабатываемой электроэнергии и уменьшить содержание NOх в выхлопных газах. По материалам диссертации разработаны технология и исходные данные для создания оборудования для газогенераторной ТЭЦ электрической мощностью 300 кВт в республике Тыва.

Апробация работы Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных, федеральных и региональных научнотехнических конференциях и семинарах, в том числе: Международном симпозиуме «VTT Symposium 164», Espoo, Финляндия, 1996, Международной конференции «Возобновляемая энергетика, 2003», СПб, 2003; на семинаре «Российские энергоэффективные технологии», проходившем в рамках IV-го Московского международного Салона инноваций и инвестиций, Москва, ВВЦ, 2004; на заседаниях секции биоэнергетики Объединённого научного совета РАН и Минпромнауки (1993–2002 гг.); ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава СПбГПУ (1997–2008 гг.) и др.

Отдельные результаты диссертации докладывались на семинарах в ряде научно-технических, проектных организациях и ВУЗах, в том числе:

«Институт электрофизики и электроэнергетики» СПб НЦ РАН, «Всероссийский теплотехнический институт» (ОАО «ВТИ»), "Научнопроизводственное объединении по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (НПО ЦКТИ), «Московский энергетический институт» (МЭИ), «Ассоциация экономического взаимодействия субъектов Северо-Запада Российской Федерации» (Ассоциация «Северо-Запад») и др.

Публикации По теме диссертации имеется 22 публикации, в числе которых статей, 4 учебных пособия, в том числе 7 публикаций в центральных изданиях, включённых в перечень периодических изданий ВАК.

Объем работы Диссертационная работа представлена на 284 страницах, содержит таблицы, 64 рисунка и приложения.

Структура работы Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, библиографии, содержащей 337 наименований и приложений.

Автор защищает - новые и усовершенствованные конструкции аппаратов и энергетических установок для получения, использования и утилизации генераторного газа;

- обобщенные результаты опытно-промышленных испытаний газогенераторных установок, экспериментальных исследований работы газогенератора с дизельным двигателем, экспериментального исследования по определению диапазона устойчивой работы инжекционных горелок при сжигании генераторного газа;

- результаты экспериментальных исследований характеристик выхода и качества генераторного газа в реальном диапазоне режимных параметров;

полученные на основании обобщения опытных данных зависимости по влиянию влажности топлива, фракционного состава, температуры наружного воздуха на выход газогенератора на режим устойчивой работы;

- методические указания и рекомендации по подготовке генераторного газа к сжиганию и использованию его в различных типах тепловых двигателей, обеспечивающих необходимые мощностные и экологические показатели;

- новые тепловые схемы энергетического использования растительной биомассы на базе газогенераторных технологий, а также результаты расчетного исследования эффективности тепловых схем, учитывающие реальные эксплуатационные характеристики аппаратов и свойства генераторного газа.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы работы для промышленной теплоэнергетики; показывается специфика биомассы как энергетического ресурса; отмечаются экологические и социальные аспекты энергетического использования биомассы.

В первой главе рассматривается комплекс вопросов, решение которых необходимо для выполнения проектных работ и внедрения экономически выгодных технологических процессов, основанных на энергетическом использовании различных видов растительной биомассы. Основную долю энергетического топлива растительного производства составляют отходы древесины (рис.1), которые складываются из отходов лесозаготовительных и деревообрабатывающих предприятий.

Для указанной группы отходов характерно, что они Рис. 1. Основные виды отходов растительной концентрируются в пределах биомассы одного предприятия и не тре- буют расходов на транспортировку (в том случае, если используются непосредственно для энергообеспечения предприятия). В то же время экономические оценки показывают, что энергетическое использование растительной биомассы оказывается выгодным при ее транспортировке на расстояние не более 140 км.

Довольно значительную группу составляют сельскохозяйственные отходы. Сюда следует отнести отходы пищевой промышленности, а также других технологий, связанных с переработкой сельскохозяйственной продукции.

Анализ топливных свойств древесной биомассы показывает их большое сходство и мало зависит от породного состава и места произрастания. Более разнообразны теплотехнические характеристики сельскохозяйственных отходов, изменяющиеся, в основном, за счет значительных колебаний зольности и содержания минеральной части.

Однако следует отметить, что на топливные характеристики растительной биомассы значительное влияние оказывают такие факторы, как условия транспортировки и хранения. Так, например, наш опыт показывает, что отходы переработки древесины, имеющие в момент образования влажность Wр порядка 40 %, через год хранения могут увеличить свою влажность до 68–70 %.

Проведенные исследования и обобщение данных других авторов позволили систематизировать существующие технологии переработки растительной биомассы (рис. 2).

Выбор технологии при решении поставленных задач связан как со свойствами биомассы, так и с технологическими возможностями ее переработки в различных конкретных условиях.

Для решения задачи обеспечения автономного энергоснабжения удаленных потребителей с Рис.2 Основные технологии переработки тепловой нагрузкой до 5 МВт и растительной биомассы утилизации отходов раститель- ной биомассы наиболее целесообразным, наряду с прямым сжиганием, представляется использование технологии термохимической газификации в аппаратах слоевого типа с воздушно-атмосферным дутьем. Данные установки наиболее просты в конструктивном оформлении и при эксплуатации. Получаемый газ имеет относительно низкую теплоту сгорания (Qir = 3,5–5,0 МДж/м3), но пригоден для использования в ДВС и топочных устройствах. Получение генераторного газа средней (Qir = 10–20 МДж/м3) и высокой (Qir более 20 МДж/м3) калорийности технически возможно при использовании парокислородного дутья или аллотермического процесса газификации. Техническая реализация подобных процессов в условиях установок малой и средней мощности, предназначенных для автономного электроснабжения, существенно увеличила бы капитальные затраты на сооружение и требования к квалификации эксплуатационного персонала.

