автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Обоснование и разработка автономной установки для производства пеллет с энергообеспечением от перерабатываемого сырья

На правах рукописи

Плотников Дмитрий Анатольевич

УДК 62 932 2 + 621 001 63

ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА АВТОНОМНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЕЛЛЕТ С ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕМ ОТ ПЕРЕРАБАТЫВАЕМОГО СЫРЬЯ

Специальность 05 02.13 «Машины, агрегаты и процессы (машиностроение)»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ижевск 2008

003447159

Работа выполнена в ГОУ ВПО Ижевский Государственный Технический Университет

Научный руководитель Официальные оппоненты

доктор техн наук, профессор Диденко Валерий Николаевич

доктор техн наук, профессор Филькин Николай Михайлович канд техн наук, доцент Сергеев Алексей Александрович

Ведущая организация Институт прикладной механики УрО РАН, г Ижевск

Защита состоится «17» октября 2008 г в заседании диссертационного совета

Д212 065 03 при ГОУ ВПО Ижевский Государственный Технический Университет, 426069, г Ижевск, Студенческая 7, тел (341-2) 58-88-46 в конференц-зале отдела аспирантуры и магистратуры (7й корпус)

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ИжГТУ

Автореферат разослан « { (> » сентября 2008

Ученый секретарь диссертационного совета

;октор техн наук, профессор Турыгин Юрий Васильевич

Общая характеристика работы: Актуальность

В связи с истощением запасов ископаемых топлив, во всем мире ведутся исследования по использованию биотоплива Для отопительных целей одним из перспективных является древесное гранулированное топливо - пеллеты Несмотря на массу достоинств, пеллеты пока еще недостаточно распространены в России Из-за ряда особенностей технологии их производства, цена на пеллеты еще достаточно высока, для того чтобы они могли конкурировать с традиционными нефтью и газом Решению данной проблемы посвящена данная работа Объект исследования

Машины и агре!аты для производства дрсвсспот гранулированного топлива (пеллет) Цель диссертационной работы

Обоснование и разработка автономной установки по производству пеллет с

энергообеспечением от перерабатываемого сырья

Задачи

• Исследовать современное состояние вопроса по разработке установок для переработки отходов лесной, торфодобывающей промышленности, и сельского хозяйства, провести технико-экономический анализ технологии производства пеллет и обосновать основные принципы снижения стоимости производства пеллет

• Разработать общую структуру и принципиальную технологическую схему установки по производству пеллет, предусматривающую размещение агрегатов на автомобильном шасси, с энергоблоком для выработки тепловой и эпектрической энергии от перерабатываемого древесною топлива Обосновать оптимальную производительность установки

• Разработать метод расчета установки

• Обосновать принятые конструктивные решения агрегатов установки и оценить экономическую эффективность принятого решения мобильной установки для производства пеллет с автономным энергообеспечением

Методы исследований

в работе использованы эмпирические и теоретические методы исследования Решения задач базируются на известных теоретических положениях физико-химических основ горения, механики жидкостей и газов, математического моделирования и деталей машин

Достоверность и обоснованность результатов

Достоверность исследований обеспечена обоснованностью теоретических положений, корректностью использованных математических методов, обоснованностью используемых теоретических зависимостей и принятых допущений, а также успешным опытом испочьзованием отдельных агрегатов установки в промышленной эксплуатации Достоверность новизны технического решения подтверждается патентом на изобретение

На защиту выносятся-

• Результаты анализа современного состояния вопроса по разработке установок дтя переработки в топливо отходов лесной, торфодобывающей промышленности, и сельского хозяйства, результаты технико-экономического анализа технологии производства пеллет, с целью поиска основных принципов снижения стоимости их производства

• Разработанные общая структура и принципиальная технологическая схема >становки для производства пеллет с энергообеспечением от

с

перерабатываемого сырья, а также результаты обоснования оптимальной производительности предлагаемой установки

• Разработанный метод расчета установки

• Конструктивные решения агрегатов установки для производства пеллет мобильного базирования с автономным энергообеспечением от перерабатываемого сырья и технико-экономическая оценка ее эффективности

Научная новизна

Автором предложена усовершенствованная технология производства пеллет, отличающаяся тем, что обеспечение технологического процесса теплотой и электроэнергией осуществляется за счет газификации части перерабатываемого сырья, с последующим сжиганием получившегося генераторного газа в газовом двигателе и теплогенераторе, с получением электрической и тепловой энергии соответственно

Автором разработан метод расчета предлагаемой установки для производства

пелет

Практическая полезность

Разработанная и запатентованная мобильная установка по производству пеллет с энергообеспечением от перерабатываемого сырья позволяет решить проблему переработки биомассы в отрыве от транспортной и энергетической инфраструктуры

Предложенный метод расчета установки позволяет производить подбор оборудования с высокой степенью точности, что значительно снижает финансовые и временные затраты на проектирование и отработку установки Реализация результатов

Результаты работы были использованы в фундаментальной НИР № ТП 7-08 «Исследование процессов тепломассообмена при переработке биомассы в альтернативные виды топлива" в ГОУ ВПО "Ижевский Государственный технический университет" Апробация работы

Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на семинарах и конференциях

• Всероссийская конференция инновационных проектов студентов и аспирантов по приоритетному направлению программы «Энергетика и энергосбережение», 26-29 сентября 2006г г Томск (почетный диплом)

• Научно-техническая конференция «Проблемы энерго-ресурсосбережения» ИжГТУ, Ижевск, 20 апреля 2007 г

• V Ярмарка бизнес-ангелов и инноваторов «Российским инноваторам - российский капитал», Пермь, 25-26 апреля 2007 г

• Научно-практическая конференция «Региональные аспекты реформы энергетики» Санкт-Петербургский государственный политехнический университет (СПбГПУ) 27 февраля 2008 года.

• Научно-техническая конференция "Проблемы энерго-,ресурсосбережения и охраны окружающей среды" ИжГТУ , Ижевск, 22-23 мая 2008

Публикации

Основное содержание диссертации отражено в 9 научных работах (4 из списка рекомендованных ВАК, в том числе в одном авторское свидетельстве) Структура и объем диссертации 4

Диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав, заключения, библиографического списка, включающего 102 наименования Работа изложена на 131 листе машинописного текста, содержит 27 рисунков, 10 таблиц

Краткое содержание работы Во введении показана актуальность рассматриваемой темы, сформулированы объект и мет оды исследования, определены цель и задача научной работы В первой главе

приведен аналитический обзор современного состояния работ по созданию установок для переработки огходов лесной, торфодобывающей промышленности, и сельского хозяйства Показано, что пеллетироиание (гранулирование) является наиболее прогрессивным способом переработки горючей биомассы в топливо для отопительных целей Приведен технико-экономический анализ технологии производства пеллет Рассмотрены проблемы

транспортировки исходного сырья и конечной продукции, а также методы обеспечения технологии энергоносителями В результате поиска путей снижения стоимости

производства пеллет сделан вывод установка по производству пеллет должна быть мобильной и иметь автономное энергообеспечение В случае обеспечения данных принципов минимизируются следующие затраты (рис 1)

а) На сырье Стоимость исходного сырья зависит от близости к инфраструктуре, причем основная часть стоимости - это затраты на транспортировку При использовании мобильной установки с автономным энергоснабжением возможна работа с сырьем минимальной стоимости (удаленные лесопилки, рубки ухода), при этом затраты на транспортировку сырья практически отсутствуют

б) На сушку (наиболее затратный по теплоте процесс)

в) На дробление, пеллетирование, охлаждение (потребители электроэнергии)

Очевидно, что реализовав два вышеуказанных принципа (мобильность и энергоавтономность установки), возможно значительно снизить общую стоимость производства пеллет

Во второй главе приведены результаты реализации данных принципов Мобильность обеспечивается размещением агрегатов установки на транспортных носителях, в качестве которых, как наиболее оптимальные, приняты автомобильные шасси Для автономного энергообеспечения установки выбран слоевой газогенератор обращенного типа Проведено исследование современного состояния вопроса проектирования и производства газогенераторов

Общая структура установки по производству пеллет представлена на рис 2, и включает в себя газогенератор, фильтр, теплогенератор, охладитель газа, молотковую дробилку, барабанную сушилка, газовый двигатель, электрогенератор, дозатор водь1, смеситель, пресс-экструдер, охладитель, сепаратор, выход конечной продукции (весы и контроль) Данная структура соответствует патенту №55774 «Установка переработки биотоплива» от 28 03 2006,

Г

Рисунок 1 Затраты на производство пеллет при традиционной технологии

сушка 2839% \ 1_1_1_и 1-1- 1_1_ 1-1_.|_1_ И-И. 1_И-|_ 1 1 1-1.

