автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Эксплуатационные показатели дизельных электростанций лесного комплекса при работе на биотопливе

На правах рукописи

ТАРЛАКОВ Яков Викторович

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДИЗЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА ПРИ РАБОТЕ НА БИОТОПЛИВЕ

05.21.01 «Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

? ! С'!-3

005049848

Москва-2013

005049848

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет леса»

Научный руководитель: доктор технических наук, ст. науч. сотр.

Сиротов Александр Владиславович

Официальные оппоненты: Григорьев Игорь Владиславович

доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова», профессор кафедры технологии лесозаготовительных производств

Шамарин Юрий Алексеевич

кандидат технических наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет леса», доцент кафедры технологии машиностроения и ремонта

Ведущая организация: ФГУП «Государственный научный центр

лесопромышленного комплекса» (ГНЦ ЛПК)

Защита диссертации состоится 15 февраля 2013 года в 10— на заседании диссертационного совета Д.212.146.03 при ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет леса» по адресу: 141005, Мытищи-5, Московская область, 1 -я Институтская, дом 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет леса».

Автореферат разослан января 2013 года.

Ученый секретарь диссертационного совета:

Рыбин Борис Матвеевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность диссертационной работы обусловлена необходимостью постепенной замены традиционного моторного топлива возобновляемыми источниками энергии, а также необходимостью более широкого использования средств малой распределенной энергетики в лесном комплексе.

Традиционные источники имеют вполне очевидную тенденцию к удорожанию, так как перспективные места их добычи находятся в труднодоступных районах, не имеющих развитой инфраструктуры, а степень негативного экологического воздействия от их использования возрастает.

В мире уделяется особое внимание использованию жидкого биотоплива для дизельных и бензиновых двигателей в виде биодобавок к основному топливу. Одним из альтернативных видов топлива для дизельных двигателей является биотопливо на основе растительных масел, использование которого обеспечивает не только решение проблемы замещения нефтяных топлив, но и улучшает экологические показатели работы двигателей. При этом биотопливо можно использовать как вместо, так и в смеси с традиционным топливом.

Поэтому целью работы является разработка метода оценки эксплуатационных показателей дизельных электростанций лесного комплекса при использовании биотоплива и обоснование выбора состава смесевого топлива.

Методы исследований. Поставленная в работе цель достигается сочетанием теоретических и экспериментальных методов исследования. При этом использовались классические методы математического моделирования для теоретического обоснования выбора оптимального состава смесевого топлива с учетом ограничений по качеству работы дизельной электростанции лесного комплекса.

Научная новизна:

обоснован и практически подтвержден метод выбора состава смесевого топлива для дизельных электростанций лесного комплекса;

разработаны математические модели определения оптимального состава топлива для дизельных электростанций лесного комплекса с учетом ограничений (мощностных, экологических и экономических);

разработана методика стендовых испытаний дизельных электростанций, работающих на биотопливе;

установлены закономерности влияния состава биотоплива на эксплуатационные показатели работы дизельной электростанции.

Достоверность и обоснованность научных положений определяется:

- использованием современных методов сбора и обработки информации на основе действующих стандартов ГОСТ Р 4183-2004 (ЕЭК ООН №83), пакета программ Excel при обработке данных;

- использованием классических методов математического моделирования;

- совпадением результатов экспериментальных исследований с результатами эксплуатационных испытаний.

Практическая ценность:

- разработан метод определения процентного соотношения биотоплива для достижения требуемых характеристик работы дизельной электростанции в различных условиях эксплуатации;

- разработана конструкция стенда для оценки эксплуатационных показателей дизельных электростанций, новизна которого подтверждена патентом РФ на полезную модель №106918, и даны практические рекомендации по выбору состава смесевого топлива.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Основные результаты диссертационной работы соответствуют п.7 «Разработка технологии и систем машин, обеспечивающих комплексное использование древесного сырья и отходов в технологических и энергетических целях» из паспорта специальности 05.21.01 «Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства.

Личное участие автора. Автором лично определены цель и задачи исследования, теоретически разработан и обоснован метод оценки показателей работы дизельной электростанции (ДЭС), а также методика экспериментальных исследований. Разработан стенд и проведены сравнительные испытания, статистический анализ полученных результатов, их обработка и обобщение.

Основные положения, выносимые на защиту:

- математические модели и метод определения оптимального состава топлива для дизельных электростанций лесного комплекса;

- методика стендовых испытаний дизельной электростанции, работающей на биотопливе;

- конструкция стенда для определения эксплуатационных показателей дизельной электростанции, работающей на биотопливе;

- результаты экспериментальных исследований мощностных, экологических и экономических показателей дизельной электростанции лесного комплекса при работе на биотопливе.

Реализация диссертациопной работы. Работа проводилась в соответствии с планами НИР МГУЛ. Результаты работы внедрены в Гусевском филиале ГАУ ВО «Владлесхоз», ООО «Гусевское лесопромышленное предприятие», Курловском филиале ГАУ ВО «Владлесхоз» и ОАО «Гусевской леспромхоз». Разработанный стенд используется в учебном процессе для проведения лабораторных работ по дисциплине «Электроснабжение предприятий» для студентов направления подготовки 151000.62 «Технологические машины и оборудование», профиль подготовки «Машины и оборудование лесного комплекса».

Апробация работы: по основным разделам диссертационной работы были сделаны доклады на научно-технических конференциях Московского государственного университета леса (МГУЛ) 2009-2012г.г.; на международных научно-технических конференциях в Вологодском государственном техническом университете (ВоГТУ) 2008-2010 г.г.; на международной научно-технической конференции «Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии» в г. Тольятти: ТГУ, 2009 г. По результатам конкурсов, проводимых Ми-нобрнауки России, работа получила фант на поддержку талантливой молодежи в рамках приоритетного национального проекта «Образование» И степени на XI Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи — 2011 и диплом лауреата Всероссийского конкурса научно-исследовательских работ студентов, аспирантов и молодых ученых по нескольким междисциплинарным направлениям «Эврика-2011», Минобрнауки России - ЮРГТУ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано восемь работ, в том числе три работы в журналах, рекомендованных ВАК Российской Федерации, и получен один патент РФ на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованной литературы и приложения. Общий объем работы 134 страницы, содержащий 49 рисунков и 20 таблиц. Список литературы включает 133 наименований на 15 страницах, в т. ч. на иностранном языке.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность проведения теоретических и экспериментальных исследований эксплуатационных характеристик дизельных электростанций лесного комплекса, работающих на биотопливе, научная новизна и практическая ценность работы.

В первой главе проведен обзор работ, посвященных определению характеристик дизелей, работающих на биотопливе и их смесях с дизельным топливом. Представлен анализ результатов исследований по проблемам использования смесевого топлива, проведенных в МГТУ им. Н.Э. Баумана, МГАУ им.

B.П. Горячкина, Российском университете дружбы народов (РУДН), ГТУ «МАДИ», ВИМ, ВИИТиН НПП «Агродизель» и др.

Изучению возможности применения биотоплив в дизелях посвящены работы Белова В.М., Бубнова Д.Б., Вальехо П.Р., Гусакова C.B., Голубева И.Г., Девянина С.Н., Зазули А.Н., Краснощекова Н.В., Кулманакова С.П., Марченко А.П., Маркова В.А., Молоф И.О., Нагорнова С.А, Огурлиева З.А., В.В., Савельева Г.С., Семенова В.Г., Семенова Ю.П., Уханова А.П., Шиловой Е.П., Шамарина Ю.А., Davis Ch.H., Langley К., McDonnell K.P., Dorado M.P., Schlick M. и других исследователей.

Актуальность использования растительных масел в качестве топлива для дизелей подтверждается работами Гайворонского А.И., Грехова JI.B., Гусакова

C.B., Иващенко H.A., Козлова A.B., Кулешова A.C., Луканина В.Н., Марченко

A.П., Патрахальцева H.H., Пономарева Е.Г., Савельева Г.С. и др.

На необходимость развития биоэнергетики в лесном комплексе указывают работы, выполненные в ГНЦ ЛПК Воскобойниковым И.В., Кондратюком В.А., Левиным А.Б., Сухановым B.C.. В частности, в работах Левина А.Б. и Суханова

B.C. убедительно показано, что одним из рациональных путей повышения эффективности работы предприятий лесопромышленного комплекса является производство собственной энергии.

Проблемами оценки энергоэффективности машин и оборудования посвящены работы Григорьева И.В., Александрова И.К., Жуковой А.И..

На основании результатов анализа сформулированы следующие основные задачи исследования:

1. Теоретически обосновать метод выбора оптимального состава смесевого топлива с учетом ограничений режимов работы ДЭС лесного комплекса;

2. Разработать метод оценки эксплуатационных показателей ДЭС при работе на биотопливе;

3. Разработать методику испытаний и конструкцию стенда для сравнительной оценки мощностных, экологических и экономических характеристик ДЭС, работающих на чистом дизельном топливе и биотопливе;

4. Провести экспериментальные исследования ДЭС, работающей на биотопливе;

5. Установить степень влияния концентрации биодобавок к дизельному топливу на эксплуатационные характеристики ДЭС лесного комплекса;

6. Провести сравнительную оценку мощностных, экологических и экономических показателей работы ДЭС при использовании смесевого топлива различных составов;

7. Разработать метод определения необходимого состава смесевого топлива для достижения требуемых характеристик ДЭС с учетом ограничений по мощностным, экологическим и экономическим показателям.

Во второй главе рассмотрены общая методология постановки задачи, метод выбора критерия оптимизации, даны математические модели определения оптимальных показателей ДЭС при работе на биотопливе и представлена методика нахождения оптимальных решений.