Во второй главе приводятся методики проведенных лабораторных, стендовых и опытно-промышленных исследований, анализ погрешностей;

дается описание вспомогательных устройств, необходимых для проведения опытов.

Растительная биомасса довольно существенно различается по своим физико-техническим характеристикам. Это определяет необходимость обобщения уже имеющихся данных по свойствам биомассы, а также проведение экспериментальных исследований там, где мы сталкиваемся с нехваткой данных о свойствах биомассы, необходимых для проектирования газогенераторных установок.

Исследования проводились с группой основных видов растительной биомассы, а именно: древесная щепа, лесосечные отходы, кородревесные отходы, сельскохозяйственные отходы (лузга подсолнечника, костра канатная, шелуха овса), отходы деревообрабатывающих комбинатов, лигнин.

В ходе эксперимента для названных выше сред варьировались дисперсность, фракционный состав, влажность и минеральные составляющие.

Определялись физико-технические характеристики растительной биомассы:

влажность, зольность, газовая проницаемость и т.д.

При этом использовались как стандартные методики, так и специально разработанные измерительные средства: пробоотборники, термометрические зонды.

Газовая проницаемость засыпок из растительных материалов определялась по формуле:

q L К , м2, S p где – динамическая вязкость фильтрующегося газа, Нс/м; q – объемный расход газа, м3/с; S – площадь поперечного сечения слоя, м2; р – перепад давления на длине L, Па.

Определение перепада давления в зернистом слое производилось на экспериментальной установке (рис. 3), которая включала в себя бункер 7 круглого сечения диаметром 0,1 м, оснащенный шестью U-образными манометрами (1-6), воздушную камеру 8 с пористой засыпкой, газовый счетчик 9, воздуходувку 10 и решетку для грузов 11. Воздух поступал в воздушную камеру, проходил сначаРис. 3. Схема установки для ла через слой пористой засыпки и определения газовой проницаемости далее через слой растительных час- тиц, пористость которой регулировалась путем установки грузов на решетку 11, располагаемую на верхней границе слоя. Перепад давления р измерялся в шести точках по высоте слоя при различных значениях расхода фильтруемого газа.

Далее строилась зависимость р=f(q), пример которой приведен на рис. 4. Тангенс угла наклона получаемых прямых относительно оси абсцисс составлял:

p a tg .

q Тогда, в соответствии с законом Дарси, газовая проницаемость засыпки равна:

1 K L .

a S Эксперименты проводились Рис. 4. График зависимости перепада давления по высоте засыпки от на щепе и коре при различной объемного расхода газа высоте засыпки и влажности.

Теплопроводность растительной биомассы определялась на базе использования модели зернистой системы на основе осредненного элемента.

Для определения теплопроводности засыпок был изготовлен зонд (рис. 5), который представлял из себя корпус 1 со встроенными нагревателем и термопарами, оснащенный рукояткой 2. Также в комплект зонда вошли удлинительный кабель 3 с термопарными электродами, токоподводами нагревателя и механическим арматурным стальным проводом и разделительная коробка 4 с разъемами термопарных компенсационных проводов и токопроводов блока питания нагревателя.

Корпус зонда представлял из себя двойной цилиндр. Наружный был сделан из нержавеющей стали марки 1Х18Н9Т с наконечником конической формы 5, облегчающим введение зонда в исслеРис. 5. Зонд для определения дуемый материал и изготовленным из теплопроводности алюминиевого сплава Д16Т.

Теплопроводность в режиме равномерного разогрева зонда определялась по формуле:

Qлин t2 t , 4 Т2t2 T1t1ln t1 tгде Qлин – линейная мощность (тепловыделение на единицу длины зонда); ti – значение текущего времени; t0 = t нач 0 – «постоянная зонда» – время, после которого регистрируются соответствующие значения температуры T1 (t1), T2 (t2).

Анализ проб по определению горючих компонентов H2, СО, СНпроизводился на хроматографе «Газохром-3101». Представительность пробы и полнота осреднения по сечению контролировались сравнением ее со средним значением состава газа, полученным по пробам, отобранным из разных точек сечения.

Для отбора проб газа был разработан специальный пробоРис. 6. Схема отбора проб для отборник, обеспечивающий предпроведения анализа ставительность пробы запыленносостава генераторного газа го потока (рис. 6).

Перед каждым опытом производилась калибровка хроматографа эталонным газом. Химический недожог по результатам анализа определялся по формуле:

(30,2 CО 25,8 Н2 85,5 СН4 ) h q3 100% Qir ROmax h ROmax CO CHОтносительная погрешность измерения на хроматографе 5 %. Порог чувствительности, % об.: Н2 – 510-4; СО – 110-3; СН4 – 110-3.

На основе накопленного опыта проведения экспериментальных стендовых испытаний газогенераторов разработана методика опытнопромышленных исследований. Для каждого из газогенераторов составлена индивидуальная программа испытания, учитывающая особенности сырья и мощность установки.

Третья глава посвящена вопросам расчёта, проектирования и испытания слоевых газогенераторов.

Был проведен анализ существующих математических моделей процесса пиролиза растительной биомассы. В основе большинства таких моделей лежат уравнения тепло- и массопереноса, учитывающие кинетику процесса термического разложения.

Баланс энергии для топлива:

Qir Qir Тт р т т wт Eт hпi , Г i т x х х i где Qir – низшая теплота сгорания топлива, Дж/м3 ; wт – скорость движения т топлива, м/с; Ет – удельная теплопроизводительность топлива, Вт/м3; Гi – интенсивность массообмена i-ой компоненты, кг/(см3); hпi – энтальпия пиролиза i-ой компоненты, Дж/кг; р – коэффициент радиационной т теплопроводности топлива, (Вт/мК); Тт – температура топлива, К.