Зробление 309% Ш-Ь И_И_ 1111

пеллетироВание 1056 %^ охлаждение 0.32 %/ сырье 3586% 1й 7 V V у У у 7 V 7 V V V 7 V V 9 V V 7 У У V V У 7 V *7 "С У 77 7 7 У V 7 V V V 7 V 7 V V V V У

хранение 29 % орг затраты 256% 7 У У V V У 7 7 V V V У ¡ц=у

Бспомогат оборуЭ 363%/ & V;

персонал 12,49%/'

Технически!

Рисунок! Структура установки

Сирае на рашичиш стадиях технологии — Гаты

Электроэнергия

генератор горячкк гама .теплогенератор)

продукт сгоратгня

(патентообладатель ГОУ ВПО «Ижевский Государственный Университет», авторы В Н Диденко, Д А Плотников)

Мобильным вариантом реализации этой структуры с агрегатированием по шасси является схема установки,

представленная на

рисунке 3 Перерабатываемое сырье (тонкомер,

горбыль, порубочные остатки) подается в рубильную машину, расположенную на шасси №1 Полученная щепа поступает на молотковую дробилку и далее в барабанную сушилку (шасси №2), где подсушивается до

влажности 10-12% После чего подает в блок прессования - шасси №5 Здесь в циклоне древесная мука

отделяется от

сушильного агента. Далее древесная масса подается на пресс-гранулятор, где

гранулируется Готовые гранулы, имеющие высокую температуру, попадают на

транспортер-охладитель (нория), охлаждаются, и после упаковываются в пакеты Часть сырья, в количестве примерно 30%, отбираемая после барабанной сушилки и подающаяся на газогенераторы, служит для выработки теплово и электрической энергии В энергоблоке (шасси №4) происходит газификация топлив< охлаждение и очистка полученного генераторного газа, а также его сжигание газовом двигателе с получением электрической энергии Полученный генераторный г содержит две основные горючие части - окись углерода СО и водород Н2, а такж балласт в виде ^.СОг, Н20 Из-за применения сырья с большим выходом смолисты веществ, был применен слоевой газогенератор, с обращеным процессом

е

Рисунок №3 Принципиальная схема установки мобильного базирования с автономным энегоообеспечением от перерабатываемого сырья

газификации, газогенератор Он позволяет получать генераторный газ, не загрязненный смолистыми веществами, что благоприятно сказывается на надежности работы двигателя После газогенератора газ охлаждается в кожухотрубном теплообменнике, служащим также гравитационным осади^елем При этом охлаждающей средой является воздух После теплообменника газ фильтруется на сетчатых фильтрах, и дымососом подается на сжигание в газовый двигатель и на горелку теплогенератора (шасси №4) В установке применены следующие энергосберегающие решения

а)газ выходящий с газогенератора имеет высокую температуру, порядка 400 С Для стабильной работы газового двигателя он охлаждается в теплообменнике до 30 °С При этом воздух, забравший теплоту, является одним из компонентов сушильного агента.

б)охлаждение камеры сгорания теплогенератора осуществляется воздухом, проходящим через кольцевой канал вокруг камеры сгорания, при этом подогретый воздух используется как один из компонентов сушильного агента

в)выхлоп, образующийся после газового двигателя, имеет высокую температуру, и поэтому применяется как один из компонентов сушильного агента.

В третьей главе излагается разработанный метод расчета установки в виде расчетного алгоритма, а также частные методики по расчету отдельных агрегатов установки

Укрупненный алгоритм расчета в виде блок схемы представлен на рисунке 4 Описание частных методик дано в блоках 1-9 алгоритма расчета. Блок 1 Расчет состава генераторного газа

Состав генераторного паза определяется решением системы уравнений балансов топлива, теплоты и уравнения константы равновесия обратимой реакции С0+Н20<->С02+Н2 По известному составу генераторного газа находится его теплота сгорания Также в этом расчетом блоке определяется теплота сгорания твердого топлива (сырья), выход генераторного газа с 1 кг сырья и расход воздуха на газификацию

Рисунок 4 Общий алгоритм расчета

а

Таблицах» 1 Расчет состава генераторного газа Определение теплоты сгорания твердого топлива и генераторного газа

Вводимые значения Элементный состав сырья (рабочий) в % ( Ср, Нр ,Ор ,АР,\\">) Константа равновесия реакции С0+Н20<->С02 +Н, К0

Используемые формулы У.г 11,2«Я'+1,244.0" V V вг вг 0 7 * С 0 622 *№ ' + ' и-0,266 *Ыг = СО 2 + 0,5 * (СО +Я20) У.г О" юо-(со+со2+н2+н20)=ы2, —г], =128СО+Ю8Я2 Ъг к = СО * Н гО (твТ)=340СР+1260НР-109(0Р-8РЛ) ' СО 2* н 2 ^н (та Т)!=340СР+1035НР-109(Ор-8ря)-25* (Г,=126,5СО+127,5Н2 СГн=126,5СО+107,5Н2 в г 79 «2

Результаты Выход газа увг м3/кг Состав газа в % (СО, С02, Н2, Н20, Ы2) Условный КПД газогенератора Цг Теплота сгорания твердого топлива 0Рв(Т>Т). 0Рн(тет)> кДж/кг Теплота сгорания генераторного газа (}'т„ кДж/м3 Расход воздуха на газификацию 1 кг топлива Ь, м3/кг

Блок №2 Расчет состава дымовых газов

по известному составу генераторного газа определяется состав и количество дымовых газов,_

Таблица№2 Расчет состава дымовых газов

Вводимые значения Состав газа в % (СО, С02, Н2, Н20, N3) Коэффициент избытка воздуха ОС

Используемые формулы Vй =0,0476[^(и + 0,25/й)С„//т + 0,5Я2 +0,5С£?+1,5Я25-02 ¥Я02 = 0,01 (СОТ2 +СО + Я25 + 5>С„Ят) У°ню -0,01(#2 +нг8 + Ттс„на) + ———- + Л иг 1 2 2 0,805 1000 0,805 1000 Уню = Кю + 0.0161(а -1 )У° = УЮ2 + УК2<

9

Результаты Теоретическое количество воздуха на сжигание У° м3/м3 Количество трехатомных газов УЯ02 м3/м3 Количество двухатомных газов м3/м3 Количество водяного пара УИ2о м3/м3 Общее количество дымовых газов Уг м3/м3

Блок №3 Расчет двигателя По известной теплоте сгорания генераторного газа, электрической нагрузке на технологию и по характеристикам применяемого двигателя определяется объем двигателя и расход газа на не1 о

Таблица №3 Расчет двигателя

Вводимые значения М", = СС*У° - количество горючей смеси, кмол гор см/кмоль топлива, Т, -температура воздуха °К, р, - индикаторное давление МПа, рк- давление воздуха после компрессора (наддув) МПа, - низшая теплота сгорания генераторного газа МДж/м3, 7Д, - коэффициент наполнения цилиндров,

Используемые формулы _ 371,2*10^ *М\*Тк*Р, _ Рт=(а + Ь*Спср)ф*Рк , 1 Ре = Р, Ртр • Уь = Ре *П (~1СМ гс« -V *п*0 0в (1гг - ° лвиг У [, « - / + а -У0

Результаты Индикаторный КПД / , теплота сгорания смеси газ/воздух Ьи Дж/м3, давление трения Рт Па •. среднее эффективное давление ре Па. ^ -рабочий объем цилиндров дм3, расход газо-воздушной смеси Осмда11Г м3/ч расход генераторного газа на двигатель м3/ч

Блок№4 Расчет барабанной сушилки

По требуемой производительности установки, влажности исходного сырья, влажности сырья, которую необходимо иметь перед пресс-гранулятором, и характеристикам применяемой барабанной сушилки определяется расход сушильного агента. В первом

приближении параметры сушильного агента принимаются как у воздуха После завершения всего алгоритма расчета и получения окончательного состава сушильного агента, строится его М диаграмма, по которой производится пов ерочный расчет

Таблица №4 Расчет барабанной сушилки

Вводимые значения G„c„ - требуемая производительност установки кг/ч, Wcbn)-» влажность исходного сырья, Т,х_ температура сырья на входе, Т,ых_ температура сырья на выходе, D -диаметр сушилки, don-эквивалентный диаметр измельченного сырья , напряжение барабана по испаряемой влаге А кг/(м3 ч), расход топлива на газогенераторы GT(npn 1й итерации принимается 0,4 Gne„) кг/ч , рг.плотность сушильного агента при средней температуре р„. плотность сырья, цса - динамическая вязкость сушильного агента при средней температуре с/м2, теплоемкости воды и сырья (опила) Дж/(кг°К) - свопы и с0П11Л

Используемые формулы W -12 =опел+от, G;; = G* * (1+ Г -12 Q _ QCyx * , сыр ч ai исыр V jqq ) Q6c=(Glul»(cK,»*(TBX-T.blx)+r)+ G%p *С0ПИЛ*(Т,Х -Т„ых))/3600 ( t \ Рев Аг СОсв = -— , где d-рг {18 + 0,575 -jAr) ArJ3-p™2P> g f^cp °>âon = 0,85<УС e ; v'ca =0,785 * Û)à0n * D2 , Gca=Vc,.pr