В общем случае целевая функция (/•*), выражающая влияние биодобавок на основные показатели работы дизельной электростанции, при определенной генерируемой полезной мощности, затратами на техническое обслуживание и ремонт (ТО и Р) и модернизацию, может быть определена как:

Р(х,...хьТ,С,Р1,Р2,П) = А(х1...хьТ,С,РиР2,В) + В(Т,С) + С(х,...хьТ,0)-^тт, (руб.) 1 >

при естественных ограничениях:

А,(х;...х*)<6/,(л/ч) (2)

где Ь^Хг-.Х]) - ограничительные функции, определяемые из предлагаемой методики;

6,- - параметры ограничений по вредным выбросам в атмосферу, предъявляемые стандартами.

Х1...ХК — набор параметров, от которых может зависеть работа двигателя (такие как процентное содержание биодобавок, выделяемая мощность, расход топлива и т.д.)

Затраты на топливо А(х1...ХьР/,Р2,0) зависят от стоимости биодобавки Р/ и дизельного топлива Р2, а также от расхода топлива Д который, в свою очередь, будет зависеть от тех же параметров

£>=£>(*/.(л/ч) (3)

Затраты на техническое обслуживание и ремонт В(Т,С) могут зависеть от вида используемого топлива, стоимости ТО и Р, а также от периодичности ТО и Р(Т)

С=С(х]...ХьТ), (руб.) (4)

Затраты на модернизацию С будут зависеть от стоимости модернизации и затрат на ТО и Р

в(х1...хьТ.О), (руб.) (5)

Решение такой многофакторной задачи является достаточно сложным и не всегда интересным для конкретного пользователя. Кроме того, проведенный нами анализ показал, что на сегодняшний день отсутствуют научно обоснован-

ные подходы к выявлению влияния таких факторов, как затраты на ТО и Р (В) и возможность модернизации (G) на качественные характеристики работы двигателя на смесевом топливе. Поэтому в данной работе было принято считать величины BhG постоянными.

На основании изученных работ можно сделать вывод о том, что наибольший интерес для пользователя могут представлять такие эксплуатационные показатели работы дизельной электростанции, как мощность, расход топлива, выбросы отработавших газов (ОГ), затраты на топливо и их взаимозависимость, т. е. уравнение (1) можно записать следующим образом:

F(xi,x2,PhP2,D) - А (х,,х2, С, /',, Р2, DJ^min, (6)

при В и G — const,

где: xi - процентное содержание биодобавок к дизельному топливу, %; х2 — генерируемая мощность, (кВт-ч).

При оптимизации эксплуатационных показателей ДЭС можно выделить основные задачи:

1. Оптимизация количества вредных выбросов при ограничениях по расходу топлива;

2. Оптимизация расхода топлива с учетом ограничений по экологическим стандартам;

3. Оптимизация затрат на топливо при ограничениях со стороны экологических стандартов.

Для этого разработаны следующие частные критерии оптимизации.

- минимум выброса вредных веществ в ОГ;

- минимум расхода топлива;

- минимум затрат на топливо.

При этом применение того или иного критерия, а также выбор системы ограничений будет связано с конкретными задачами, стоящими перед пользователем.

1. В случае оптимизации количества вредных выбросов при ограничениях по расходу топлива ДЭС для обеспечения сопоставимости результатов предлагается привести расчеты всех исследуемых показателей к 1 кВт-ч генерируемой мощности (на один генерируемый киловатт час полезной мощности).

В данном случае возможно разработать агрегатный критерий оптимальности, учитывающий все составляющие, полученные в ходе экспериментальной проверки работы двигателя ДЭС.

При этом целевая функция оптимизации представляет собой ряд функциональных зависимостей экологически вредных выбросов от генерируемой мощности и состава смесевого топлива:

„г ^ V ■

Fl (*1. *2) = > р-"" (7)

rimax^X\<х1)

где: Fi(xi,x]) - функция количества выброса г'-го экологически вредного вещества;

Fimax (х/,хк) - максимально допустимое количество выброса г-го вредного вещества, определяемого регламентами стандарта.

Границы допустимых изменений параметров зависят от требований экологических стандартов по максимально допустимым выбросам. То есть условие

—< 1 любого /-го вредного вещества (8)

тах(х1'х2)

определяет все допустимые режимы работы дизельного двигателя или невозможность его использования при выполнении условия

г1тах

> 1 для какого-либо одного вредного вещества. (9)

2. В случае оптимизации работы двигателей ДЭС с точки зрения минимизации расхода топлива при ограничениях по экологическим стандартам, в качестве целевой функции целесообразно выбрать функцию расхода топлива, которая нелинейным образом зависит от процентного содержания биодобавок к дизельному ТОПЛИВУ XI и мощности х2.

Г2(х/,Х2) =0(х1,х2)—>т1п (10)

Нахождение решения сводится к следующей системе дифференциальных уравнений в частных производных:

= 0,

= 0, 0 = 1 -т). (11)

дР2(.х1,х2) _ дР(х1,х2)

дх1 дх-1

дР2(*1.*2) _ дР(х1,х2~)

дх2 дх2

к}{хг,х2) < Ь], х1 > 0, х2 > 0.

Если целевая функция имеет минимальное значение на границе допустимой области, то в качестве метода нахождения условного экстремума можно выбрать метод множителей Лагранжа:

т

1,х2,Х]) = 0(рс1,х2) + ^ Л](И.;(х1,х2) - Ь,) (12)

7=1

где: й(х1, Х2) - общий расход топлива (л/ч);

Лj — числа, называемые множителями Лагранжа;

11/х1,х2)=Ь] — система уравнений (условия), которым удовлетворяют переменные X], х2;

т - количество таких условий.

3. В некоторых случаях пользователя может интересовать функция суммарной стоимости расходуемого топлива в зависимости от процентного содержания биодобавок, расхода и стоимости отдельных компонентов. В качестве критерия оптимизации предлагается принять минимум затрат на топливо при ограничениях со стороны экологических стандартов.

Р3(х1,х2,Р1,Р2) = (х, Р,+(1- х,) Р2)0(х,,х2)^тт (13)

Для нахождения оптимального состава смесевого топлива при таких условиях определим функцию Лагранжа следующим образом:

т

= (хгРг + (1 - ж1)Р2)0(ж1,ж2) А7(АД*1,*2) - Ь7) (14)

>=1

Приведенные выше модели показывают, что общий подход к решению задачи оптимизации показателей работы ДЭС при работе на биотопливе с применением методов нелинейного математического программирования позволяет определять оптимальные параметры работы, устанавливать взаимосвязь отдельных показателей, их влияние на технологический и экономический эффекты при условии их взаимозависимости.

Для численного решения представленных выше уравнений 7, 10 и 13 необходимо определить функциональные зависимости Г,(Х],Х2). Р2(х1,х2), И/х¡,х2) и Р2(х],х2,Р ¡,Р2), а также знать значения предельно допустимых концентраций в ОГ /-ого вредного вещества тах), стоимость единицы ДТ и биотоплива соответственно (Р/ и Р2).

Для оценки эксплуатационных показателей дизельных электростанций разработан метод, который состоит из следующих этапов:

1. Для каждого определяемого стандартами вредного вещества проводится серия экспериментов по количественному определению его содержания в отработавших газах при различных процентных содержаниях биодобавок и генерируемых мощностей.

2. По результатам экспериментов строятся зависимости количества вредных веществ в отработавших газах от исследуемых параметров.

3. На основе построенных функциональных зависимостей и значения ограничительных параметров стандартов для каждого используемого значения процентного содержания биодобавки определяется диапазон мощностей, генерируемых ДЭС, в котором возможна работа двигателя ДЭС при данном процентном содержании (и наоборот).

4. Диапазон экологически безопасных режимов для работы ДЭС может определяться по максимально вредному воздействию одного из вырабатываемых вредных веществ, а также по их совместному агрегатному воздействию.

5. По результатам определения количественных (числовых) значений диапазона строятся линии регрессии, которые и образуют систему уравнений, являющихся ограничениями для возможных технологических режимов работы двигателя ДЭС.

Третья глава посвящена разработке программы и методики стендовых испытаний ДЭС, работающей на биотопливе с различным смесевым составом для получения исходных данных при расчете предложенных в главе 2 моделей, обработке полученных результатов и разработке методики определения сравнительных эксплуатационных показателей.

В соответствии разработанной методикой необходимо определить следующие функциональные зависимости:

- зависимость напряжения от процентного соотношения смесевого топлива и выделяемой мощности;

- зависимость выброса вредных веществ в ОГ (С0,С02,СН), а также дымности ОГ от процентного соотношения смесевого топлива и выделяемой мощности;

- зависимости выброса СО, С02, СН и дымности на 1 кВт-ч от процентного соотношения смесевого топлива и выделяемой мощности;

- зависимость падения мощности от процентного соотношения смесевого топлива и номинальной мощности;

- зависимость расхода топлива от процентного соотношения смесевого топлива и выделяемой мощности;

- зависимость расхода топлива на 1 кВт-ч от процентного соотношения смесевого топлива и выделяемой мощности.

Для проведения стендовых испытаний и получения зависимостей был разработан стенд для определения технических характеристик передвижных электростанций с приводом от двигателей внутреннего сгорания (Рис. 1). На данное изобретение получен патент РФ на полезную модель № 106918._

Рис. 1 — Схема и общий вид устройства для определения технических характеристик передвижных электростанций с приводом от двигателей внутреннего сгорания:

1 - вынесенный топливный бак , 2 - расходомер, 3 - имитатор нагрузки, 4 - блок снятия характеристик, 5 - приборы для измерения электротехнических показаний генератора, 6 -приборы для снятия характеристик двигателя внутреннего сгорания (газоанализатор и ды-момер).