Баланс энергии для газовой смеси:

Qir Qir wг Eг Гihпi Sвхihвхi , г г x i где Qir – низшая теплота сгорания газа, Дж/м3 ; wг – скорость газа, м/с ; Ег – г удельная теплопроизводительность газа, Вт/м3 ; Sвхi – удельный массовый расход i-ой компоненты на входе в зону пиролиза, кг/(м3с); hвхi – энтальпия i-ой компоненты на входе в зону пиролиза, Дж/кг.

Скорость газовой смеси (по закону Дарси):

К dp wг wт g cosг , г dx где К – проницаемость топлива, м2 ; г – динамическая вязкость газа, кг/м с; р – давление газа, Па; – угол между направлением движения и вертикалью, град; г – плотность газа, кг/м3; wт – скорость движения топлива, м/с.

Коэффициент теплопередачи от топлива к газу определяется из следующего соотношения:

с kтг k0тг с1 Reг2 Prгс2, где Reг – число Рейнольдса для газа; Prг – число Прандтля для газа; k0тг – коэффициент теплопередачи от топлива к газу при wг = wт, Вт/(м2с); с1, сэмпирические константы для каждого вида топлива.

Следует отметить, что основные проблемы связаны с тем, что термодинамические расчеты позволяют судить лишь об общих закономерностях изменения равновесного состава системы в зависимости от ее исходных параметров. Теоретические представления не учитывают в полной мере реальные факторы эксплуатации газогенераторов в промышленных условиях. Сюда можно отнести: изменение порозности и фракционного состава по мере продвижения топлива по аппарату, спекаемость частиц топлива, зависание слоя и т.д.

Таким образом, возникают проблемы, что для создания математической модели необходимы многочисленные предположения. Это приводит к тому, что не удается получить совпадение расчетных и экспериментальных данных во всем диапазоне режимных параметров и необходимо создавать опытно-промышленные образцы, на которых можно получить экспериментальные данные по процессам газификации.

Таблица Технические характеристики газогенератора Г-50 и УТГ-6№ Наименование параметров и характеристики Г-50 УТГ-61 Номинальная тепловая мощность, кВт 100 62 Относительная влажность исходного сырья, % до 30 до 6 Зольность топлива, %(вес.) до 5,0 до 5,7 Рабочее давление в газогенераторе, кПа 102 102-18 Температура в камере газификации, С 500-100 500-11Низшая теплота сгорания генераторного газа, 9 4,0-5,0 4,0-6,МДж/м 10 Состав сухого генераторного газа СО 14-22 14-СО2 8-15 10-Н2 10-17 4-СnHm 1-4 1-N2 50-60 50-11 Термический КПД, % 82 12 Потребляемая электрическая мощность, кВт до 1,0 до 1880х550х550 5240х3100х313 Габаритные размеры газогенератора, мм 14 Содержание влаги в газе, %(вес.) до 10 до 15 Расход сухого газа, м/ч 80 516 Содержание смол, г/м до 0,5 до 0,17 Содержание частиц, г/м до 0,1 до 0,Начиная с 1994 года, при непосредственном участии автора, был разработан ряд опытных газогенераторов, на которых исследовано влияние на процесс газификации основных режимных параметров: температуры;

вида, интенсивности и способа осуществления дутья; геометрических характеристик реакционного объема; характеристик топлива (зольность, влажность, фракционный состав). На основании этих исследований был разработан типоразмерный ряд опытно-промышленных газогенераторов, охватывающий диапазон тепловых мощностей от 60 кВт до 5 МВт. В табл. 1, для примера, приведены основные технические характеристики двух разработанных газогенераторов.

Газогенератор Г-Газогенератор Г-50 (рис. 7) обратного типа предназначен для получения генераторного газа путем переработки углеродсодержащих материалов (древесина, торф, уголь, сельскохозяйственные отходы и т.п.).

Получаемый газ может быть использован в качестве топлива в любых энергетических установках (топки котлов, сушилок и т.д.), двигателях внутреннего сгорания, а также в качестве энергоносителя систем технологического и бытового теплоснабжения предприятий.

В опытах на данном газогенераторе, в основном, использовалось топливо хвойных пород (сосна, ель) влажностью 10–30 %. Размер куcков топлива колебался в пределах 50–150 мм. Растопка генератора осуществлялась с помощью эжектора при заполненном бункере. Вместимость бункера газогенератора составляла порядка 40 кг при влажности топлива около 20 %. Длительность растопки существенно зависела от температуры наружного воздуха (рис. 8). Одна загрузка бункера обеспечивала работу газогенератора на номинальном режиме в Рис.7. Газогенератор Г-течение 1–1,5 часа (тепловая мощность 100 кВт). Разброс времени вызван тем, что дозагрузка может производиться при разной высоте слоя оставшегося в газогенераторе топлива (рис. 9). Загрузка через 1,5 часа работы связана с опасностью выброса пламени при открытой верхней крышке газогенератора. Хотя при осуществлении дозагрузки топлива подача воздуха на дутье прекращалась.

Рис. 8. График зависимости длительности растопки от температуры наружного воздуха W1 - 20 – 25 %;

W2 - 28 – 32 % ;

W3 - 35 – 45 % - относительная влажность исходного топлива Максимальная тепловая мощность, достигнутая при работе газогенератора, составила 150 кВт при работе на древесине с влажностью 17 % и 170 кВт при работе на древесном угле. Соотношение газ/воздух при работе на древесине равнялось 1,4–1,6 м3 газа/м3 воздуха, что согласуется с литературными данными.