Результаты (j¿jp -расход сухого сырья кг/ч, исыр -расход влажного сырья кг/ч, Q6c расход тепла на барабанную сушилку Вт, скорость уноса СОсв м/с, допустимая скорость (&доп V' са расход сушильного агента м3/с при средней температуре , GM расход сушильного агента кг/с

Блок№5 Расчет сушильного агента

Из расхода сушильного агента, расхода дымовых газов после теплогенератора, расхода газов после двигателя определяется расход воздуха, идущего на образование сушильного агента._

Таблица №5 Расчет сушильного агента

Вводимые значения Vг -выход дымовых газов с 1м3 газа м3/м3

Используемые формулы V - Стгг * V 1/гг - @бс v выхлоп — ^двиг г ' Г ~ Пв ' *£гг

у;: =У7ГГ-к, V -V -V - ¥тг возд са выхлоп ' дг

Результаты Увыхлоп ' Расход Дымовых газов от двигателя мЗ/с, расход газа на теплогенератор мЗ[с V™/ - расход дымовых газов от теплогенератора мЗ/с, Уатд - расход воздуха на образование сушильного агента мЗ/с,

Блок №6 Расчет теплообменника

По известным расходам генераторного газа и воздуха рассчитывается теплообменник-охладитель газа

Рисунок 5 Расчетная схема теплообменника

Таблица №6 Расчет теплообменника

Вводимые значения

Уг -выход дымовых газов с 1м3газа м3/м3

^ - температура газа на входе °К, /у - температура газа на входе °К, Г, - температура воздуха на входе, г, объемные доли компонентов генераторного газа, //,-молекулярные массы компонентов генераторного газа, с,-теплоемкость компонента газа (изохорная) кДж/(кг°К) , С!-теплоемкость генераторного газа кДж/(кг°К) , С2 -теплоемкость воздуха

кДж/(кг°К) , р, -плотность 1-го компонента газа кг/м5, Л( -теплопроводность, Вт/(м*°С), т), - коэффициент динамической вязкости, [Па*С], в] - расход генераторного газа через теплообменник кг/с, в; - расход воздуха через теплообменник кг/с

Используемые формулы

Т г у */

Я, =—г—, и; ~ Ч 1\,

I г*ц, 1

Jt:=Zql*Cl*t¡,Qo„=AJ*Gl, с-ЙД.

.. С?, *С, *('! -л) .

Г. = —!-!—^-Г,

2 С2*С2 2

Ро= г, * Р, ■ Р= Ро*(273,15/^+237 15))__

X =1/( СО/ Хт+ С02/ Н2/ Н20/ ^20+ N2/ Х№) Х=0,5*(Х-Х) П= 1 /(Чсо/ Пс+Ч со2/ Л со2+ Ч „2/ П н2+Ч,.2</ Чн2о+Ч Ч N2) V = —, а=АУ( с*р), Рг= у/а Р Л» п« 11е = , Ыи = 0.021 *Ке08*рг043 к а, =Ыи*~, к--^-, й 1 <7С 1 — + —+ — ««1 Л «Л 2 - Aí А/ - 6 м прот Д * , Дверец = Д 1прот +еп£ры1 1п 6 Г = Q тр к*АГ

Результаты ,Д1пере, -средний температурный напор при перекрестий схеме, Ртр мг -площадь труб теплообменника, Рг -критерий Прандтля, 11е- критерий Рейнольдса, ССК коэфициент теплоотдачи, Ыи -критерий Нуссельта, V м2/с - коэффициент кинематической вязкости

Блок№7 Расчет

конструктивных

параметров

газогенератора

По уточненному

расходу

генераторного

газа 0^=3600*0,

рассчитываются

конструктивные

параметры

газогенератора

Рисунок 6 Схема газогенератора обращеного типа

Рисунок 7

Характерные размеры газогенератор_

Бк

( о <? о I)

7

ил

Таблица Же7 Расчет конструктивных параметров газогенератора

Вводимые q - напряженность горения кг/(м2час)

значения t - время между чистками зольника, час Fjo,, _ поперечное сечение зольника t м2 Yo . насыпной вес очаговых остатков, кг/дм3 Ач -зольность топлива %, принмается А„

Используемые формулы v9t ^ М q ) 1450 V.=L*Gt, d,=18,8Ж,н,ш ={°:ч*Аз) Vwv ^ Fim *г0 )

Результаты GT- расход твердого топлива на газификацию кг/ч D - диаметр камеры газификации, мм 0г - диаметр горловины, мм V, - расход воздуха на газогенератор, м3/ч йф - диаметр фурм, мм Н30л - высота зольника, мм ,

Блок №8 Расчет горелки на генераторном газе

Определяем параметры горелки типа "труба в трубе" для теплогенератора и длину факела от горелки, по известному расходу газа у1Г

Таблица №8 Расчет горелки на генераторном газе

Вводимые значения Т,, р,. температура (°К) и давление (Па) газа перед горелкой (Г. ,р,), температура (°К) и давление (Па) газа перед горелкой £ - коэффициент сопротивления горелки (по газу и по воздуху)

Используем ые формулы /г- = К -106/С£>0; /0,785 ¿кор - ч^г ! 0,785 + йгтр , где <Ц,- наружный диаметр газовой трубы, принимаемый по таблицам, в зависимости от (1г Длина факела где Тв -адиабатная температура пламени, °К, Тг - температура вытекающего газа, 0 К; О - отношение числа молей реагирующих веществ к числу молей продуктов реакции для стехиометрической

И

смеси

Результаты Ких)ух' расход воздуха через горелку м5/с, £У0 = -^2Тйр /(£р0Т), скорость в носике (по газу и по воздуху) Р - площадь выходного сечения мм2, с1, - диаметр газового сопла, мм (1кир - диаметр корпуса горелки, мм

Блок №9 Расчет теплогенератора Вводимые значения (3 ЕИ - массовый расход воздуха по кольцевому каналу, ц массовый

"'с "с

расход продуктов С1 орания в камере сгорания, П кг - массовый расход воздуха в

^ вг'

с

газовой горелке, Г ££ - массовый расход генераторного газа через горелку,

^ л >

С

Мж

- низшая теплота сгорания генераторного газа, 1П,°С - температура

кг

горения генераторного газа, 1В1,° С - температура воздуха на входе в кольцевой канал, 1В2С - температура воздуха на выходе из кольцевого канала, 1нар вС - температура наружного воздуха, омывающего рубашку камеры сгорания, ^ г С - температура воздуха, подаваемого в газовую горелку, ^ С - температура генераторного газа на входе в горелку, Рв,, Па -абсолютное давление воздуха на входе в кольцевой канал, Гр(, Па - абсолютное давление продуктов сгорания на входе в камеру сгорания, РГ2, Па - абсолютное давление продуктов сгорания на выходе из камеры сгорания, О (, М - внутренний

диаметр камеры сгорания, 5СТ, М - толщина стенки камеры сгорания, ^ Вт -

"'м К

коэффициент теплопроводности материала стенки камеры сгорания, 8ру5, М -

Вт

толщина стенки рубашки камеры сгорания (без изоляции), Хру6,--

м К

Вт

коэффициент теплопроводности материала рубашки камеры сгорания, X ■ ■

взал'м К

- коэффициент теплопроводности изоляционного материала, наносимого снаружи

Вт

на рубашку камеры сгорания, а — - коэффициент теплоотдачи на

иар°'м2 -К

наружной поверхности теплоизоляции рубашки камеры сгорания, Ь0, М -

приближенное значение длины камеры сгорания Расчтеная схема приведена на рисунке 8

!Ь

Рисунок 8 Расчетная схема теплогенератора

теплоизоляция

ось симметрии теплогенератора

Основные расчетные формулы

Средний температурный напор при теплопередаче через стенку камеры сгорания д{ _ 0-п ~ *в!)~0т2 ~ ^вг) о (

1п1п"1в|

Средняя температура воздуха в кольцевом канале камеры сгорания

!В=!Г-ДСС,

Средняя плотность воздуха по длине кольцевого канала

Ре

—,кг!мъ

в 287• Те

Требуемое количество теплоты, получаемое воздухом в кольцевом канале

Яв=Св-Срв\(В1-1в,\Вт

Требуемый расход генераторного газа

_ог-1га-сРг+дв+о,о2-ог сРг (^-О-о^-у^.-Оп- у

дн

__л _

где СЛ=2>,.СЛ средняя массовая изобарная теплоемкость

продуктов сгорания Средняя скорость продуктов сгорания по длине кольцевого канала

4-С?г /

(Ог =-—т,М/С.