Четвертая глава посвящена результатам экспериментальных исследований ДЭС, работающей на смесевом топливе, и их анализу. Исследования проводились на разработанном стенде в лаборатории МГУЛ, а также на дизельных электростанциях, эксплуатируемых в лесхозах и леспромхозах Владимирской области. В качестве стандартного топлива для дизельной электростанции использовалось чистое дизельное топливо (ДТ) по ГОСТ 309-82, в качестве экспериментального использовалось смесевое топливо - дизельное топливо (ДТ) + рапсовое масло (РМ), в различных процентных соотношениях: 100ДТ (100% ДТ), 10РМ90ДТ (10% рапсовое масло - 90% ДТ), 15РМ85ДТ, 20РМ80ДТ, 25РМ75ДТ, 30РМ70ДТ, 35РМ65ДТ и 40РМ60ДТ.

Получены данные зависимости напряжения от процентного соотношения смесевого топлива и генерируемой мощности, зависимости выброса вредных веществ в ОГ (СО, С02, СН), а также дымности ОГ от процентного соотношения смесевого топлива и генерируемой мощности, зависимость расхода топлива от процентного соотношения смесевого топлива и генерируемой мощности. Было установлено, что при увеличении мощности на всех видах топлива прослеживается падение напряжения (Рис. 2) в пределах от 3 до 7%, при этом величина падения практически не зависит от состава смесевого топлива, так при использова-

нии смеси 10%РМ падение напряжения на максимальной мощности составляет около 1 % в сравнении с ДТ.

"5 1 -*-дт

2 219 1 т

XX 0.5 1 1.5 2 2.5 3 Л.5 4 4.5 Генерируемая мощность. кВт ч

20° о 2 5» о

216

« Я

213 I I -*-зо*

Л5°о 40° о

Рис. 2 — Зависимость напряжения от мощности при различном составе топлива по заданному доверительному интервалу

Выявлено, что при увеличении процентного содержания рапсового масла в смеси расход топлива возрастает (Рис. 3). На отрезке от 0 до 1,5 кВт ч разница в расходе топлива при содержании в смеси 10% и 15% несущественна и составляет около 3% относительно чистого дизельного топлива, но после 1,6 кВт-ч разница в расходе топлива возрастает и составляет порядка 25-30%.

лл

}.5

1«!

и 5

в '

Си

1.5 1

0.5

XX 1 1.5 2 5 3.5 4.5 5

Генерируемая мощность, кВт-ч

—»-ДТ -«-10% —15% -20% -25% -»-30% -35% -40%

Рис. 3 — Зависимость расхода топлива при различных содержания биотоплива от %-го содержания биодобавок и генерируемой мощности

Проведены экспериментальные расчеты по выбросам СО, СН, СХ)2 и дым-ности в пересчете на 1 кВтч генерируемой мощности.

Функциональные зависимости на рисунке 4 показывают, что на всем технологическом процессе выделение СО на 1 кВт-ч генерируемой мощности сокращается при всех видах топлива, но при содержании 15% и 20% РМ оно минимальное.

0.5 I 1.5 2 2.5 л 5.5 4 4.5 5

Гексрнрусмаи мощности, кВт ч

-•-ДТ —■■— I(О -*-15%-20%-25% -*-л0%-35%-40«.,

Рис. 4 - Зависимость выброса СО на 1 кВт-ч от %-го содержания биодобавок

Снижение дымности на 1 кВт-ч генерируемой мощности (Рис. 5) прослеживается на всем технологическом процессе, при этом применение смесевого топлива с 15% и 20% содержанием РМ также является оптимальным, так как выбросы при этих топливах являются наименьшими.

Аналогичные тенденции наблюдаются для зависимостей содержания СН

—Д'1 »1"-. — I -я-.. — 2Н-. 4м».

Рис. 5 - Зависимость выброса дымности на 1 кВт-ч от %-го содержания биодобавок

Используя зависимость расхода топлива на 1 кВт-ч от процентного содержания биодобавок и сравнительную стоимость единицы ДТ и РМ в моделях (13, 14) можно определить целесообразность использования смесевого топлива с учетом ограничений по расходу.

Оценив суммарное воздействие всех компонентов вредных выбросов ОГ в атмосферу, сравниваем их с максимально допустимыми значениями по евро-стандартам. Таким образом, рассчитывается количество вредных выбросов относительно каждого компонента. После суммирования относительных величин мы получаем агрегатные суммарные воздействия вредных выбросов ОГ в окружающую среду.

На основании исходных данных можно проводить расчеты предложенных моделей для любых видов ограничений. Поскольку РФ в ближайшее время го-

товится к переходу на экологические стандарты Евро IV, предлагаемые модели позволяют провести расчет с учетом этих ограничений.

Для определения оптимальных значений расхода топлива и минимальных значений вредных выбросов произведен пробный расчет предложенных в главе 2 моделей оптимизации.

Для этого, используя полученные данные по выбросам вредных веществ в атмосферу, можно построить область ограничений оптимальных технологических режимов ДЭС с учетом требований по экологии (Рис. 6). Далее по значению экологических евростандартов для каждого вещества и для каждого процентного содержания была составлена таблица минимальных значений мощностей, при которых работа двигателя считается экологически безопасной, что показано в таблице 1.

В области технологических режимов при вводе минимального значения по мощности определенного евростандартами для каждого компонента вредных выбросов ОГ, можно выбирать для каждого процентного содержания смесевого топлива максимальное значение, которое в свою очередь будет являться минимальным допустимым значением для работы ДЭС на данном процентном соотношении биодобавок и дизельного топлива.

Таблица 1 - Минимально допустимые ограничения по мощности для техноло-

Содержание РМ в смеси с дт. % Минимальная выделяемая мощность ДЭС, кВт-ч. Минимально допустимые ограничения

при ограничениях по выбросам ОГ дымность

СО сн со2

0% 1,23 1,54 1,36 1,6 1,6

10% 2,1 1,48 1,49 1,9 2,1

15% 0,74 1,24 1,19 1,9 1,9

20% 0,95 1,16 1,37 1.9 1,9

25% 2,92 2,22 1,76 1.8 2,92

30% 2,86 1,54 3,32 2,1 3,32

35% 1,69 1,5 1,76 1,75 1,76

40% 1,48 1,54 1,44 1,9 1,9

Таблица 1 позволяет построить область ограничений технологических режимов по выбросам ОГ с учетом требований Евростандартов (Евро IV) (Рис. 6).

со

С02

25% 30% 35% 40% Содержание РМ в емеси. вс

Рис. 6 - Область ограничений технологического режима по выбросам с учетом требований Евростандартов IV

Из рисунка 6 видно, как линия разграничивает область допустимых технологических ограничений с областью недопустимых, то есть ниже данной линии находится область, в которой применение ДЭС невозможно по экологическим ограничениям.

Стоит отметить, что, например, невыполнение условия уравнения 8 для данных по СН при жестком экологическом контроле приводит к невозможности использования данного двигателя при 0,5 кВт-ч генерируемой мощности. Также результаты обработки данных эксперимента показали, что во всем допустимом диапазоне работы данного двигателя лучшим топливом по экологическим показателям является топливо содержанием биодобавки 15%.

Получив данные по расходу топлива можно построить таблицу технологических режимов (таблица 2) с учетом ограничений по расходу топлива, что даст возможность определять допустимый расход топлива при определенном процентном содержании биодобавок в топливе и определенной генерируемой мощности. Красным выделена область недопустимых режимов работы дизельной электростанции лесного комплекса.

Таблица - 2 Ограничения технологических режимов работы двигателя с учетом __требований Евростандартов IV_

0% Расход топлива на 1 кВт-ч при выделяемой мощности и ограничениях

0,600 0,800 0,600 0,400 0343 0,333 0,340

10% 0,630 0,800 0,613 0,520 0386 0,378 0,380

15% 0,650 0,890 0,667 0,600 0,486 0,489 0,480

20% 0,700 0,920 0,733 0,680 0,629 0,600 0,600

25% 0,840 1,000 0,867 0,800 0,714 0,644 0,660

30% 0,900 1,500 0,933 1,000 0,857 0,756 0,800

35% 1,100 1,700 1,000 1,120 0,943 0,844 0,860

40% 1,300 1,900 1,533 1,200 1,057 0,933 0,920

Содержание РМ в смеси с ДТ, % XX 1 1,5 2,5 3,5 4,5 5

Генерируемая мощность, кВт-ч

Полученные результаты определяют области допустимых значений эксплуатационных показателей ДЭС в зависимости от выбранных ограничений по Евростандартам Ш-1У-У.

Пятая глава посвящена оценке экономической эффективности внедрения результатов исследований. Предложенная методика была внедрена на ряде предприятий ГАУ ВО «Владлесхоз» и ОАО «Гусевской леспромхоз». Эксплуатационные испытания показали, что экономический эффект достигается за счет снижения затрат на топливо с учетом разницы в стоимости топливных компонентов.

Годовой экономический эффект от внедрения результатов исследований в ОАО «Гусевской леспромхоз» при использовании на различных дизельных электростанциях составил от 8 до 25 тысяч рублей на одну электростанцию.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Развитие малой распределенной энергетики (МРЭ) в лесном комплексе РФ привело к существенному увеличению использования электростанций с приво-

дом от двигателей внутреннего сгорания, при этом около 70% из них работают на дизельном топливе.