Рис. 9. График зависимости теплотворной способности генераторного газа от периодичности загрузки топлива W1 - 20 – 25 %;

W2 - 28 – 32 % ;

W3 - 35 – 45 % - относительная влажность исходного топлива – загрузка топлива Газогенератор УТГ-6 Газогенератор УТГ-6(рис. 10) обратного типа предназначен для термохимической переработки растительного сырья, торфа, бурых углей, сельскохозяйственных и бытовых отходов в горючий газ.

Получаемый газ может быть использован в качестве топлива в топках любых энергетических установок (котлов, сушилок и т.д.), двигателях внутреннего сгорания, а также в качестве энергоносителя в технологических схемах.

В ходе испытаний опреРис.10. Газогенератор УТГ-6делялись температурные парамет- ры процесса, расход генераторного газа, режим работы основного оборудования. Результаты подтвердили работоспособность установки УТГ600, а также выявили необходимость доработки отдельных узлов и механизмов.

Рис. 11. График зависимости низшей теплоты сгорания генераторного газа от влажности исходного топлива Учитывая такие факторы, как возможность забивания решетки при использовании высокозольного топлива, падение калорийности получаемого газа при увеличении влажности топлива, ухудшение сходимости топлива в шахте газогенератора при большом количестве мелкофракционного топлива, были разработаны требования, предъявляемые к исходному топливу:

влажность топлива менее 30–35 % (вес.) (рис. 11); температура размягчения золы не ниже 1100С; количество мелкофракционного сырья не должно превышать 25 %; зольность топлива не более 5 %.

Газогенератор Г-Газогенератор был спроектирован по заказу Пологовского маслоэкстракционного завода (Украина).

Он предназначен для газификации лузги семян подсолнечника, отходов маслоэкстракционных заводов.

Основным топливом является подсолнечная лузга, что позволило получить экспериментальные данные по газификации мелкодисперсного сырья. Газогенератор Г-3 (рис. 12) работает по прямому процессу.

Газогенератор Г-3 был введен в опытную эксплуатацию в 1995 году.

При этом были проведены приемочРис. 12. Газогенератор Г-ные испытания.

При испытании газогенератора были достигнуты режимные параметры, представленные в табл. 2.

Таблица Основные технические показатели газогенератора Г-3, показанные в ходе приемочных испытаний № Ед. Номера замеров Средние п/п Наименование изм. значения 1 2 1. Зольность % 2,01 2,01 1,9 2,2. Выход летучих % 75,5 76,0 76,5 76,3. Расход топлива кг/ч 1250 1250 1250 124. Производительность установки по кг/ч 2340 2340 2340 23газу 5. Производительность установки по кВт 2300 2300 2300 23теплоте 6. Температура генераторного газа в С 1000 1100 1300 11зоне газификации Самостоятельную задачу при разработке газогенераторов представляло обеспечение герметичности загрузки лузги в газогенератор. Эта проблема особенно существенна при работе на мелкодисперсном сырье.

В этой связи для газогенератора Г-3 был спроектирован узел загрузки (рис. 13) производительностью 15 м3/ч, который включал в себя приемный бункер и винтовой питатель с приводом. Экспериментальному исследованию была подвергнута часть винтового питателя с переменным, уменьшающимся к выходному отверстию питателя диаметром. В результате определены оптимальные геометрические размеры, обеспечивающие создание на выходе питателя пробки из топлива, достаточной для предотвращения утечки генераторного газа через узел загрузки топлива.

Рис. 13. Шнековый питатель для подачи лузги в газогенератор Г-Кроме того, газогенератор был снабжен датчиком уровня слоя топлива, функционально связанным с приводом подающего питателя, причем минимально допустимая высота свободного пространства в газогенераторе между верхним уровнем слоя топлива и патрубком отвода газов определялась из соотношения H X, где Н – высота свободной зоны между уровнем топлива и отверстием в патрубке для выхода генераторного газа, Х – максимальная высота выброса частиц топлива из слоя под воздействием генераторного газа, м.

g W Wтн 1 g K X , W W ln g тн K K W K где K 19,2, 1/с, W – средняя скорость газа над слоем топлива, м/с;

т dт WТН – начальная скорость частиц топлива, м/с; q – ускорение силы тяжести, м/с2; – плотность газа, кг/м3; v – кинематическая вязкость газа, м2/с; т – кажущаяся плотность частиц, кг/м3; dт – диаметр частиц, м.

Проведенные испытания показали:

- в результате доводки конструкции газогенераторов, они обеспечивают достаточную надежность и стабильность характеристик в ходе длительной эксплуатации;

- состав генераторного газа обеспечивает теплоту сгорания не ниже 4 МДж/м3;

- термический КПД газогенераторов составляет 80–85%, что находится на уровне показателей лучших зарубежных образцов;

- действующие методики инженерных расчетов газогенераторов дают удовлетворительную сходимость с результатами промышленной эксплуатации.

В четвертой главе рассматриваются научные и технические аспекты совершенствования оборудования газогенераторных установок.

Испытания и доводка газогенераторов, описанных в предыдущей главе, сочетались с проведением исследований и совершенствованием конструкций оборудования и аппаратов для энергетического использования генераторного газа. Были разработаны, исследованы и аттестованы горелки и горелочные устройства. Исследованы мощностные и технические характеристики дизеля, работающего на генераторном газе.

Вопросы работы дизеля на генераторном газе. С целью всестороннего изучения рабочих процессов и характеристик режимов эксплуатации двигателей на генераторном газе был проведен комплекс исследований на опытной установке, схема которой представлена на рис. 14.