Рг Я"'А

Среднее число Рейнольдса для потока продуктов сгорания по длине кольцевого

п <°Г • А канала 1\&г =-

О г

эквивалентный диаметр кольцевого канала и внутренний диаметр рубашки камеры сгорания, ¿1 =

4-С,

А =¿2

\л-а>в- рв

Дяя каждого выделенного участка по длине камеры сгорания определяются • число N11 с учетом охлаждения газа у стенки камеры сгорания

N11 =N11

г г тр 1охл

где Шг ^ = 0,021 • • Ргг • • £к число Ыи для теплоотдачи между

продуктами сгорания и внутренней поверхностью камеры сгорания при постоянстве физических свойств

^=1,27-0,27-=*

С1

поправка для N11 на охлаждение продуктов

сгорания при 0 5 < _1 < 1

' тг -

• коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к внутренней поверхности

хт К Вт

камеры сгорания СКп ~ Гч11г --,—--

Б, м -К

• Плотность теплового потока при теплоотдаче от продуктов сгорания к внутренней стенке камеры сгорания

п * \ Вт

Чк1 ~ап ЧЧ ~1с1/»~т где м

• Плотность лучистого теплового потока во внутреннюю стенку камеры сгорания

V"

Чл1=:г(*с1 +0-5,67 •

100)

г 1100

Вт

V

где £г (&СО- Н,0 /; " степень черноты газовой (

■ поглощательная

способность газов при температуре внутренней стенки камеры сгорания

<*а>

• Скорость воздуха на выделеном 1-ом участке кольцевого канала

Р.-л-d»

• Число Рейнольдса для воздуха в кольцевом канале Re =

co-d^

• Число N11 при теплоотдаче на наружной стенке камеры сгорания и внутренней стенке рубашки с учетом участка тепловой стабилизации

Ш2 = Ш1х-етс,

где Nu2oo = NuBrp -0,86-

В, число Nil

число N11 на наружной

Ч~з J

поверхности камеры сгорания при одностороннем ее обогреве и I тепловой стабилизации

1 стабилизации

тр = 0,21 • Re°'8- Pre0,43-

[ в условиях

/ 4-0,55

' Т л

1С2

т

■ £1в -среднее значение

числа Nil в кольцевом канале с учетом нагревания воздуха у наружной стенки камеры сгорания

С, поправка для числа Nu £ = 1 при ^>0,2

D,

£ = 1 + 7,5

Hi-5 D,

Re.

при- <0 2D,

/

Поправка на величину участка тепловой стабилизации ,

V п \ ( -1 + 1,2 ^ А

еас= 0,86 + 0,54

smc =1

\doJ

- 0,188 • — Д

при

L ^

при —>Х„ d.

Здесь Хтс=\5'

1 +1,2 • — D,

з

- относительная длина участка тепловой

стабилизации

• Коэффициент теплоотдачи в пограничном слое у наружной

X Rt

камеры сгорания ССВ2 = Nll2 • —

стенки

• Плотность теплового потока от наружной стенки камеры сгорания в поток воздуха

Я к 2 ~ссвг 0>

Вт

м

Число N113 при теплоотдаче на наружной стенке камеры сгорания и внутренней стенке рубашки

где №^-=№Втр>

1,27 - 0,27 •

Т.

поверхности рубашки камеры сгорания при нагреве только наружной стенки камеры сгорания в условиях тепловой стабилизации

- число N11 на внутренней шько наружной

• Коэффициент теплоотдачи в пограничном слое у внутренней стенки рубашки камеры сгорания

Л. Вт

"--И"'

• Плотность теплового потока от потока воздуха во внутреннюю стенку рубашки камеры сгорания

_ / \ Вт м

• Плотность лучистого теплового потока от наружной стенки камеры к внутренней поверхности рубашки через прозрачную среду

\4 ? тг

х С2 100

1СЗ

V

Вт

' 2 м

Где £ — —~

пр 1

1

1

100,

приведенная степень черноты

+--1

С2 ^СЗ

Суммарный коэффициент теплоотдачи к внутренней стенке рубашки

Чл2-3 ВТ

м -К

• Плотность теплового потока в рубашку камеры сгорания

_ К »_ Вт

Цруч ~ 1 т '

- + Я

м

а

Аруб

31

а...

Г р

Где ^ _ ру» , изод - термическое сопротивление теплопроводности

лруб Л п

ЛруЬ Лом

рубашки камеры сгорания • Температура воздуха на следующем (1+1 )ом выделенном участке

а,а -(с2-л:-с]2-АХ + ал ■ /с3 • л ■ с1ъ ■ АХ + /„,. • Ср ■ Св

Р.! « «2 2

АХ + а „

-п-^-ЬХ

• Приращение теплоты воздухом в кольцевом канале на выделенном участке прбтяженмостыо ДХ

Д&, ('.(ж) "О

• Теплота, переданная воздуху в кольцевом канале на длине X

а,=2>й, /-1

Длина камеры сгорания определяется как значение X, при котором выполняется

условие £)„ = СЛх В четвертой главе

представлено решение задач проектирования и эксплуатации технологического оборудования мобильной установки по производству пеллет. [

С использованием разработанного метода для обоснования оптимальной производительности мобильной установки, был произведен сравнительный количественный анализ массовых и геометрических характеристик установок различной производительности. Ррезультаты анализа приведены на рис.9. В качестве лимитирующих показателей были приняты:

а) наибольшие габариты единицы оборудования (график 1). Ограничение - габарит стандартного тракторного шасси не более 9м

б) единичная масса наиболее тяжелой единицы оборудования (график2). Ограничений - грузоподъемность тракторного шасси с учетом прохождения по лесовозным дорогам не более 5 тонн.

в) диаметр камеры газогенератора (не более 700 мм из условия проникновение окислителя в слой топлива).

Как видно из графиков, при принятых ограничениях, допустима^ производительность установки находится в диапазоне 1-1,3 т/час. Поскольку выпускаемое типовое оборудование для гранулирования имеет шаг 0,2; 0,5; 1,0 ; 1,5 2,0 т/ч, то оптимальной является производительность 1,0 т/ч.

Рисунок 9. Зависимость лимитирующих показателей установки от е< производительности

& «I

____-♦

.. .. ■ ■

Г ... ■ь^ит .. -

■

1 \ 1 '.' .л

■■■■ Ч": 'ж

V " ■ С ■ V .......

'л.-'.'

0,5

1 1.5 2

пр о з в оди те л ьно сть /г/ч

2,5

1о

о ОД 1 1Д 2 2.5 3

пооэволительность. т/ч

производительность т/ч

Установка производительностью 1000 кг/ч пеллет, была рассчитана и конструктивно проработана до стадии эскизного проекта. Как вариант, разработано размещение энергоблока на шасси автомобиля «Урал» (рис.10) . Схема компановки остальных агрегатов приведена в таблице 9.

Рисунок 10. Энергоблок на шасси автомобиля «Урал» (Вариант шасси №4)

Таблица 9 Схема компановки агрегатов установки

Шасси №1 Рубильная машина

Шасси №2 Барабанная сушилка

1

СО

и

1С

ТоГ

О!

Шасси №3 Теплогенератор Камера смешения

Шасси №5 Циклон, пресс-гранулят нория_

Рисунок11 Схема энергопотоков при стационарном режил На рис 11 оказана схема энергопотоков в мобильной установке Л

производительностью 1000 кг пеллет в час, при стационарном режиме

Аналогичная схема была разработана для

нестационарного режима (запуск установки) На основании полученных характеристик установки производительностью 1 ООО кг/ч пеллет был произведен технико-экономический анализ использования

установки, а также сосотавлен бизнес-план При этом затраты на производство пеллет ориентировочно составляет 690 руб/тонна, а при традиционной технологии порядка 1500-1700 руб/тонна.

Это позволяет

сделать вывод, что предполагаемая установка является конкурентоспособ-

I Глаес*н«(1ая>ор 7 Вситимипр

3 |«ппв«бгч»и(

Ъ Зл»««1рог»н»ро|»орми» уст 5 Тапявммрааор

4 Капера см*о*ии« ? (уьылка

9 Г «оба* пурбиии V Цикчон

Ю вентилятор

II ГУ*« «ромуя*пир

12 Оцчьлф

ной >же сегодня Также, в связи с прогнозируемым повышением цен на природный газ, очевидно, что пеллеты будут широко применятся в РФ, что позволяет надеяться на массовое внедрение данной технологии Заключение

В работе выполнен анализ перспективных технологий по переработке в топливо отходов лесной, торфодобывающей промышленности и сельского хозяйства, обоснованы основные принципы снижения стоимости производства пеллет Ддя перспективной технологии это мобильность и автономное энергоснабжение

Разработана общая структуру установки по производству пеллет, реализующая вышеуказанные принципы, а также вариант ее детальной проработки, в виде принципиальная схема установки по производству пеллет мобильного базирования с автономным энергообеспечением от перерабатываемого сырья

Предложен метод расчета, позволяющий определять характеристики установки, а также подбирать отдельные агрегаты, входящие в ее состав

Проработана конструкция установки производительностью 1000 кг/час пеллет, получен патентная грамота №55774 «Установка переработки биотоплива» от 28 03 2006, произведен технико-экономический расчет, показавший высокую экономическую эффективность предлагаемой технологии