2. Тенденции развития мировой экономики показывают актуальность задачи постепенной замены традиционного топлива возобновляемыми источниками энергии. Однако, в настоящее время отсутствуют работы по использованию биотоплива на дизельных электростанциях, как средств МРЭ в лесном комплексе РФ, а также исследования по оценке и управлению показателями их работы при использовании биотоплива, включающие в себя минимизацию количества вредных веществ в отработавших газах, оптимизацию расхода и затрат на топливо.

3. Разработаны программы стендовых испытаний и методики измерений основных эксплуатационных показателей дизельной электростанции работающей на различных смесевых топливах. На основании проведенного патентного поиска разработан и изготовлен оригинальный стенд (Патент РФ на полезную модель №106918 «Стенд для измерения технических характеристик передвижных электростанций с приводом от двигателей внутреннего сгорания»),

4. Проведенные на этом стенде экспериментальные исследования подтвердили работоспособность двигателя на биотопливах различного состава и возможность улучшения показателей токсичности путем оптимизации состава смесе-вого топлива, при этом выделяемая мощность уменьшается не более чемна4-7%

5. Получены зависимости основных эксплуатационных показателей дизельных электростанций (мощностных, экологических и экономических), позволяющие выбрать диапазоны режимов их работы. Установлено, что с увеличением концентрации биодобавок токсичность выбросов снижается, особенно в диапазоне от 10% до 20% содержания РМ в смеси.

6. Получены модели оптимизации состава смесевого топлива по экологическим и экономическим критериям. Проведенные расчеты по предложенным моделям показали, что использование смесей рапсового масла и дизельного топлива в пропорциях Ю%:90%, 15%:85% и 20%:80% является оптимальным для работы дизельной электростанции, так как увеличение расхода топлива, падение выделяемой мощности и выбросы отработавших газов при этих соотношениях минимальны.

7. Предложены диапазоны эффективного использования дизельной электростанции с учетом допустимых ограничений.

8. Результаты внедрения предложенной методики на ряде предприятий показали, что экономический эффект достигается за счет снижения затрат на топливо с учетом разницы в стоимости топливных компонентов. Годовой экономический эффект от внедрения результатов исследований в ОАО «Гусевской леспромхоз» при использовании различных дизельных электростанциях составил от 8 до 25 тысяч рублей на одну электростанцию.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Тарлаков Я.В., Кольниченко Г.И., Сиротов A.B. / Биомасса и биотопливо в энергетическом обеспечении отраслей экономики // Вестник Московского Государственного Университета леса - Лесной вестник. -2010 №4 (73), с. 136-140.

2. Тарлаков Я.В., Кольниченко Г.И., Сиротов A.B., Панферов В.И. / Жидкое биотопливо: проблемы и перспективы создания и использования // Вестник Московского Государственного Университета леса - Лесной вестник. - 2010 №1 (70)-с. 105-108.

3. Тарлаков Я.В., Кольниченко Г.И., Сиротов A.B. / Экспериментальное исследование характеристик дизель-генератора, работающего на дизельном топливе с биодобавками // Вестник Московского Государственного Университета леса —Лесной вестник. - 2012 №3 (86), с. 58-61.

Патент:

4. Пат. на пол. мод. 106918 Российская Федерация, МПК F 02 В 63/04. Устройство для измерения технических характеристик передвижных электростанций с приводом от двигателя внутреннего сгорания / Сиротов A.B., Тарлаков Я.В, Панферов В.И.; заявитель и патентообладатель Моск. гос. унив. леса. -№2011112065/06; заявл. 31.03.11 ; опубл. 27.07.11 , Бюл. № 21 (П ч.). -2с.: ил.

Статьи в сборниках научных трудов:

5. Тарлаков Я.В., Кольниченко Г.И., Сиротов A.B. / Жидкое биотопливо: проблемы и перспективы создания и использования // Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии: сборник трудов международной научно-технической конференции. Тольятти: ТГУ, 2009г,. с. 38—43.

6. Тарлаков Я.В., Кольниченко Г.И., Сиротов A.B., Панферов В.И. / Биотехнологии - весомая составляющая альтернативной энергетики // Биоэнергетика и биотехнологии - эффективное использование отходов лесозаготовок и деревообработки: тезисы докладов. - М ГОУ ВПО МГУЛ, 2009г., с-62.

7. Тарлаков Я.В., Кольниченко Г.И., Сиротов A.B. / Жидкое биотопливо -проблемы и перспективы создания и применения // Сб. «Актуальные проблемы развития лесного комплекса»: материалы международной научно — технической конференции. - Вологда, 2010г., с. 133-135.

8. Тарлаков, Я.В., Селиванов К.В. / Измерительно-нагрузочный стенд для анализа рабочих характеристик и совместимости дизель-генератора и различных видов топлива // Сборник работ победителей отборочного конкурса НИР студентов, аспирантов и молодых ученых по нескольким междисциплинарным направлениям // Мин-во образования и науки РФ, ЮЖ.-Рос. Гос. Тех.ун-т (НПИ). - Новочеркасск: Лик, 2011. - 575 с. (289-291 е.).

9. Тарлаков, Я.В. / К вопросу использования биотоплива // Сб. «Актуальные проблемы развития лесного комплекса»: материалы международной научно -технической конференции. - Вологда: ВоГТУ, 2009г., с. 133-134.

Отпечатано в полном соответствии с качеством представленного оригинал-макета

Подписано в печать 11.01 2013. Формат 60x90 1/16 Бумага 80 г/м2 Гарнитура «Тайме». Ризография. Усл. печ. л. 1,0 Тираж 70 экз. Заказ № 4.

Издательство Московского государственного университета леса 141005, Мытищи-5, Московская обл., 1-ая Институтская, 1, МГУЛ E-mail: izdat@incgil.ac.ru

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Дизельные электростанции лесного комплекса как средства малой распределенной энергетики.

1.2. Использование альтернативных видов топлива для двигателей внутреннего сгорания.

1.3. Оценка физико-химических свойств топлива на основе растительных масел.

1.4. Использование топлива на основе растительных масел в дизельных двигателях.

1.5. Выводы, цель и задачи исследования.

ГЛАВА 2. ОПТИМИЗАЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДИЗЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ ПРИ РАБОТЕ НА БИОТОПЛИВЕ

2.1. Постановка задачи. Выбор критерия оптимизации.

2.2. Разработка моделей оптимизации эксплуатационных показателей работы дизельных электростанций.

2.2.1 Модель оптимизации количества вредных веществ в ОГ.

2.2.2 Модель оптимизации расхода топлива.

2.2.3 Модель оптимизации затрат на топливо.

2.3. Методика нахождения оптимальных решений.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Программа стендовых испытаний дизельной электростанции работающей на биотопливе с различным смесевым составом.

3.2. Методика экспериментальных исследований.

3.2.1 Выбор объекта испытаний и топливных композиций.

3.2.2 Определение цели испытаний и подготовка к испытаниям.

3.2.3 Приборы для проведения испытаний и разработка экспериментального стенда.

3.2.4 Организация и проведение испытаний.

3.2.5 Обработка полученных результатов и определение сравнительных эксплуатационных показателей дизельной электростанции при работе на дизельном и смесевом топливе.

3.3. Общие требования к проведению испытаний.

3.4. Методика измерения основных показателей качества работы дизельной электростанции работающей на биотопливе.

3.4.1 Методика измерения электрических показателей ДЭС работающей на смесевом топливе.

3.4.2 Методика определения экологических показателей ДЭС работающей на смесевом топливе.

3.4.3 Методика определения расхода топлива ДЭС работающей на смесевом топливе.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ.

4.1. Результаты экспериментальных исследований.

4.1.1 Влияние концентрации биодобавок на мощность двигателя.

4.1.2 Влияние концентрации биодобавок на экологические показатели.

4.1.3 Влияние концентрации биодобавок на расход топлива.

4.2. Проведение экспериментальных расчетов по выбросам СО, СН, С02, дымности.

4.3. Результаты расчетов основных эксплуатационных показателей по предложенным моделям.

Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА.

Выводы по главе 5.

В настоящее время в Российской Федерации значительно возросла значимость развития так называемой «малой распределённой энергетики» (МРЭ). По разным оценкам, от 60 до 70% территории России не охвачено централизованным электроснабжением по причине большого расстояния между населённым пунктами (иногда сотни и даже тысячи километров). Централизованное энергоснабжение целесообразно для крупных нагрузок и для нагрузок с высокой плотностью энергопотребления. Это означает, что обеспечить электроэнергией и теплом потребителей в этих условиях возможно в основном с помощью малой энергетики, поскольку на этих территориях строительство крупных электростанций в одних случаях нецелесообразно, в других - не оправдано с экономической точки зрения.

В связи с этим в ноябре 2010 года Правительством РФ была учреждена технологическая платформа «Малая распределенная энергетика» (протокол заседания правительственной комиссии по высоким технологиям и инновациям от 1.04.11 №2). В состав платформы входит более 150 организаций - участников, в том числе известные НИИ и проектные учреждения, крупнейшие энергокомпании, производители энергооборудования и т.д.

Целью создания технологической платформы МРЭ является инновационно-технологическое обеспечение структурной реконструкции и модернизации российской энергетики путем перехода от жестко централизованной системы с преобладанием крупных источников генерации к разнообразию способов энергообеспечения на основе малых форм энергетики [1,16,123]. Все это в полной мере относится к электроснабжению лесозаготовительных пунктов, машин и механизмов, используемых на лесозаготовках и в лесной промышленности. В настоящее время основными средствами МРЭ в лесном комплексе являются дизельные электростанции [2,3,4,5].