Рис.14. Опытный стенд для испытания газодизеля с газогенератором Г-50:

1 – газогенератор; 2 – циклон; 3 – газоводяной охладитель; 4 – скруббер;

5 – дроссельная шайба; 6 – заслонка; 7 – смеситель; 8 – дизель; 9 – горелка;

10 – слив конденсата; 11 – влагоотделитель; 12 – воздушный ресивер Газ из газогенератора поступает в циклон 2 для очистки от крупных зольных составляющих, после чего он попадает в охладитель 3, где происходит охлаждение газа. Далее газ пропускается через скруббер 4, который представляет собой двухслойный фильтр, на поверхности которого конденсируются смолистые составляющие газа и частично водяные пары. В качестве фильтрующих элементов используются свободно насыпные слои из колец Рашига. После скруббера располагается влагоотделитель 11, в котором происходит отделение водяных паров, входящих в состав газа. Слив конденсата производится через патрубки 10. Далее очищенный и охлажденный до температуры порядка 40 С газ поступает через заслонку 6 в смеситель 7, где происходит его смешение с воздухом. Подготовленная смесь поступает во всасывающий коллектор дизеля 8. Избыточное количество газа сжигается в горелке 9.

В ходе испытаний изучались рабочие процессы дизеля при работе без наддува по газодизельному циклу на генераторном газе, оценивалась работоспособность цилиндропоршневой группы дизеля, оптимизировались режимы работы газодизеля и определялись требования к системе газоочистки. Также определялись эффективные показатели двигателя, проверялись система смесеобразования и система регулирования топливоподачи, отрабатывалась методика перехода с дизельного топлива на газ, снимались нагрузочные характеристики двигателя при работе по дизельному и газодизельному циклам, определялась оптимальная доля запального дизельного топлива.

В табл. 3 приводятся сравнительные данные для ряда характерных режимов, снятых при работе одного и того же двигателя в режимах дизеля и газодизеля.

Таблица Результаты сравнительных испытаний дизельного двигателя на генераторном газе и дизельном топливе Расход Температура Максимальное дизельного отработавших давление сгорания, Эффективная топлива, кг/ч МПа газов, C мощность, на диз. на газе и на диз. на газе и на диз. на газе и кВт топливе диз. топливе диз. топливе диз.

топливе топливе топливе 15 4,18 2,50 340 330 5,3 5,20 4,90 2,50 395 390 5,6 5,22,5 5,92 2,48 475 455 5,8 5,25 6,93 2,59 530 510 6,0 6,Эти данные наглядно показывают, что с увеличением мощности относительная доля дизельного топлива снижается. На номинальной мощности относительный расход дизельного топлива снижается на 80 % (по теплоте). При этом абсолютный расход дизельного топлива в диапазоне мощностей от 50 до 100 % меняется мало (от 2,48 до 2,59 кг/ч). Из табл. также видно, что с переходом на генераторный газ снижается температура отработавших газов. Причем наибольшее снижение (с 530 С до 510 С) происходит при номинальной мощности. Одновременно несколько снижается и давление сгорания топлива. Сопоставление экологических параметров дизеля и газодизеля (рис. 15) показывает существенное снижение дымности отработавших газов с 3,6 до 1,FSN на номинальном режиме; содержание окислов азота в выхлопных газах снижается с 0,0до 0,065 %.

На рис. 16 представлен пример совмещенной индикаторной диаграммы рабочего процесса в цилиндре при Рис. 15. Изменение экологических параметров работе дизеля на генерадизеля 1 Ч 18/20 на дизельном топливе и по торном газе, получаемом газодизельному циклу на генераторном газе на из древесины с относиоборотах n = 1000 мин-1 по нагрузочной тельной влажностью характеристике оп = 30 пкв Wр = 25%.

Приведенные фрагменты относятся к окрестностям "верхней мертвой точки поршня" (ВМТ), для которой угол поворота коленчатого вала двигателя = 0. Приведенные на рис. 16 данные получены при мощности 25 кВт и частоте вращения вала двигателя 1200 мин-1 и показывают некоторое смещение рабочего процесса при переводе двигателя на генераторный газ в область больших значений . Аналогичные диаграммы, снятые во всем диапазоне изменения мощности двигателя и влажности исходного топлива, подтверждают, что качественно характеристики рабочего процесса при переходе с дизельного режима на газодизельный практически не меняются.

Рис. 16.

Совмещенная индикаторная диаграмма при работе дизеля на генераторном газе и жидком топливе Анализ совокупности полученных экспериментальных данных подтвердил возможность эффективной работы двигателя на генераторном газе при этом получены следующие результаты:

- максимальной мощности газодизеля соответствует оптимальный расход газа. Дальнейшее увеличение расхода газа не приводит к росту мощности, а характеризуется значительным ростом содержания СО в выхлопных газах, что указывает на нарушение процесса сгорания.

Дальнейшее увеличение расхода газа может привести к прекращению воспламенения запального топлива из-за низкого содержания кислорода в газо-воздушной смеси и, как следствие, к остановке двигателя. Сравнение параметров рабочих процессов дизеля и газодизеля показывает, что максимальные давления сгорания при сгорании топлива для них примерно одинаковы во всем диапазоне режимов. При этом протекание рабочего процесса газодизеля характеризуется переносом сгорания в область расширения, т. е. в область 0. Проведенный анализ показывает, что чем больше доля генераторного газа в топливной смеси, тем при больших значениях происходит сгорание;

- для газодизельного режима характерна более высокая средняя скорость сгорания топлива, чем для чисто дизельного;

- использование в качестве сырья древесины повышенной влажности обуславливает повышение содержания влаги в газе (в паровой и капельной фазах). Существует пороговая влажность, при достижении которой мощность двигателя начинает падать;

- сравнение экологических параметров дизеля и газодизеля показывает ряд преимуществ газодизеля. В частности, дымность отработавших газов газодизеля в 35 раз ниже, содержание окислов азота до 30 % ниже на всех режимах. Отмеченный характер изменения экологических параметров объясняется наличием паров воды в газе, обуславливающим снижение максимальной температуры сгорания;