Полученные решения позволяют значительно снизить стоимость производства пеллет, а также использовать источники сырья, ранее технологически недоступные Предложенный метод расчета установки позволяет производить подбор оборудования с высокой степенью точности, что значительно снижает финансовые и временные затраты на проектирование и отработку установки

Основные результаты диссертационной работы отражены в следующих публикациях:

1) Патент «Установка переработки биотоплива» №55774 «Установка переработки

биотоплива» от 28 03 2006, (патентообладатель ГОУ ВПО «Ижевский Государственный Технический Университет», авторы В Н Диденко, Д А Плотников)

2) В Н Диденко, Д А Плотников «Пеллеты -древесное гранулированное топливо Как

снизить стоимость»// Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» №8(52) 2007 -С 59-62

3) Плотников Д А, Диденко В Н «Генераторный газ как альтернативное топливо»//

Вестник ИжГТУ №3 (35) 2007 -С 157-161

4) Диденко В Н , Плотников Д А «Обоснование и разработка автономной установки

по производству пеллет с энергообеспечением от перерабатываемого сырья» //Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (в печати)

5) Плотников Д А, Диденко В Н «Мобильный комплекс по производству

древесного гранулированного топлива (энергопеллет) с обеспечением от перерабатываемого сырья»//Материалы Всероссийской конференции-конкурсного отбора инновационных проектов студентов и аспирантов по приоритетному направлению программы «Энергетика и энергосбережение», 26-29 сентября 2006г Труды конференции. - Томск Изд-во Томского политехи ун-та,2006-С 404-410

6) Диденко В Н , Плотников Д А «Древесные гранулы - конкуренты природного

газа»// Вестник энергосбережения УР -№2(6) декабрь2006 -С 34-35

7) Плотников Д А, Диденко В Н «Древесное гранулированное топливо -

пеллеты»// Проблемы энерго- и ресурсосбережения и охраны окружающей среды, науч -техн конф (20 апреля 2007, Ижевск) Материалы - Ижевск Изд-во ИжГТУ, 2008 -С 64-69

8) Плотников Д А, Диденко В Н «Установка переработки биотоплива» // Проблемы

энерго- и ресурсосбережения и охраны окружающей среды, науч -техн конф

(20 апреля 2007, Ижевск) Материалы - Ижевск Изд-во ИжГТУ, 2008 -С 2430

9) Диденко В Н , Плотников Д А , «Методы снижения стоимости гранулированного биотоплива за счет применения энергоэффективных технологий производства» // Приложение к журналу «Академия Энергетики» №3 [23]/2008 Сборник докладов конференции' Региональные аспекты реформы энергетики" - С 37-39

В авторской редакции

Подписано в печать 16 09 2008 Формат 60x84/16. Бумага офсетная Усл. печ. л. 1,4. Заказ № 280 Тираж 80 экз

Издательство Ижевского государственного технического университета Отпечатано в типографии Издательства ИжГТУ 426069, Ижевск, Студенческая, 7

Введение.

Глава I. Обоснование основных принципов снижения стоимости производства пеллет.

1.1. Анализ способов подготовки твердого биотоплива для сжигания в 13 теплогенерирующих установках.

1.2 Гранулирование (пеллетирование) - как способ переработки 15 твердого биотоплива.

1.3 Способы снижения затрат на подготовку твердого биотоплива к 15 сжиганию.

1.4 Причины увеличения стоимости конечной продукции в 19 технологическом цикле производства пеллет.

Выводы по первой главе.

Глава И. Разработка мобильной энергоавтономной установки по производству пеллет

2.1 Общая структура энергоавтономной установки, использующей 23 генераторный газ.

2.2 Обзор конструкции газогенераторов

2.3 Принципиальная схема энергоавтономной установки мобильного 28 базирования для производства пеллет

2.4 Агрегатирование установки по шасси.

2.4.1 Шасси №1. Рубильная машина

2.4.2 Шасси №2. Барабанная сушилка, молотковая дробилка.

2.4.3 Шасси №3 Теплогенератор и камера смешения.

2.4.4 Шасси №4 Энергоблок ^

2.4.5 Шасси №5 Пресс-гранулятор. Нория.

2.5 Энергосберегающие решения в установке по производству 47 энергопеллет

2.6 Обоснование расчетной производительности установки. 48 Выводы по второй главе

Глава III. Разработка метода расчета мобильной энергоавтономной установки для производства пеллет.

3.1 Общий алгоритм расчета

3.2 Блок "Состав сырья"

3.3 Блок "Расчет состава генераторного газа"

3.4 Блок "Расчет состава дымовых газов"

3.5 Блок "Расчет двигателя"

3.6 Блок "Ввод данных по барабанной сушилке"

3.7 Блок "Расчет барабанной сушилки"

3.8 Блок "Расчет параметров сушильного агента"

3.9 Блок "Задание параметров для расчета теплообменнику".

3.10 Блок "Расчет теплообменника".

3.11. Блок "Расчет газогенератора".

3.12. Блок "Расчет двухпроводной горелки на генераторном газе". 79 3.13 Блок "Расчет конструктивных параметров теплогенератора"

Выводы по главе III

Глава IV. Результаты расчета, конструирования и функционально-стоимостного анализа установки производительностью 1000 кг/час пеллет.

4.1 Схемы движения рабочих тел и энергии в установке

4.2 Конструктивное исполнение установка производительностью 1000 ЮЗ кг/ч пеллет

4.3 Функционально-стоимостной анализ установки по производству энергопеллет

Выводы по главе IV. ^^

Объект исследованя

Технология гранулирования (пеллетирования) биотоплива достаточно широко применяется при его использовании в отопительных целях. Это обусловлено тем, что пеллеты имеют ряд преимуществ перед другим биотопливом (к примеру, топливной щепой, опилом или торфобрикетами). Эти преимущества делятся на две группы. Первая группа - это удобство хранения. Древесные пеллеты по причине, их высокой теплоты сгорания нуждаются в более меньшем объеме для хранения чем другие биогенные твердые топлива, что позволяет создать запас топлива для всего отопительного периода. В то же время пеллеты, из-за их высокой плотности, малой реакционной поверхности и защитной влагостойкой пленки из лигнина, совершенно не боятся самовоспламенения, в то время, как при использовании щепы или опила, самовоспламенение является большой проблемой. Вторая группа преимуществ - это транспортабельность пеллет. Пеллеты являются нормированным по размеру и массе сыпучим топливом, что позволяет применять автоматизированные систем топливоподачи. При этом надежность данных систем сравнима с аналогичным на дизтопливе или природном газе, в то время как системы на щепе или опиле требуют постоянного контроля со стороны обслуживающего персонала [58].

К этому следует добавить, что после подписания Россией международного соглашения по сокращению выбросов парниковых газов (Киотский протокол) [52,53,54,55,89], доля гранулированного биотоплива (пеллет) в топливном балансе страны должен будет повышаться [59,83,91]. Это связано с тем, что пеллеты являются экологически наиболее безопасным топливом. Во-первых, пеллеты в противоположность ископаемым энергоносителям, С02 - нейтральны. Это означает, что сгорание пеллет освобождает такую массу диоксида углерода, которое раньше при росте дерева было взято из атмосферы (замкнутая циркуляция углерода). При сгорании ископаемых топлив напротив высвобождается диоксид углерода, который был накоплен ранее. Это высвобождение ведет к повышению С02-содержания в нашей атмосфере и, как следствие, к увеличению парникового эффекта. Во-вторых, наряду с уменьшением выбросов диоксида углерода при сжигании пеллет уменьшаются выбросы диоксида серы SO2. Так как этот газ образует кислотные дожди, то применение пеллет в качестве топлива позволяет защитить природу от повреждений, наносимых кислотой. В-третьих, экологические транспортные риски для пеллет крайне малы. Загрязнение окружающей среды, вследствие аварий танкера или прорывов в трубопроводе, отсутствует при использовании пеллет как топлива [80]. Также опасность взрывов, пожаров и загрязнений подземных вод на складах пеллет существенно меньше, чем на складах углеводородного топлива.

Кроме того, в связи с истощением запасов углеводородного топлива, возобновляемые виды топлив начинают играть все большую и большую роль в топливном балансе большинства стран [14,18,21,30,42], при этом биотопливо является одним из наиболее перспективных [22,40,71,72,7378,84,86]. Российская федерация в этом плане не является исключением [23,26,31,44].

Краткая история развития технологии изготовления и использования пеллет

Процесс брикетирования топлива предложен в 30-х гг. XIX века русским инженером А. П. Вешняковым, который разработал метод получения прочных брикетов из отходов древесного и каменного угля, назвав этот вид топлива карболеином. В 1858 в Германии пущена первая буроугольная брикетная фабрика, а в 1860 - каменноугольная с вальцевыми прессами. Наиболее ранние методы изготовления и применения собственно пеллет (гранул) появились в 20х годах ХХвека в США, разработчиком которых являлся Руди Гуннерман [66]. Однако, массовое использование пеллет в качестве топлива так и не было достигнуто. Методы производств и сжигания пеллет были недостаточно эффективны, далее их прервала II мировая война, а после войны дешевая нефть и приближающийся атомный век, казалось бы, поставили крест на использовании биомассы в качестве топлива. Однако нефтяной кризис 70х годов показал, что это не так.