Не подлежит сомнению, что в ближайшую четверть века нефть и продукты её переработки по прежнему будут играть важную роль в энергетическом балансе мира. Это обусловлено тем, что на сегодняшний день отсутствует альтернативный экономичный источник для мобильной энергетики [6]. Несмотря на значительные усилия, предпринимаемые во всех странах по созданию заменителей нефти, продукты ее переработки еще долго останутся основным видом сырья для транспорта, сельскохозяйственных машин, военной техники, сырьем для нефтехимического синтеза. Если ранее (т.е. в период с 1900 по 1980 г.г.) мировая нефтедобыча прогрессивно возрастала, то, начиная с 1980 года, темпы прироста разведанных запасов нефти снизились в несколько раз по сравнению с темпами ее добычи, что свидетельствует о нарастающей проблеме в сфере мирового потребления нефти. За последнее время мировые тенденции в разведке запасов и объемах ежегодной добычи нефти становятся все более проблематичными [7, 8, 9].

Поэтому XII международный энергетический форум единодушно высказался за развитие возобновляемых источников энергии. Президент России в своем послании к Федеральному собранию (декабрь 2009 г.) отметил, что России «нужно не только наращивать добычу полезных ископаемых, но и добиваться лидерства во внедрении инноваций - как в традиционной, так и в альтернативной энергетике».

Но это не единственная проблема, перед учеными также стоит задача по снижению количества выбрасываемых двигателями вредных веществ в атмосферу. В отработавших газах содержатся тяжелые токсичные металлы, в том числе и свинец, который вызывает ряд тяжелейших заболеваний. Наиболее опасное соединение в составе выхлопных газов - окись углерода (СО) [10].

Проблему можно решить путем частичного перехода двигателей на использование биотоплива как в чистом виде, так и в качестве биодобавок к традиционным видам топлив, т.е. использованию смесевого топлива. Поэтому наиболее актуальной проблемой является поиск альтернативных источников энергии и топлива, которые смогут без существенных потерь технических характеристик двигателей заменить традиционные дизельное и бензиновое топливо. Основными их параметрами должны стать возобновляемость и экологичность [11, 12, 13, 14].

Правительством РФ была принята ТП «Возобновляемые источники энергии», в которой в качестве одной из основных целей стало повышение эффективности сельского хозяйства и лесной отрасли. Следует признать актуальным получение энергии из биомассы, т.е использование биодизеля, биоэтанола и биотоплива второго поколения - биобутанола, поскольку у всех этих субстанций есть преимущества перед существующими видами топлив:

- биотопливо получают путем переработки продуктов растительного происхождения, что не ухудшает структурный и химический состав почв;

- выброс углекислого газа (СОг) значительно меньше, чем у обычного топлива;

- по сравнению с бензином и дизельным топливом биотопливо демонстрирует лучшие результаты по показателям продуктов сгорания: монооксида углерода, углеводородов, остаточных частиц и сажи;

- при попадании на биологические объекты, биотопливо не причиняет вреда ни растениям, ни животным, ни водным источникам. Кроме того, оно подвергается практически полному биологическому распаду;

- для получения этанола и биоэтанола возможно использование отходов от лесопереработки, что позволяет более широко использовать лесную биомассу для получения биотоплива, а не оставлять древесные отходы на лесосеке и сжигать [15,16,20].

Страны ЕС, США, Китай и Бразилия планируют к 2020 году существенно увеличить долю биотоплива в общем расходе топлива на транспорт и другие цели [17,18,19,21].

Биотоплива по своим физико-химическим свойствам ближе к дизельным топливам, чем к бензинам, имеют сравнительно высокие плотность и вязкость, низкую испаряемость, что делает возможным их использование лишь в дизельных двигателях. Дизельные двигатели, работающие с большой степенью сжатия и повышенными значениями коэффициента избытка воздуха, характеризуются лучшими показателями топливной экономичности и токсичности отработавших газов (ОГ)[25-27,32].

Диссертационная работа посвящена разработке метода оценки эксплуатационных показателей дизельных электростанций лесного комплекса при использовании биотоплива: мощностных (напряжение и мощность), экологических (токсичность отработавших газов), экономических (расход топлива), теоретическому обоснованию выбора состава смесевого топлива для достижения требуемого качества работы дизельных электростанций лесного комплекса и разработке методики подбора состава смесевого топлива, а также проведению сравнительной оценки мощностных, экологических и экономических показателей использования топлива различных составов.

Структура мирового потребления постепенно меняется в сторону увеличения потребления энергии из возобновляемых источников и достигла уже 13,5 % от общего количества. Объём использования возобновляемых ресурсов в России в шесть раз ниже среднего уровня использования возобновляемых источников энергии чем в развитых странах (3 % против 18 %).

Актуальность диссертационной работы обусловлена необходимостью постепенной замены традиционного моторного топлива возобновляемыми источниками энергии, а также необходимостью более широкого использования средств малой распределенной энергетики в лесном комплексе.

Традиционные источники имеют вполне очевидную тенденцию к удорожанию, так как перспективные места их добычи находятся в труднодоступных районах, не имеющих развитой инфраструктуры, а степень негативного экологического воздействия от их использования возрастает.

В мире уделяется особое внимание использованию жидкого биотоплива для дизельных и бензиновых двигателей в виде биодобавок к основному топливу. Одним из альтернативных видов топлива для дизельных двигателей является биотопливо на основе растительных масел, использование которого обеспечивает не только решение проблемы замещения нефтяных топлив, но и улучшает экологические показатели работы двигателей. При этом биотопливо можно использовать как вместо, так и в смеси с традиционным топливом.

В соответствии с вышеизложенным целью работы является разработка метода оценки эксплуатационных показателей дизельных электростанций лесного комплекса при использовании биотоплива и обоснование выбора состава смесевого топлива.

При этом необходимо:

- обосновать выбор состава смесевого топлива с учетом ограничений по показателям работы дизельной электростанции лесного комплекса (мощностные, экологические и экономические);

- разработать методики испытаний и конструкцию стенда для сравнительной оценки мощностных, экологических и экономических характеристик дизельных электростанций, работающих на чистом дизельном топливе и биотопливе;

- провести экспериментальные исследования и установить степень влияния концентрации биодобавок к дизельному топливу на эксплуатационные характеристики дизельных электростанций лесного комплекса;

- разработать рекомендации по определению оптимального состава топлива с учетом ограничений по мощностным, экологическим и экономическим показателям.

Объект исследования; дизельные электростанции лесного комплекса.

Предмет исследования: эксплуатационные показатели и режимы работы дизельной электростанции лесного комплекса.

Научная новизна;

- теоретически обоснован и практически подтвержден метод выбора состава смесевого топлива для дизельной электростанции лесного комплекса;

- разработаны математические модели определения оптимального состава топлива для дизельных электростанций лесного комплекса с учетом ограничений (мощностные, экологические и экономические);

- разработана методика стендовых испытаний дизельной электростанции, работающей на биотопливе;

- установлены закономерности влияния состава биотоплива на эксплуатационные показатели работы дизельной электростанции.

Методы исследований. Поставленная в работе цель достигается сочетанием теоретических и экспериментальных методов исследования. При этом использовались классические методы математического моделирования для теоретического обоснования выбора оптимального состава смесевого топлива с учетом ограничений по качеству работы дизельной электростанции лесного комплекса, а также традиционные и оригинальные методы экспериментальных исследований для оценки эксплуатационных показателей дизельной электростанции лесного комплекса при работе на различных смесевых топливах, включающие сбор и обработку экспериментальных данных общепринятыми методами математической статистики. Экспериментальная часть работы заключалась в определении мощностных, экологических, экономических показателей дизельных электростанций лесного комплекса.

Достоверность и обоснованность научных положений определяется:

- использованием современных методов сбора и обработки информации на основе действующих стандартов ГОСТ Р 4183-2004 (ЕЭК ООН №83), пакета программ Excel при обработке данных;

- использованием классических методов математического моделирования;

- совпадением результатов экспериментальных исследований с результатами эксплуатационных испытаний.

Практическая ценность состоит в том, что:

- разработан метод определения процентного соотношения биотоплива для достижения требуемых характеристик работы дизельной электростанции в различных условиях эксплуатации;

- разработана конструкция стенда для оценки эксплуатационных характеристик дизельных электростанций, новизна которого подтверждена патентом РФ на полезную модель №106918, и даны практические рекомендации по выбору состава смесевого топлива.

Личное участие автора. Автором лично определены цель и задачи исследования, теоретически разработан и обоснован метод оценки показателей работы дизельной электростанции (ДЭС), а также методика экспериментальных исследований. Разработан стенд и проведены сравнительные испытания, статистический анализ полученных результатов, их обработка и обобщение.

Реализация результатов работы. Работа проводилась в соответствии с планами НИР Московского государственного университета леса. Результаты работы внедрены в Гусевском филиале ГАУ ВО «Владлесхоз», ООО «Гусевское лесопромышленное предприятие», Курловском филиале ГАУ ВО «Владлесхоз» и ОАО «Гусевской леспромхоз». Разработанный стенд используется в учебном процессе для проведения лабораторных работ по дисциплине «Электроснабжение предприятий» для студентов направления подготовки 151000.62 «Технологические машины и оборудование», профиль подготовки «Машины и оборудование лесного комплекса».