- осмотр цилиндропоршневой группы не выявил существенных отличий в коксовании камеры сгорания и клапанов. Нет видимых следов повышенного износа цилиндровой втулки и поршневых колец;

- в случае переоборудования базовых дизелей в газодизели необходимо обеспечить возможность перехода с одного вида топлива на другой в процессе работы двигателя при любой нагрузке. Такое переоборудование дизель-генератора должно удовлетворять требованиям надежности. В этой связи необходимо отработать принципы автоматического регулирования подачи дизельного топлива и газа;

- при конвертировании дизельного двигателя в газодизель производительность топливного насоса высокого давления принято фиксировать на уровне, соответствующем подаче запальной дозы дизельного топлива, а мощность регулировать изменением подачи газа. В этом случае переход на газодизельный режим работы требует снижения мощности двигателя до уровня холостого хода, фиксирования расхода дизельного топлива, отключения регулятора частоты вращения вала двигателя от органа управления подачи дизельного топлива и подключения его к органу управления подачей газа;

- определена оптимальная температура, с которой газ должен поступать к смесительному устройству двигателя. В ходе проведенного исследования установлено, что при низких температурах наружного воздуха возникают условия, при которых эффективность системы очистки резко снижается из-за переохлаждения генераторного газа.

Очистка генераторного газа. Отдельной проблемой является подготовка газа для подачи в дизельный двигатель. Хотя применение обратного процесса газификации позволяет существенно снизить содержание низкокипящих смол в генераторном газе, полностью исключить необходимость доочистки генераторного газа перед его подачей в двигатель не удается.

В этой связи проведен выбор рациональной системы очистки и оптимальной степени очистки генераторного газа, обеспечивающей надежную эксплуатацию дизельного двигателя. Задача решалась путем сравнительных испытаний различных систем очистки в составе установки, состоящей из газогенератора Г-50 и дизель-генератора мощностью 16 кВт. В качестве элементов системы очистки рассмотрены циклоны, масляные пылеуловители, электрофильтры и скрубберы. Анализ и обобщение результатов исследования позволил сделать вывод, что в настоящее время целесообразно остановиться на наиболее простой и достаточно эффективной системе очистки, включающей циклон и мокрый скруббер с тремя слоями насадок (при толщине каждого слоя 500 мм). Такая система обеспечивает необходимые требования по очистке генераторного газа: содержание пыли – не более 0,05 г/м3, содержание смолы – не более 0,5 г/м3.

Утилизация генераторного газа путем его сжигания. Анализ расчетных характеристик генераторного газа, а также литературных источников по использованию газового топлива в различных отраслях народного хозяйства более чем за тридцать лет показал, что в настоящее время нет разработанных и испытанных, а тем более выпускаемых отечественной промышленностью оборудования и приборов по рациональному использованию генераторного газа в промышленных условиях.

В диссертации приведены результаты проведенных исследований устойчивости работы вновь создаваемых горелок для генераторного газа. На основании полученных экспериментальных данных были установлены зависимости по отрыву и проскоку пламени, примеры которых даны на рис. 17 и рис. 18.

Рис. 17. Пределы отрыва пламени для Рис. 18. Пределы проскока пламени для инжекционных горелок при сжигании инжекционных горелок газа в свободном факеле Для обобщения экспериментальных данных была использована критериальная зависимость Ре = f (Рен, ), в которой влияние Ре и n независимое и в общем случае имеет вид: Ре Рен m, где n и m – опытные коэффициенты.

Были получены выражения для:

отрыва пламени:

wотр d uн d 0,665, c (1) a a проскока пламени:

wпр d uн d 0,5, c (2) a a где d – диаметр газового сопла, м; uн – нормальная скорость распространения пламени, м/с; а – коэффициент температуропроводности, м2/с; с – опытный коэффициент.

Для каждого семейства прямых из общего уравнения (1) и (2) определялся коэффициент с:

w d / a с (uн d / a)1/ n Из условия постоянства n следует, что значения отрыва и проскока пламени не зависят от рода сжигаемого газа, размера горелок и способа стабилизации горения. Однако влияние коэффициента избытка воздуха на устойчивость горелок необходимо учитывать.

Были получены обобщенные расчетные зависимости предельных скоростей от d, , uн и а. При сжигании газа открытым факелом в инжекционных горелках и горелках с принудительной подачей воздуха:

а) скорость, при которой наступает отрыв пламени:

0,d wотр с 3 u1,5 , н a где с = 0,28 для инжекционных горелок; с = 0,18 для горелок с принудительной подачей воздуха;

б) скорость, при которой наступает проскок пламени (при =1,0):

d max wпр c uн , a где с = 4,510-3 для инжекционных горелок и с = 2,810-3 для горелок с принудительной подачей воздуха.

На основе проведенных исследований была разработана горелка Г-для сжигания генераторного газа, полученного из древесины, в топочной камере теплогенератора типа ТГ-Ф-1,5А.

Данная горелка прошла испытания при работе в блоке с газогенератором Г-50, а также аттестована в «Испытательном центре энергетического оборудования АО НПО ЦКТИ». Горелка признана пригодной для постановки на производство и эксплуатацию в пределах испытанных параметров при сжигании генераторного газа.

В пятой главе рассматривается комплекс научно-технических вопросов, возникающих при проектировании энергетических установок на растительной биомассе.

На основе анализа существующих и перспективных тепловых газогенераторных электростанций, предложен ряд новых и усовершенствованных технических решений.

Рис. 19. Схема газогенераторной дизельной электростанции Разработано несколько вариантов технологических схем ГДЭС (газогенераторных дизельных электростанций), один из которых представлен на рис. 19 и включает в себя газогенератор, систему очистки и охлаждения генераторного газа, дизельный двигатель и оборудование для утилизации образующейся теплоты.