Были выделены значительные суммы на разработку топливных технологий, альтернативных традиционным нефти и газу, что вызвало всплеск творчество исследователей и конструкторов. Это привело к созданию и внедрению в производство технологии производства и сжигания пеллет для энергетических целей. Первая фабрика пеллет была сооружена в Броунвилле (штат Орегон, США) уже к середине 70х годов. На тот момент пеллеты производились исключительно «промышленного» класса, длиной более 70 мм, для энергетических котлов и крупных отопительных котельных. В последующие годы технология изготовления пеллет развивалась дальше, однако все еще исключительно для индустриальных нужд. Между 1977 и 1983 годом было построено более чем 20 крупных пеллетных производств в США, в основном для обеспечения топливом ТЭС. В 1984 году Витфилд предлагает конструкцию отпительного котла-камина для частного дома, работающего на пеллетах. Данный котел имел полную автоматизацию и высокий КПД, что позволяло ему конкурировать с котлами на природном газе и жидком печном топливе [2]. Данное изобретение позволило пеллетам прорваться на рынок топлива для частных домов, что не замедлило сказаться на технологии их изготовления. Появились технологии, позволяющие производить так называемые «пеллеты 1 класса», предназначенные специально для частных домов. Они отличаются меньшими размерами, а также более высокими требования к составу и качеству, при их сжигании количество вредных веществ в дымовых газах минимально. Одновременно с этим, технологии производства и применения пеллет развиваются в Европе. Те страны, у которых использование данного топливо было исторически обусловлено, использовали его раньше, другие позже. Швеция и Дания были европейскими форейторами.

В Швеции первые пеллеты производились уже в 1982 году, разумеется, как и в США только для промышленного применения и больших отопительных котельных. Инициатором его использования в Швеции был Ян Ерик Дальстром, который много сделал для популяризации данного вида топлива. В течении 1984-1990 годов, Швеция, после введения в стране закона о выбросах С02, была мировым лидером в секторе пеллет для больших электростанций,. В настоящее время, в котлах суммарной мощностью 3100 МВт в Швеции сжигается ежегодно больше чем 200000т пеллет. Правительственной программой Швеции предусмотрено увеличить потребление пеллет до 7 млн. тонн в год уже к 2010 году. К другим крупным потребителям пеллет в Европе относятся Австрия, Германия, а также Италия. Соответственно в данных странных также развито производство установок по изготовлению пеллет. Советские и российские разработки по сжиганию биотоплива были направлены в основном на утилизацию отходов лесной промышленности и предусматривали, в основном, сжигание непереработаного биотоплива [51,61,78]

Современное состояние

Укрупненная технологическая схема производства пеллет представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Технологическая схем производства пеллет

I. Подогреватель воздуха; 2. Материалопровод; 3. Дробилка молотковая; 4. Барабан сушильный; 5. Батарейный циклоп; 6. Вентилятор; 7. Пресс-гранулятор; 8. Охладитель-просеиватель гранул

На стадии подготовки сырья щепа, опил, кора, стружка подаются в молотковую дробилку, установленную над загрузочным устройством материалопровода. Измельченное сырье по материалопроводу попадает в камеру сушильного агрегата. Отбор излишней влаги осуществляется горячим воздухом, выработанным теплогенератором. Далее измельченный и высушенный продукт по пневмотранспорту поступает в батарейный циклон, где происходит разделение высушенного материала и теплоносителя. Отработанный теплоноситель выбрасывается в атмосферу, а высушенный материал подается на питающее устройство пресса-гранулятора непрерывного действия. Питающее устройство пресса-гранулятора направляет измельченные и высушенные древесные отходы во внутреннюю полость вращающейся матрицы, имеющей отверстия, в которых происходит формирование гранул давлением, созданным при прохождении продукта между матрицей и роликами, вращающимися на эксцентриковых осях.

Через выходное отверстие пресса-гранулятора готовые гранулы попадают на охлаждающий транспортер - просеиватель, где происходит охлаждение и очистка гранул от мелкой фракции. Мелкая фракция, собранная пылеулавливаюшей установкой, подается обратно в бункер над прессом-гранулятором, делая процесс непрерывным и безотходным. Очищенные и остывшие гранулы попадают в тару для упаковки и транспортировки к месту хранения. Современные российские технологии по сжиганию биотоплива используют либо вышеуказаную технологию, либо методы сжигания непереработного топлива (щепа, кусковая древесина) [49,62,74,86,99] Недостатки современных технологий пеллетирования.

Малая распространенность пеллет связана с их достаточно высокой стоимостью. Это связано с рядом недостатков традиционной технологии пеллетирования. Во-первых, стационарное производство пеллет имеет высокие транспортные расходы на перевозку сырья. Во вторых, после выработки всего сырья в пределах экономически обоснованного радиуса действия завод должен либо демонтироваться, либо перевозится на другое место. В-третьих, технология пеллетирования требует потребления сторонней электроэнергии иди природного газа, что составляет от 30 до 50 % себестоимости пеллет. Цель диссертационной работы

Научное обоснование разработки автономной установки по производству пеллет с энергообеспечением от перерабатываемого сырья, позволяющей снизить стоимость их производства. Признаки предмета исследования и его определение

Диссертационная работа направлена на уменьшение себестоимости гранулированного топлива, за счет разработки технологии производства пеллет с энергообеспечением от перерабатываемого сырья и снижения транспортных расходов, а также на разработку математической модели по движению рабочих тел и энергии в разработанной технологии. Предметом исследования является энергообеспечение технологии производства пеллет за счет перерабатываемого сырья.

Формулировка научной проблемы

Научное обоснование разработки автономной установки по производству пеллет с энергообеспечением от перерабатываемого сырья Направления исследований

Поиск путей повышения эффективности установок по производству пеллет на основании анализа состояния вопросов теории и практики их проектирования, современных тенденций развития

Поиск и разработка новых технических решений установок по производству пеллет.

Развитие теоретических положений по расчету и проектированию предложенной установки по производству пеллет с энергообеспечением от перерабатываемого сырья. Предполагаемые методы исследований в работе использованы эмпирические и теоретические методы исследования. Решения задач базируются на известных теоретических положениях физико-химических основ горения, механики жидкостей и газов, математического моделирования и деталей машин. Аннотация диссертации

В первой главе приведен аналитический обзор современного состояния вопроса по разработке установок для переработки отходов лесной, торфодобывающей, и сельхоз-перерабатывающей промышленности. Показано, что пеллетирование (гранулирование) являются наиболее прогрессивным способом переработки горючей биомассы в топливо для отопительных целей. Приведен технико-экономический анализ технологии производства пеллет. Рассмотрены проблемы транспортировки исходного сырья и конечной продукции, а также источники обеспечения технологии тепло-энергоносителями. В результате поиска были сформулированы два основных принципа снижения стоимости производства пеллет: мобильность и автономное энергообеспечение.

Во второй главе приведены результаты поиска методов реализации данных принципов. Мобильность обеспечивается размещением агрегатов установки на транспортных носителях, в качестве которых, как наиболее оптимальные, приняты автомобильные шасси. В качестве источника автономного энергообеспечения был выбран генераторный газ. Было проанализировано современное состояние вопроса проектирования и производства газогенераторов. Для проектируемой установки был выбран слоевой газогенератор обращенного типа. Предложена общая структура установки по производству пеллет, реализованная в патенте №55774 «Установка переработки биотоплива» от 28.03.2006, (патентообладатель ГОУ ВПО «Ижевский Государственный Технический Университет», авторы В.Н.Диденко, Д.А. Плотников.). Также представлены результаты мобильного варианта реализации этой структуры с агрегатированием по шасси. Приводятся результаты определения оптимальной производительности установки мобильного базирования.

В третьей главе излагается метод расчета установки в виде общего алгоритма и частных методик по расчету отдельных агрегатов установки. В четвертой главе представлены результаты применения разработанного метода для проектирования мобильной установки по производству пеллет.

На защиту выносятся:

• Результата анализа современного состояния вопроса по разработке установок по переработке в топливо отходов лесной промышленности, торфодобывающей промышленности, и с/х перерабатывающей промышленности, результаты технико-экономического анализа технологии производства пеллет, результаты поиска основных принципов снижения стоимости производства пеллет.

• Разработаные общая структура и принципиальная схема установки для производства пеллет с энергообеспечением от перерабатываемого сырья, а также результаты обоснования оптимальной производительности предлагаемой установки

• Разработанный метод расчета установки.

• Конструктивные решения агрегатов установки для производства пеллет мобильного базирования с автономным энергообеспечением от перерабатываемого сырья и технико-экономическая оценка ее эффективности.