Апробация работы; по основным разделам диссертационной работы были сделаны доклады на научно-технических конференциях Московского государственного университета леса (МГУ Л) 2009-2012г.г.; на международных научно-технических конференциях в Вологодском государственном техническом университете (ВоГТУ) 2008-2010 г.г.; на международной научно-технической конференции «Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии» в г. Тольятти: ТГУ, 2009 г., а также на XI Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи - 2011. Работа являлась участником и призером всероссийского конкурса научно-исследовательских работ студентов, аспирантов и молодых ученых по нескольким междисциплинарным направлениям «Эврика-2011», Минобрнауки РФ - ЮРГТУ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано восемь работ, в том числе три работы в журналах, рекомендованных ВАК Российской Федерации и получен один патент РФ на полезную модель.

Основные положения, выносимые на защиту:

- математические модели и метод определения оптимального состава топлива для дизельных электростанций лесного комплекса;

- методика стендовых испытаний дизельной электростанции, работающей на биотопливе;

- конструкция стенда для определения эксплуатационных показателей дизельной электростанции работающей на биотопливе;

- результаты экспериментальных исследований мощностных, экологических и экономических показателей дизельной электростанции лесного комплекса при работе на биотопливе.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованной литературы и приложения. Общий объем работы 134 страницы, содержащий 49 рисунков и 20 таблиц. Список литературы включает 133 наименований на 15 страницах, в т. ч. на иностранном языке.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Развитие малой распределенной энергетики (МРЭ) в лесном комплексе РФ привело к существенному увеличению использования электростанций с приводом от двигателей внутреннего сгорания, при этом около 70% из них работают на дизельном топливе.

2. Тенденции развития мировой экономики показывают актуальность задачи постепенной замены традиционного топлива возобновляемыми источниками энергии. Однако, в настоящее время отсутствуют работы по использованию биотоплива на дизельных электростанциях, как средств МРЭ в лесном комплексе РФ, а также исследования по оценке и управлению показателями их работы при использовании биотоплива, включающие в себя минимизацию количества вредных веществ в отработавших газах, оптимизацию расхода и затрат на топливо.

3. Разработаны программы стендовых испытаний и методики измерений основных эксплуатационных показателей дизельной электростанции работающей на различных смесевых топливах. На основании проведенного патентного поиска разработан и изготовлен оригинальный стенд (Патент РФ на полезную модель №106918 «Стенд для измерения технических характеристик передвижных электростанций с приводом от двигателей внутреннего сгорания»).

4. Проведенные на этом стенде экспериментальные исследования подтвердили работоспособность двигателя на биотопливах различного состава и возможность улучшения показателей токсичности путем оптимизации состава смесевого топлива, при этом выделяемая мощность уменьшается не более чем на 4-7%.

5. Получены зависимости основных эксплуатационных показателей дизельных электростанций (мощностных, экологических и экономических), позволяющие выбрать диапазоны режимов их работы. Установлено, что с увеличением концентрации биодобавок токсичность выбросов снижается, особенно в диапазоне от 10% до 20% содержания РМ в смеси.

6. Получены модели оптимизации состава смесевого топлива по экологическим и экономическим критериям. Проведенные расчеты по предложенным моделям показали, что использование смесей рапсового масла и дизельного топлива в пропорциях 10%:90%, 15%:85% и 20%:80% является оптимальным для работы дизельной электростанции, так как увеличение расхода топлива, падение выделяемой мощности и выбросы отработавших газов при этих соотношениях минимальны.

7. Предложены диапазоны эффективного использования дизельной электростанции с учетом допустимых ограничений.

8. Результаты внедрения предложенной методики на ряде предприятий показали, что экономический эффект достигается за счет снижения затрат на топливо с учетом разницы в стоимости топливных компонентов. Годовой экономический эффект от внедрения результатов исследований в ОАО «Гусевской леспромхоз» при использовании различных дизельных электростанциях составил от 8 до 25 тысяч рублей на одну электростанцию.

1. Шаталов, В.И. Малая распределенная энергетика поможет решить многие проблемы / В.И. Шаталов. М.: Электроэнергия. - 2011. - №5. - с. 22-23.

2. Беляев, A.C. Энергетика XXI века: Условия развития, технологии, прогнозы / Л. С. Беляев, А. В. Лагерев, В. В. Посекалин и др.; Отв. ред. Н. И. // Воропай. Новосибирск: Наука, 2004. 386 с.

3. Новая парадигма развития энергетики России / Экономика мегаполисов и регионов, №9 2006 г

4. Проблемы и перспективы энергетического комплекса Москвы / Матер, научно-практической конференции, организованной Вольным экономическим обществом Москвы и общероссийской общественной организацией «Деловая Россия», 2006 г.

5. Новое поколение распределённой энергетики / Сборник трудов международной научно-практической конференции "Малая энергетика -2008". 21-22 мая 2008 г., г. Москва.: М.: ОАО "Малая энергетика", 2008. -97 с.

6. Кольниченко, Г.И. Жидкое биотопливо: проблемы и перспективы создания и использования / Г.И Кольниченко, A.B. Сиротов, В.И. Панферов, Я.В. Тарлаков // Вестник Московского Государственного Университета леса Лесной вестник. - 2010 №1 (70) - с. 105-108.

7. Demirbas, A. Biodiesel: a realistic fuel alter-native for diesel engines. -Springer-Verlag London Limited p. 2008 - 208.

8. Козлов, A.B. Биодизельное топливо как возобновляемый источник энергии для транспорта / A.B. Козлов, A.C. Кулешов // Безопасность в техносфере. -2007. № 5. - С. 9-14.

9. Каргиев, В. Законодательные инициативы Европейского Союза по стимулированию применения альтернативных видов топлива для транспортаи энергоснабжения // Автогазозаправочный комплекс + альтернативное топливо. 2005. - № 5. - С. 56-59.

10. Кривошеин, Д.А. Экология и безопасность жизнедеятельности: учеб. пособие для вузов / Д.А.Кривошеин, Л.А.Муравей, H.H. Роева и др.; Под ред. JI.A.Муравья. М: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. - 447с.

11. Шамонина, А.В, Спирты как добавки к бензинам / A.B. Шамонина, В.В. Макаров //Автомобильная промышленность. 2005. №8. С 11-12

12. Боровков, В.М. Итоги и научно-технические проблемы использования растительной биомассы и органосодержащих отходов в энергетике / В.М. Боровков, JI.B. Зысин, В.В. Сергеев // Известия РАН. Энергетика. 2002. №6. С 13-19.

13. Подгорный, И. И. Альтернативные источники энергии / И. И. Подгорный // Малая и альтернативная энергетика №3 (31), март, 2003.

14. Кириллов, Н.Г. Моторное топливо XXI века / Н.Г Кириллов // Энергия. 2007. №8. С 2-5.

15. Журнал об альтернативных источниках энергии «Чистая энергия». -2010. №4. С 24-27.

16. Тарлаков, Я.В. К вопросу использования биотоплива / Я.В. Тарлаков // Сб. «Актуальные проблемы развития лесного комплекса»: материалы международной научно технической конференции. - Вологда: ВоГТУ, 2009г., с. 133-134.

17. Кольниченко, Г.И. Биомасса и биотопливо в энергетическом обеспечении отраслей экономики страны / Г.И. Кольниченко, A.B. Сиротов, Я.В. Тарлаков // Вестник Московского Государственного Университета леса Лесной вестник - 2010 №4 (73), с. 136-140.

18. Положение дел в области продовольствия и сельского хозяйства // продовольственная и сельскохозяйственная организация объедененных наций, Рим, 2008.

19. Фёдоров, М.П. Вторичные ресурсы / М.П. Фёдоров // Известия РАН. Энергетика. 2002. №6. С 7-11.

20. Биотопливо вместо солярки, выход из «нефтяного» тупика // Агро-Инфор. 2006. - № 96.

21. Анискин, В. Н. Перспективы использования растительных отходов в качестве биотоплив / В. Н. Анискин, А,В. Голубкович // Теплоэнергетика. 2004., №5. с 60-65.

22. Автомобили переходят на спирт и растительное масло // Автогазозаправочный комплекс + альтернативное топливо. 2005. - № 5. -С. 71.

23. Большой скачок на биогорючем // Масложировая промышленность. -2005.-№4.-С. 20-21.

24. Грехов, JI.B. Топливная аппаратура и системы управления дизелей / JI.B. Грехов, H.A. Иващенко, В.А.Марков // Учебник для ВУЗов. М.: Изд-во Легион-Автодата, 2005. - 344 с

25. Жегалин, О.И. Альтернативные топлива и перспективы их применения в тракторных дизелях / О.И. Жегалин, Е.Г. Пономарев, В.Н. Журавлев // Обзор; М.: ЦНИИТЭ Итракторосельхозмаш, 1986. - 40 с.

26. Марков, В.А. Токсичность отработавших газов дизелей / Марков В.А., Баширов P.M., Габитов И.И. // М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.-376 с.

27. Терентьев, Г.А. Моторные топлива из альтернативных сырьевых ресурсов. М.: Химия, 1989. - 272 с.

28. О содействии использованию биогорючего и других видов горючего на транспорте (Извлечение). Директива 2003/30/ЕС Европейского Парламента и Союза от 8 мая 2003 г. // Масложировая промышленность. 2005. -№4.-С. 18.

29. Аблаев, А.Р. Производство и применение биодизеля: Справочное пособие / А.Р. Аблаев, Ф.М. Гумеров, И.Ф. Левин и др. // М.: АПК и ППРО, 2006. 80 с.

30. Не D., Wang М. Contribution Feedstock and Fuel Transportation to Total Fuel-Cycle Energy Use and Emissions // SAE Technical Paper Series. -2000. № 2000-01-2976. - P. 1-15.