Таблица Основные параметры работы ГДЭС № Параметр Ед. изм. Значение 1 Номинальная электрическая нагрузка кВт 52 Номинальная тепловая нагрузка кВт 73 Расход щепы влажностью 50 % кг/ч 94 Номинальная производительность м/ч 13газогенератора по сухому газу 5 Расход дутьевого воздуха м/ч 86 Теплота сгорания генераторного газа МДж/м 4,7 Расход дизельного топлива кг/ч 19,8 Расход электроэнергии на собственные нужды кВт 9 Термический к.п.д. газогенератора % 10 к.п.д. дизель-генератора % 11 Электрический к.п.д. станции % 12 Общий к.п.д. станции % Основные параметры электростанции мощностью 500 кВт (рис. 19) представлены в табл. 4.

Также была разработана тепловая схема газогенераторной паротурбинной электростанции (ГПЭС) (рис. 20).

Рис. 20. Схема газогенераторной паротурбинной электростанции Рассматривается возможность использования турбины одного и двух давлений. Расчет произведен при известных параметрах газовой смеси, поступающей во входное сечение котла-утилизатора (расход, температура и коэффициент избытка воздуха). Наличие этих параметров позволяет определить количество теплоты, подведенной в котел. В табл. 5 приведены основные технические характеристики указанной схемы.

Таблица Технические характеристики газогенераторной паротурбинной электрической станции Одноконтурная Двухконтурная Наименование параметра схема схема Контур генерации пара высокого давления:

- давление пара за ПП (ППВД), МПа 5,59 5,- температура пара за ПП (ППВД), С 540 5- расход пара высокого давления, кг/с 1,024 1,2Контур генерации пара низкого давления:

- давление пара за ПП (ППНД), МПа - 0,- температура пара за ПП (ППНД), С - 2- расход пара высокого давления, кг/с - 0,2Параметры газового тракта котла-утилизатора:

Расход продуктов сгорания, кг/с 8,Коэффициент избытка воздуха 6,Температура продуктов сгорания на входе в 5КУ, С Температура уходящих газов, С 168,0 103,Энергетические показатели блока:

Электрическая мощность, МВт 0,96 1,Теплотворная способность топлива, МДж/кг Электрический КПД блока (брутто), % 21,34 29,Для расчёта тепловой схемы разработана новая методика, базирующаяся на эмпирических зависимостях, полученных путём обобщения данных опытно-промышленных испытаний газогенераторов.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 1. Проведенный комплекс расчётных, экспериментальных и проектных работ позволил создать новые и усовершенствовать существующие конструкции газогенераторов: Г-50; УТГ-600; Г-3. В ходе опытнопромышленной эксплуатации указанных аппаратов на них были достигнуты следующие технико-экономические показатели: к.п.д. 80–85 %; низшая теплота сгорания генераторного газа Qir = 4,06,0 МДж/м3.

2. В результате экспериментальных исследований серии слоевых газогенераторов различной мощности установлено, что устойчиво работают аппараты номинальной мощностью от 50 кВт до 5 МВт. В слоевых аппаратах большей мощности наблюдается постепенное увеличение содержания органических веществ в зольном остатке, что ведет к снижению экологических характеристик работы газогенераторной установки и снижению ее удельной мощности. При мощности меньше 50 кВт возникает спекание слоя и зависание топлива, следствием чего является нарушение стабильности работы аппарата, необходимость периодической шуровки и т.п.

3. В результате экспериментальных исследований комплексных характеристик по выходу и качеству генераторного газа в зависимости от режимных параметров определены зависимости по влиянию влажности топлива, фракционного состава, температуры наружного воздуха на режим устойчивой работы газогенератора.

4. Для автономного энергоснабжения децентрализованных потребителей электрической энергии целесообразно реализовать газодизельный режим работы дизеля, дающий ряд эксплуатационных преимуществ перед газовым двигателем. Сравнительные испытания дизеля и газодизеля показали возможность работы при подсветке дизельным топливом на номинальном режиме на уровне 10–15% по теплоте.

5. Вопреки существующему представлению о снижении мощности дизеля при переводе его в режим газодизеля установлено, что при охлаждении генераторного газа на входе в двигатель до температуры 40 С при частоте вращения менее 1500 мин-1 мощность двигателя и его к.п.д.

практически не меняются. Перевод дизеля в газодизельный режим позволяет снизить: дымность выхлопных газов в 1,5–3 раза, содержание NOx на 30 %.

6. Анализ существующих методов очистки генераторного газа позволил определить конструкцию и режимы эксплуатации комплексной системы очистки, обеспечивающей концентрацию в газе: пыли менее 0,05 г/м3, низкокипящих смол менее 0,5 г/м3. Указанный уровень очистки достаточен для устойчивой работы газодизеля.

7. Проведенные экспериментальные исследования по определению диапазона устойчивой работы инжекционных горелок при сжигании генераторного газа позволили разработать газогорелочные устройства для сжигания генераторного газа.

8. Анализ возможных схем применения газогенераторов в промышленной теплоэнергетике позволил выявить ряд перспективных направлений, среди которых: когенерационная газогенераторная дизельная электростанция, позволяющая получить электрический к.п.д. 35 % при номинальной мощности 500кВт и коэффициент использования теплоты при комбинированной выработке энергии выше 70 %; газогенераторная паротурбинная электростанция электрической мощностью 1 МВт;

газогенераторная парогазовая установка, позволяющая при успешном решении задачи создания долговечных керамических теплообменников на температуры 850–950 С, достичь эффективного к.п.д. при выработке электроэнергии выше 48 %.

9. Область дальнейших исследований связана с изучением и оптимизацией тепловых схем газотурбинных и парогазовых установок, использующих генераторный газ, а также накоплению и обобщению дальнейшего опыта эксплуатации газогенераторов.