Благодарности

Научным руководителем данной работы является д.т.н., проф. В.Н. Диденко и ему автор выражает особую признательность за всестороннюю помощь. Диссертация подготовлена на кафедре «Теплогенерирующие установки и газоснабжение» ГОУ ВПО ИжГТУ, автор выражает благодарность всему коллективу, особенно заведующей кафедрой к.т.н., доц. О.И. Варфоломеевой.

Автор искренне признателен к.т.н., доц. Д.Н. Попову за консультации по программным методам расчета и Д.А Хворенкову за проявленный интерес к работе. Автор рад случаю поблагодарить своих родных и близких за понимание и поддержку.

Основные результаты диссертационной работы отражены в следующих публикациях:

В журналах из списка рекомендованных ВАК

1) Патент: «Установка переработки биотоплива» №2006110067/22(010947) от 28.03.2006 , патентообладатель ГОУ ВПО «Ижевский Государственный Технический Университет», авторы В.Н.Диденко, Д.А. Плотников.

2) В.Н.Диденко, Д.А. Плотников «Пеллеты -древесное гранулированное топливо. Как снизить стоимость»// Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» №8(52) 2007.-С.59-62.

3) Плотников Д.А., Диденко В.Н. «Генераторный газ как альтернативное топливо»// Вестник ИжГТУ №3 (35) 2007. - С. 157-161

4) Диденко В.Н., Плотников Д.А. «Обоснование и разработка автономной установки по производству пеллет с энергообеспечением от перерабатываемого сырья» //Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (в печати)

В других изданиях

5) Плотников Д.А., Диденко В.Н. «Мобильный комплекс по производству древесного гранулированного топлива (энергопеллет) с обеспечением от перерабатываемого сырья»//Материалы Всероссийской конференции-конкурсного отбора инновационных проектов студентов и аспирантов по приоритетному направлению программы «Энергетика и энергосбережение», 26-29 сентября 2006г. Труды конференции. — Томск: Изд-во Томского политехи, ун-та, 2006.- С. 404-410

6) Диденко В.Н., Плотников Д.А. «Древесные гранулы — конкуренты природного газа»// Вестник энергосбережения УР.-№2(6) декабрь2006.-С.34-35

7) Плотников Д.А., Диденко В.Н. «Древесное гранулированное топливо -пеллеты»// Проблемы энерго- и ресурсосбережения и охраны окружающей среды, науч. -техн. конф. (20 апреля 2007, Ижевск). Материалы.- Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2008. -С. 64-69

8) Плотников Д.А., Диденко В.Н. «Установка переработки биотоплива» // Проблемы энерго- и ресурсосбережения и охраны окружающей среды, науч. -техн. конф. (20 апреля 2007, Ижевск). Материалы.- Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2008. -С. 24-30

9) Диденко В.Н., Плотников Д.А., «Методы снижения стоимости гранулированного биотоплива за счет применения энергоэффективных технологий производства» // Приложение к журналу «Академия Энергетики» №3 [23]/2008 Сборник докладов конференции "Региональные аспекты реформы энергетики". - С.37-39

Заключение

Актуальность: в связи с истощением ископаемых топлив, во всем мире ведутся исследования по использованию биотоплива. Для отопительных целей одним из перспективных является древесное гранулированное топливо — пеллеты. Несмотря на массу достоинств, пеллеты пока еще недостаточно распространены в России. Из-за ряда особенностями технологии их производства, цена пеллет еще достаточно высока, чтобы они могли конкурировать с традиционными нефтью и газом. Решению данной проблемы посвящена данная работа. Объект исследования:

Машины и агрегаты для производства древесного гранулированного топлива (пеллет)

Цель диссертационной работы:

Обоснование и разработка автономной установки по производству пеллет с энергообеспечением от перерабатываемого сырья

Задачи

• Исследовать современное состояние вопроса по разработке установок для переработки отходов лесной промышленности, торфодобывающей промышленности, и с/х перерабатывающей промышленности, провести технико-экономический анализ технологии производства пеллет и обосновать основные принципы снижения стоимости производства пеллет

• Разработать общую структуру и принципиальную технологическую схему установки по производству пеллет, предусматривающую размещение агрегатов на автомобильном шасси, с энергоблоком по выработке тепловой и электрической энергии от перерабатываемого древесного топлива. Обосновать оптимальную производительность установки.

• Разработать метод расчета установки.

• Обосновать принятые конструктивные решения агрегатов установки и оценить экономическую эффективность принятого решения мобильной установки по производству пеллет с автономным энергообеспечением.

Методы исследований в работе использованы эмпирические и теоретические методы исследования. Решения задач базируются на известных теоретических положениях физико-химических основ горения, механики жидкостей и газов, математического моделирования и деталей машин. Достоверность и обоснованность результатов

Достоверность исследований обеспечена обоснованностью теоретических положений, корректностью использованных математических методов, обоснованностью используемых теоретических зависимостей и принятых допущений, а также успешным опытом использованием отдельных агрегатов установки в промышленной эксплуатации. Достоверность новизны технического решения подтверждается патентом на изобретение На защиту выносятся:

• Результата анализа современного состояния вопроса по разработке установок по переработке в топливо отходов лесной промышленности, торфодобывающей промышленности, и с/х перерабатывающей промышленности, результаты технико-экономического анализа технологии производства пеллет, результаты поиска основных принципов снижения стоимости производства пеллет

• Разработанные общая структура и принципиальная технологическая схема установки для производства пеллет с энергообеспечением от перерабатываемого сырья, а также результаты обоснования оптимальной производительности предлагаемой установки

• Разработанный метод расчета установки.

• Конструктивные решения агрегатов установки для производства пеллет мобильного базирования с автономным энергообеспечением от перерабатываемого сырья и технико-экономическая оценка ее эффективности. Научная новизна

Автором предложена усовершенствованая технология производства пеллет, отличающаяся тем, что обеспечение технологического процесса теплом и электроэнергией осуществляется за счет газификации части перерабатываемого сырья, с последующим сжиганием получившегося генераторного газа в газовом двигателе и теплогенераторе, с получением электрической и тепловой энергии соответственно.

Автором разработан метод расчета предлагаемой установки для производства пелет. Практическая полезность

Разработанная и запатентованная мобильная установка по производству пеллет с энергообеспечением от перерабатываемого сырья позволяет решить проблему переработки биомассы в отрыве от транспортной и энергетической инфраструктуры.

Предложенный метод расчета установки позволяет производить подбор оборудования с высокой степенью точности, что значительно снижает финансовые и временные затраты на проектирование и отработку установки. Реализация результатов

1. Battista Jr. J.J., Hughes E.E., Tillman D.A. Bio mass cofring at Seward Station // Ibid. — P. 419-427.

2. Bernward Janzing. Der Holzofen aus der werkstatt eines Flugingeineurs// Pellet. Markt und Technik. 2004.- №1.- C.10-12

3. Biomass Cofiring in Coal-Fired Boilers. Federal En ergy Management Program DOE/EE 0288.

4. Tillman D.A. Biomass co-firing: the technology, the experience, the combustion consequences // Bio mass and Bioenergy. — 2000. № 19. P. 365-384.

5. A.A. Акимов. Энергия лесных запасов // Лесная газета. — 2006. — №54-25.-с. 1

6. А.Н. Дубиков, Г.И. Кольниченко. Предпосылки применения возобнов-ляемых природных источников энергии в отраслях лесного комплекса // Сб. наун. трудов / МГУЛ. -2001- № 10. с. 4.

7. Анискин В.И. Перспективы использования растительных отходов в качестве биотоплив / В.И.Анискин, А.В.Голубкович // Теплоэнергетика. 2004. - N 5. - С.60-66.

8. Анискин В.И. Сжигание растительных отходов в псевдоожиженном слое / В.И.Анискин, А.В.Голубкович, В.И.Сотников // Теплоэнергетика. 2004. - N 6. - С.49-54

9. Анискин В.И. Топливо из сельскохозяйственной биомассы / В.И.Анискин, А.В.Голубкович, К.К.Курбанов // Энергия: экономика, техника, экология. 2005. - N 1. - С.47-51.

10. Артамонов, М. Д. Автотракторные газогенераторы / М. Д. Артамонов. М. : Огизсельхозиздат, 1937

11. Архангельский В.Д. Переработка вторичного древесного сырья.

12. М.:Гослесбумиздат, 1961.-154с.

13. Ахтямов Ф.Г. К вопросу об использовании древесных отходов (биомассы) в промышленной и коммунальной теплоэнергетике // Промышленная энергетика. 2003. - N 10. - С.5-7.

14. Баранников Н.М., Аронов Е.В. Расчет установок и теплообменников для утилизации вторичных энергоресурсов: Учебное пособие. Изд-во Краснояр. ун-та, 1992.-364 с.:ил.