31. Каргиев, В. Законодательные инициативы Европейского Союза по стимулированию применения альтернативных видов топлива для транспорта и энергоснабжения // Автогазозаправочный комплекс + альтернативное топливо. 2005. - № 5. - С. 56-59.

32. Давыдова, Е.М. Развитие топливного рынка ЕС: биодизельное топливо — возобновляемый энергетический ресурс / Е.М. Давыдова, В. Harten, Н.Н. Пасхин // Масложировая промышленность. 2005. - № 4. - С. 22-24.

33. Andersson Е. Volvo Environmental Database for Fuels // SAE Technical Paper Series. 2000. - № 2000-01-2010. - P. 1-6.

34. K. Eisbett, L. Eisbett, G. Eisbett et al. Elsbett's Reduced Cooling of DI Diesel Engines without Water or Air // SAE Technical Paper Series. 1987. -№ 870027.-P.101-107.

35. Onion G., Bodo L.B. Oxygenate Fuels for Diesel Engines: A Survey of World-Wide // Biomass. 1983. - Vol. 3, № 2. - P. 77-133.

36. Pflanzenole als Motorentreibstoffe // Landtechnik. 1993. - Jg. 48, № 8/9.-S. 51-52, 54.

37. Schneider HJ. Treibstoff vom Feld: Alternative Antriebe: Bio-Masse ermöglicht einen geschlossenen Kohlendioxid-Kreislauf // ACE Lenkrad. 1991. -Jg.38,№9.-S. 29-31.45. «EU Energy Scenarios up to 2030». P. 11

38. Braun F. Biodiesel: Ein Nutzer Erzahlt // KFZ Anzeiger. 1996. - Jg. 49,№2.-S. 12-15.

39. V. Camobreco, J. Sheehan, J. Duffield et al. Understanding the Life-Cycle Costs and Environmental Profile of Biodiesel and Petroleum Diesel Fuel // SAE Technical Paper Series. 2000. - № 2000-01-1487. - P. 1-6.

40. Higgins B.S., Mueller C.J., Siebers D.L. Measurements of Fuel Effects on Liquid-Phase Penetration in DI Sprays // SAE Technical Paper Series. 1999. -№ 1999-01-0519.-P. 1-14.

41. May H., Hattingen U., Klee P. et al. Comparing Investigations on Exhaust Gas Emissions of Different Diesel Engines Running with Diesel Fuel and Rapeseed Oil Methyl Ester // MTZ. 1997. - Jg 58, № 1. - S. 42-52.

42. Mittelbach M., Tritthart P., Junek H. Diesel Fuel Derived from Vegetable Oils, II: Emission Tests Using Rape Oil Methyl Ester // Energy in Agriculture. 1985. - Vol. 4. - P. 207-215.

43. Zehn Prozent Biokraftstoff fur Alle // Verein Deutscher Ingenieure. VDI- Nachrichten. 2005. - Jg. 59, № 47. - S. 1-8

44. Zimmermann J. Porsche-Versuch Lasst fur die Landwirtschaft Höften: Rapsöl als Dieselalternative // Automobil Revue. 1990. - Jg. 85, № 30. - S. 19.

45. Савенко, В.Г Рапс проблемы производства электронный ресурс.

46. URL: http://mcx-consult.ru/pagel909072009. (Дата обращения: 10.09.2012).

47. A. Zervos, Ch. Lius, О. Schrafer. Tomorrow's world, Renewable energy world. 2004,V.7, n 4.

48. Европа 2020 электронный ресурс. // Официальный сайт Евросоюза. URL: http://ec.europa.eu/europe2020/indexen.htm. (Дата обращения: 10.09.2012).

49. Кириллов, Н.Г. Альтернативные моторные топлива XXI века / Н.Г. Кириллов // Автогазозаправочный комплекс + альтернативное топливо. -2003. -№3.~ С. 58-63.

50. Munack A., Krahl J., Vellguth G. RME-Einsatz in Traktoren eine Bewertung// Landtechnik. - 1993. - Jg. 48, № 8/9. - S. 412-414.

51. Широкомасштабные эксперименты по введению рапсового масла в дизельное топливо // Автомобильная промышленность США. 1997. -№ 3. -С. 5-9.

52. Льотко, В. Применение альтернативных топлив в двигателях внутреннего сгорания / В. Льотко, В.Н. Луканин, A.C. Хачиян // М.: Изд-во МАДИ (ТУ), 2000.-311 с.

53. Тютюнников, Б.Н. Химия жиров / Б.Н. Тютюнников, З.И. Бухштаб, Ф.Ф. Гладкий и др. // М.: Колос, 1992.-448 с.

54. Кулиев, Р.Ш. Физико-химические свойства некоторых растительных масел / Р.Ш. Кулиев, Ф.Р. Ширинов, Ф.А. Кулиев // Химия и технология топлив и масел. -1999.-№ 4. С. 36-37.

55. Шкаликова, В.Н. Применение нетрадиционных топлив в дизелях / В.Н. Шкаликова, H.H. Патрахальцев // М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 1993.-64 с.

56. Гуреев, A.A. Топливо для дизелей / A.A. Гуреев, B.C. Азев, Г.М. Камфер //Свойства и применение. М.: Химия, 1993.-336 с.

57. Марков, В.А. Токсичность отработавших газов дизелей / В.А. Марков, P.M. Баширов, И.И. Габитов // М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.-376 с.

58. Нагорнов, С.А. Перспективное топливо для дизельных двигателей / С.А. Нагорнов // Вопросы современной науки и практики. Университет им. Вернадского. 2006. №1(3). - с. 212-216

59. Девянин, С.Н. Растительные масла и топлива на их основе для дизельных двигателей. Харьков: / С.Н. Девянин, В.А. Марков, С.Г. Семенов // Изд-во «Новое слово», 2007. -452 с.

60. Марченко, А. П. Сравнительная оценка эффективности применения растительных топлив в дизельном двигателе / А. П. Марченко, А. Ф. Минак, И. А. Слабун // Двигатели внутреннего сгорания. 2004. - № 1. - С. 46-51.

61. Кулманаков, С.П. Основные Направления исследований и результаты использования топлив из возобновляемых ресурсов / С.П. Кулманаков, Д.Д. Матиевский, А.В. Шашев, В.А. Мещеряков // Ползуновский вестник №1-2. 2009. - с. 6-16.

62. Noureddini Н., Teoh B.C., Davis Clements L. Densities of Vegetable Oils and Fatty Acids // Journal of the American Oil Chemists' Society. 1992. -Vol. 69, № 12.-P. 1 184-1188.

63. Марков, В. А. Топлива и топливоподача многотопливных и газодизельных двигателей. / Марков В.А., Козлов С.И. // М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2000. 293- 296 с.

64. Руденко, И.И. Испытания дизеля на биотопливе с использованием «Мотортестера МО 3-2» / И.И. Руденко // Вестник Московского Государственного Университета леса Лесной вестник - 2010 №5 (74), с. 110-117.

65. Tat М.Е., Van Gerpen J.H. The Kinematic Viscosity of Biodiesel and Its Blends with Diesel Fuel // Journal of the American Oil Chemists' Society. -1999-Vol. 76, № 12.-P. 1511-1513.

66. Scholl K.W., Sorenson S.C. Combustion of Soybean Oil Methyl Ester in a Direct Injection Diesel Engine // SAE Technical Paper Series. 1993. - № 930934.-P. 211-223.

67. Zubik J., Sorenson S.C., Goering C.E. Diesel Engine Combustion of Sunflower Oil Fuels // Transactions of the American Society of Agricultural Engineers. 1984. - Vol. 27, № 5.-P. 1252-1256.

68. Марков, В.А. Рапсовое масло как альтернативное топливо для дизеля / В.А. Марков, А.И. Гайворонский, С.Н. Девянин, Е.Г. Пономарев // Журнал "Автомобильная промышленность", 2006 год, № 2

69. Автомобили переходят на спирт и растительное масло // Автогазозаправочный комплекс + альтернативное топливо. 2005. - № 5. -С. 71

70. Гаврилова, В.А. Перспективы и реальность использования масел растительного происхождения в качестве биотоплива / В.А. Гаврилова, А.Г. Дубовская, Н.Г. Конькова и др. // Масложировая промышленность. 2005. -№ 4.-С. 15-17.

71. Семенов, В.Г. Оптимизация состава бинарного альтернативного дизельного топлива / В.Г. Семенов // Химия и технология топлив и масел. -2003.-№4.-С. 29-32.

72. Hamasaki К., Tanaka Y., Kurogi F. Performance and Emission Characteristics of a Small Diesel Engine with Emulsified Rapeseed Oil Fuels // Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers. Part B. 1992. - Vol. 58. - № 549.-P. 1551-1556.

73. Maxson T., Logan В., O'Brien S. Performance in Diesel and Biodiesels of Fluorosilicone Rubber Materials user for Automotive Quick Connector Fuel Line ORings and Other Sealing Applications // SAE Technical Paper Series. -2001.-№>2001-01-1124.-P. 1-9.

74. Korbitz W. Status and Development of Biodiesel Production and Projects in Europe // SAE Technical Paper Series. 1995. - № 952768. - P. 249-254.

75. Scholl K.W., Sorenson S.C. Combustion of Soybean Oil Methyl Ester in a Direct injection Diesel Engine // SAE Technical Paper Series. 1993. - № 930934.-P. 211-223.

76. M. Hashimoto, T. Dan, I. Asano et al. Combustion of the Rape-Seed Oil in a Diesel Engine // SAE Technical Paper Series. 2002. - № 2002-01-0867. -P. 1-12.