Основные положения и результаты диссертационной работы изложены в следующих публикациях:

1. Сергеев В.В. Исследование совместной работы дизеля и газогенератора, перерабатывающего растительную биомассу / Л.В.Зысин, Н.Л.Кошкин, Е.Н.Орлов, В.В.Сергеев // Теплоэнергетика. – 2002. – №1. – С.1417.

2. Сергеев В.В. Итоги и научно-технические проблемы использования растительной биомассы и органосодержащих отходов в энергетике / В.М.Боровков, Л.В.Зысин, В.В.Сергеев // Известия АН. Энергетика. – 2002. – №6. – С.13-23.

3. Сергеев В.В. Реализация процесса газификации растительной биомассы в газогенераторных установках слоевого типа / В.В.Сергеев // Научно-технические ведомости СПбГПУ. – 2008. – №2 (54). – С.156-161.

4. Сергеев В.В. Особенности развития технологий производства низкокалорийного газа из твердого топлива и отходов для использования в газовых турбинах и двигателях внутреннего сгорания / Ф.Г. Рутберг, Р.Б.

Гончаренко, В.Е. Попов, Н.С. Шестаков, А.Э. Лейкам, В.В. Сергеев, А.А.

Москвин // Известия АН. Энергетика. – 2008. – №6. – С.107-115.

5. Сергеев В.В. Исследования устойчивости горения генераторного газа и разработка горелок на генераторном газе / В.В.Сергеев // Научнотехнические ведомости СПбГПУ. – 2009. – №2 (58). – С.144-148.

6. Сергеев В.В. Ресурсы растительной биомассы России / В.В.Сергеев // Энергосбережение и водоподготовка – 2009. – № 3 (59). – С. 27–29.

7. Сергеев В.В. Промышленное освоение технологии газификации отходов производства маслоэкстракционного завода / В.В.Сергеев // Промышленная энергетика. – 2009. – №8. – С. 38-41.

8. Сергеев В.В. Опытная мини-ТЭЦ на растительной биомассе / В.В.Сергеев // XXVIII-я Неделя науки СПбГТУ: материалы межвуз. науч. конф.: в 2 ч. – СПб.:

Изд-во СПбГТУ, 2000.– Ч. 1. – С. 171.

9. Сергеев В.В. Анализ целесообразности использования газогенераторов / Д.В. Петухов, В.В. Сергеев // XXIX-я Неделя науки СПбГТУ: материалы межвуз.

науч. конф.: в 2 ч. – СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2000.– Ч. 2. – С. 88.

10. Сергеев В.В. Тепломассообменные процессы и установки. Сушильные установки.: Учеб. пособие / В.Н. Моршин, И.Я. Мароне, В.В. Сергеев. – СПб.: Издво СПбГТУ, 2001. – 76 с.

11. Сергеев В.В. Выбор типа газогорелочных устройств для котлов ДКВР-1013 и ДКВР-20-13 / С.В.Лысак, В.В.Сергеев // XXX Неделя науки СПбГПУ.:

материалы межвуз. науч. конф.: в 3 ч. – СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001.– Ч. 3. – С. 8081.

12. Сергеев В.В. Результаты опытно-промышленных испытаний газогенератора / В.В.Сергеев, Ю.В.Соколова // XXXI-я Неделя науки СПбГПУ.:

материалы межвуз. науч. конф.: в 2 ч. – СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2002.– Ч. 2. – С.

112-113.

13. Сергеев В.В. Опыт создания газогенераторной станции на лузге семян подсолнечника / В.Н.Моршин, В.В.Сергеев, Л.П.Стешенков // Возобновляемая Энергетика 2003: сб. докл. Междунар. конф. – СПб.: – 2003 – С. 86-88.

14. Сергеев В.В. Вопросы применения в энергетике вихревых газогенераторов при сжигании растительной биомассы / А.Е.Зайцева, Д.А.Сахаров, В.В.Сергеев // XXXII-я Неделя науки СПбГПУ.: материалы межвуз. науч. конф.: в 2 ч. – СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2003.– Ч. 2. – С. 156-157.

15. Сергеев В.В. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии.

Проектирование и расчет газогенераторных установок при использовании биомассы.: Учеб. пособие / В.В.Сергеев, А.А.Калютик, В.Н.Моршин, Л.П.Стешенков. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2004. – С.60.

16. Сергеев В.В. Газогенераторные установки на растительной биомассе / В.В.Сергеев // Энергонадзор-информ. – 2007. – №2 (32). – С.26-28.

17. Сергеев В.В. Научно-технические предпосылки для газификации растительной биомассы / В.В.Сергеев // Научные исследования и инновационная деятельность: материалы науч.-практ. конф. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2007.

– С. 148-153.

18. Сергеев В.В. Исследование режимов работы газогенератора обращенного типа / В.В.Сергеев // Научные исследования и инновационная деятельность: материалы науч.-практ. конф. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2007.

– С. 153-157.

19. Сергеев В.В. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии.

Часть 1. Возобновляемые источники энергии.: Учеб. пособие / Л.В.Зысин, В.В.Сергеев. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2008. – С.192.

20. Сергеев В.В. Особенности режимов работы слоевых газогенераторов / В.В.Сергеев // Энергонадзор-информ. – 2008. – №4 (38). – С.48-49.

21. Сергеев В.В. Разработка горелок без предварительного смешения для сжигания генераторного газа / В.В.Сергеев // Научные исследования и инновационная деятельность: материалы науч.-практ. конф. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2008.- С.81-83.

22. Сергеев В.В. Газификация твердого топлива в слоевых газогенераторах / В.В.Сергеев // Экономические механизмы инновационной экономики: сборник научных трудов Международной научно-практической конференции – СПб.: Издво МИЭП, 2009. –Ч.3. – С.42-46.







© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.