77. N. Hemmerlein, V. Körte, H. Richter et al. Performance, Exhaust Emissions and Durability of Modern Diesel Engines Running on Rapeseed Oil // SAE Technical Paper Series. 1991. -№ 910848. - P. 1-16.

78. J. Krahl, G. Vellguth, A. Munack et al. Exhaust Gas Emissions and Environmental Effects by Use of Rape Seed Oil Based Fuels in Agricultural Tractors // SAE Technical Paper Series. 1996. - № 961847. - P. 1-14.

79. J. Krahl, G. Vellguth, A. Munack et al. Schadstoffemissionen und Umweltwirkungen bei Verwendung von Rapsolkraftstoffen in der Landwirtschaft //MTZ.- 1996.-Jg. 57,№ l.-S. 24-31.

80. Kampmann HJ. Dieselmotor mit Direkteinspritzung für Pflanzenöl // MTZ. 1993. - Jg.54, № 7/8. - S. 378-383.

81. Anastopoulos G., Lois E., Stournas S. et al. Assessment of the Lubricity of Greek Road Diesel and the Effect of the Addition of Specific Types of Biodiesel // SAE Technical Paper Series. 1999. -№ 1999-01-1471. - P. 1-6.

82. Barsic N.J., Humke A.L. Performance and Emissions Characteristics of a Naturally Aspirated Diesel Engine with Vegetable Oil Fuels // SAE Technical Paper Series. 1981. - № 810262. - P. 10

83. Goettler HJ., Knudson A.M., Ziejewski M. Performance of a Diesel Engine Operating on Blends of Diesel Fuel and Crude Sunflower Oil at Normal and Elevated Fuel Temperatures // SAE Technical Paper Series. 1985. - № 852087.-P. 1-9.

84. Korbitz W. Status and Development of Biodiesel Production and Projects in Europe // SAE Technical Paper Series. 1995. - № 952768. - P. 249-254.

85. Barsic N.J., Humke A.L. Performance and Emissions Characteristics of a Naturally Aspirated Diesel Engine with Vegetable Oil Fuels // SAE Technical Paper Series. 1981.-№ 810262,- 10 p.

86. Anastopoulos G., Lois E., Stournas S. et al. Assessment of the Lubricity of Greek Road Diesel and the Effect of the Addition of Specific Types of Bio-diesel//SAE Technical Paper Series. 1999. - № 1999-01-1471.-P. 1-6.

87. C.N. Grimaldi, L. Postrioti, M. Battistoni et al. Common Rail HSDI Diesel Engine Combustion and Emissions with Fossil / Bio-Derived Fuel Blends

88. Руководство по эксплуатации газоанализатора многофункционального «Автотест 02.02». Предприятие-изготовитель: ООО «МЕТА», 2005. С-59.

89. Hollo J. Trends in der Aufarbeitung von Olsamen // Fett Wissenschaft Technologie = Fat Science Technology. 1987. - Jg. 89. - № 1. - S. 2-7.

90. Руководство по эксплуатации «Измеритель дымности отработавших газов МЕТА-01 МП». Предприятие-изготовитель: ООО «МЕТА», 2007. С-44.

91. Крайнюк А.И. Применение растительного масла в дизелях в качестве добавки к топливу / А.И. Крайнюк, И.П. Васильев, А.Е. Петренко и др. // Экотехнологии и ресурсосбережение. 2001. -№ 6. - С. 16-20.

92. Barsic N.J., Humke A.L. Performance and Emissions Characteristics of a Naturally Aspirated Diesel Engine with Vegetable Oil Fuels // SAE Technical Paper Series. 1981.-№ 810262,- 10 p.

93. Кутенев, В.Ф. Научно-технические проблемы улучшения экологических показателей автотранспорта / В.Ф. Кутенев, В.А. Звонов, Г.С. Корнилов // Автомобильная промышленность. 1998. -№'1 1.- С. 7-11.

94. Лиханов, В.А. Снижение токсичности автотракторных дизелей / В.А. Лиханов, A.M. Сайкин // М.: Колос, 1994. 224 с.

95. Марков, В.А. Рапсовое масло как альтернативное топливо для дизеля / В.А. Марков, А.И. Гайворонский, С.Н. Девянин и др. // Автомобильная промышленность. 2006. - № 2. - С. 1-3.

96. Горбунов В.В. Экспериментальные исследования дизеля ЯМЗ-238 при его работе на смесевых топливах / В.В. Горбунов, Н.Н. Патрахальцев,

97. А.М Абелян // Вестник Российского университета дружбы народов. Инженерные исследования. 2003. - № 1.-С. 5-10.

98. Краснощеков, Н.В. Применение биомоторных топлив на энергоавтономных сельхозпредприятиях / Н.В. Краснощеков, Г.С. Савельев, А.Д. Шапкайц // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1994. - № 11. - С. 4-7.

99. Краснощеков, Н.В. Адаптация тракторов и автомобилей к работе на биотопливе / Н.В. Краснощеков, Г.С. Савельев, Д.Б. Бубнов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1994. - № 12. - С. 1-4.

100. Гайворонский, А.И. Использование природного газа и других альтернативных топлив в дизельных двигателях / А.И. Гайворонский, В.А. Марков, Ю.В. Илатовский // М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2007. 480 с.

101. Иващенко, H.A. Рапсовое масло и дизеля с разделенной камерой сгорания / H.A. Иващенко, В.А. Марков, A.A. Ефанов // Автомобильная промышленность. 2007. - № 11.-С. 10-13.

102. Козлов, A.B. Биодизельное топливо как возобновляемый источник энергии для транспорта / A.B. Козлов, A.C. Кулешов // Безопасность в техносфере. -2007. № 5. - С. 9-14.

103. Марченко, А.П. Альтернативное биотопливо на основе производных рапсового масла / А.П.Марченко, В.Г. Семенов // Химия и технология топлив и масел. 2001.- № 3. - С. 31-32.

104. Горбунов, В.В. Экспериментальные исследования дизеля ЯМЭ-238 при его работе на смесевых топливах / В.В. Горбунов, H.H. Патрахальцев, A.M. Абелян // Вестник Российского университета дружбы народов. Инженерные исследования. 2003. -№ 1. - С. 5-10.

105. Бубнов Д.Б. Адаптация дизеля сельскохозяйственного трактора для работы на рапсовом масле: Автореферат дисс. . канд. техн. наук: 05.04.02. -М.: ВНИИ механизации сельского хозяйства, 1996. 17 с.

106. Пономарев В.Е. Адаптация малоразмерного высокооборотного дизеля 148,2/7,5 с непосредственным впрыском для работы на рапсовом масле: Дисс. . канд. техн. наук: 05.04.02. М.: РУДН, 1998.- 161 с.

107. Хеваге Ч.А. Снижение выбросов сажи малоразмерного высокооборотного дизеля с непосредственным впрыском путем добавки рапсового масла в топливо: Автореферат дисс. . канд. техн. наук: 05.04.02. М.: Российский университет дружбы народов, 1997. - 17 с.

108. Шашев A.B. Совершенствование рабочего процесса дизеля с объемно-пленочным смесеобразованием при использовании в качестве топлива рапсового масла: Автореферат дисс. . канд. техн. наук: 05.04.02. Барнаул.:

109. Алтайский государственный технический университет им И.И. Ползунова, 2007.- 16 с.

110. Михалин П. А. Восстановление валов роторов турбо компрессоров дизелей лесных машин и передвижных электростанций: Дисс. . канд. техн. наук: 05.21.01. -М.: МГУЛ, 2011.-е. 164 с.

111. Федоренко, В.Ф Результаты испытаний и перспективы эксплуатации дизелей на биотопливе монография / В. Ф. Федоренко, А. П. Ликсутина, Д. С. Буклагин, С. А. Нагорнов, А. Н. Зазуля, И. Г. Голубев. -М.-.ФГНУ «Росинформагро-тех», 2008 с. 136.

112. Новое поколение распределённой энергетики / Сборник трудов международной научно-практической конференции "Малая энергетика -2008". 21-22 мая 2008 г., г. Москва.: М.: ОАО Малая энергетика, 2008. -97с.

113. Руденко, И.И Работоспособность форсунок дизелей на биотопливе / И.И. Руденко // Вестник Московского Государственного Университета леса -Лесной вестник 2010 №1 (70), с. 98-100

114. Марков В. А., Гайворонский А. И., Грехов Л. В., Иващенко Н. А. Работа дизелей на нетрадиционных топливах. М.: Легион-Автодата, 2008.

115. Семенов Ю.П., Суханова B.C., Левина А.Б. и др. «Лесная биоэнергетика», Москва, 2008 г., с.348.

116. Шаталов В. И., Альтернатива росту цен — малая распределенная энергетика: // Континент Сибирь online. URL: http://www.ksonline.ru/stats/-/id/437/. (Дата обращения: 14.01.2012).

117. Кондратюк В.А. Воскобойников И.В., Кожемяко Н.П. Проблемы и перспективы биоэнергетики. Биомасса древесины и биоэнергетика. Дерево.RU сентябрь 2009 г, стр. 75-78.

118. Левин А.Б., Суханов B.C. Производство энергии с использованием древесного топлива. М., ж. «Дерево. RU», май-июнь 2005 г., с. 122 125.

119. Шамарин Ю.А., Селиванов К.В., Панферов В.И., Корнеев В.М. Проблемы диагностирования дизелей лесозаготовительных машин работающих на биотопливе. М.: Лесной вестник/ Вестник Московского государственного университета леса, № 5(81) 2011г. - с. 46-49