15. Безруких П.П. Возобновляемая энергетика: Стратегия, ресурсы, технологии / Безруких П.П., Стребков Д.С. М.: ВИЭСХ, 2005. -263 с

16. Безруких П.П. Зачем России возобновляемые источники энергии? // Энергия: экономика, техника, экология. 2002. - N 10. - С.2-8; N 11.- С.2-8.

17. Беляев Ю.М. Стратегия альтернативной энергетики. Ростов н/Д: Изд-во Сев.-Кавк. науч. центра высш. шк., 2003. - 206 с

18. Березин И.В., Панцхава Е.С. Техническая биоэнергетика // Биотехнология. 1986. Т. 2. № 2. С. 1-12; № 3. С. 8-15.

19. Биомасса как источник энергии: Пер. с англ./Под ред. С.Соуфера, О. Заборски.-М.:Мир, 1985.-368 е.,ил.

20. Блох А. Г. Основы теплообмена излучением. M.-JL, Госэнергоиздат, 1982.-331с.:ил.

21. Богатов Б.А. Энергосбережение и интенсификация технологических процессов переработки торфа // Изв. вузов. Энергетика. 1995. №5-6

22. Бойлс Д. Биоэнергия: технология, термодинамика, издержки /Пер. с англ. М.Ф. Пушкарева; Под ред. Е.А.Бирюковой. -М.:Агропромиздат, 1987.-152 с.

23. Боровков В.М. Итоги и научно-технические проблемы использования растительной биомассы и органосодержащихотходов в энергетике / Боровков В.М., Зысин Л.В., Сергеев В.В. // Известия РАН. Сер. Энергетика. 2002. - N 6. - С. 13-23

24. Бутузов В.А. Состояние и перспективы использования биомассы для теплоснабжения в России // Промышленная энергетика. 2005. -N 6. - С.51-54

25. Варгафтик Н.Б. и др. Справочник по теплопроводности жидкостей и газов. — М.: Энергоатомиздают, 1990.-352с.

26. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М. 1972г, 720с. С илл.

27. Васен Н. Зеленые сертификаты в России / Норберт Васен и др. // Энергия: экономика, техника, экология. 2005. - N 2. - С.2-9.

28. Веретенник Д.Г., Койков П.М., Раус Р.К. Использование древесной коры и мелких древесных отходов.-М.: ВНИПИЭИлеспром, Лесоэксплуатация и сплав -1971.-№33.-40с.

29. Вихрев Ю.В. Сжигание биомассы в энергоустановке на сверхкритические параметры пара // Энергетик. 2004. - N 12. -С.20-22

30. Внедрение малозатратных схем нетрадиционного сжигания топлив на ТЭС // Теплоэнергетика. 2004. - N 12. - С.6-13

31. Возобновляемая энергетика: факторы успеха // Энергоэффективность. 2003. - N 10. - С.19-21

32. Вуллис Л.А., Ершин Ш.А., Ярин Л.П. Основы теории газового факела. Л., Энергия, 1968. -204 с.:ил.

33. Газогенераторные технологии.// Деловой лес. 2006. №3(63).-С.60

34. Гелетуха Г.Г., Железная Т.А. Обзор технологий газификации биомассы // Экотехнологии и ресурсосбережение. — 1998. — № 2. -С. 21-29.

35. Гиршфельдер Дж.,Кертисс Ч., Берд Р. Молекулярная теория газов и жидкостей. -М.: ИИЛ; 1961.-929 с.

36. Головков С.И., и др.Энергетическое использование древесных отходов.-М.: Лесн. пром-ть, 1987.-224с.

37. Головков С.И., Опомах JI.T. К вопросу влияния влажности щепы на процес газификации древесных отходов//Тр. ЦНИИМЭ.-1966-№70.-С.6-18

38. Голубов И.А. Транспортировка, хранение щепы и стружек в производстве ДСПзарубежом.-М.:ВНИПИЭИлеспром, 1972.-26 с.

39. Гужулев Э.П. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии / Э.П.Гужулев, В.Н.Горюнов, А.П.Лаптий; М-во образования и науки Рос. Федерации, Ом. гос. техн. ун-т. Омск, 2004. - 272 с.

40. Дедух Д.Г. Достоинства и недостатки энергетики на нетрадиционном сырье // Актуальные проблемы современной науки. 2004. - N 6. - С.412-416.

41. Жидков А.В. И др. Открытое хранение технологической щепы,-М.: ВНИПИЭИлеспром, 1969.-76с.

42. Жовмир Н.М., Гелетуха Г.Г., Железная Т.А. и др. Обзор технологий совместного сжигания биомассы и угля на электрических станциях зарубежных стран // Пром. теплотехника. — 2006. — Т. 28, № 2. С. 75-85.

43. Загорье А.М.,Зах. Р.Ю.Г. Вторичные энергосырьевые ресурсы лесоперерабатывающей промышлености.-М.: Лесная промышленость, 1970.-84 с.

44. Иванова И.Ю. Роль возобновляемых источников энергии в энергоснабжении восточных районов России / И.Ю.Иванова, С.П.Попов, Т.Ф.Тугузова // Регион: экономика и социология. -2002. N 1. - С.136-147

45. Ильюша А.В. Газогенераторные станции и устройства снабжения синтез-газом бытовых котельных / Промышленная энергетика. 1996. №6

46. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сухомол А.С. Теплопередача. Изд. 2-е. М.: Энергия, 1969

47. Кадастр возможностей /Под ред. Б.В. Лукутина. Томск: Изд-во НТЛ. 2002. 280 с

48. Калинин В.П. Олонецкая теплостанция на биотопливе / Калинин

49. B.П., Кукконен X. // Энергосбережение. 2005. - N 3. - С.73-79

50. Каргиев В.М. Возобновляемая энергетика России потенциал, современное состояние и перспективы // Вести в электроэнергетике. - 2004. - N 3. - С.33-36

51. Карманов Ю.Б. Газогенераторы вчера, сегодня и, может быть, завтра // Наука и жизнь.-1994.-№8.-с.78-80.

52. Качелкин Л.И., Рушнов Н.П. и др. Использование отходов лесозаготовок.-М.:Лесная промышленость, 1965,-323 с.

53. Киото на пороге России. Основы системы правового регулирования выбросов парниковых газов в Российской Федерации. Соловей Ю.В., под ред. А.В.Ханыкова. Москва. ИГ "Юрист". М. 2003.320 с

54. Киотский протокол — вопросы и ответы. Бердин В.Х., Васильев

55. C.В., ДаниловДанильян В.И., Кокорин А.О., Кураев С.Н. WWF, Российский региональный экологический центр, Национальное углеродное соглашение. М., 2003, 24 с.

56. Киотский протокол. Анализ и интерпретация Грабб М., Вролик К., Брэк Д. Пер. с англ. (Ред. русского издания JI. Скуратовекая, А. Кокорин) М., "Наука", 2001, 303 с.

57. Киотский протокол вопросы и ответы / В.Х. Бердин, С.В. Васильев, В.И. Данилов-Данильян, А.О. Кокорин, С.Н. Кураев. -WWF Россйский региональный экологический центр, Национальное углеродное соглашение. М., 2003, 24с.

58. Кислицин А.Н. Пиролиз древесины. М.: Лесная промышленность. 1990-243с.:ил.

59. Колчин А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильныз и тракторных двигателей: Учеб.пособие для вузов. 2-е изд., перераб. и доп.-М.:Высш.школа, 1980.-400 е., ил.

60. Комков В.А. Экологические и технические аспекты создания нетрадиционных источников энергии . М., 1998. - 176 с.

61. Кондратьев К.Я. Современное состояние и перспективы развития мировой энергетики / Кондратьев К.Я., Крапивин В.Ф. // Энергия: экономика, техника, экология. 2006. - N 2. - С.17-23.

62. Корзов В.В., Ильичев А.А. Механизация погрузки-разгрузки и складирования измельченой древисины.-М.: ВНИПИЭИлеспром, 1974.- 44с.

63. Коротаев Э.И., Клименко М.И. Использование древесных опилок.-М: Лесная промышленость, 1974.-142с.

64. Косариков А.Н. Реальные возможности возобновляемой энергетики в Российской Федерации / Косариков А.Н., Кокорин А.О., Давыдова Н.Г. // ЭКОС информ. - 2004. - N 7. - С.25-28.

65. Котлер В. Финляндия мировой лидер использования биомассы в качестве топлива // Аква-терм. - 2004. - N 5. - С.96-97

66. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена / Кутателадзе С.С. -Изд. 2-е, доп. и перераб. М.; Л.: Машгиз, 1962. - 456 с.

67. Лебедев П.Д. Расчет и проектирование сушильных установок. (Учеб. для высш. техн. учеб. заведений). М.-Л., Госэнергоиздат, 1962, 320 с. с черт.

68. Линия по производству пеллет. Каталог оборудования фирмы «Аллигно Машиненэкспорт ГмбХ»http ://www. alligno.ru/spec/pellet.htm

69. Лыков А.В. Теория сушки. М., "Энергия", 1968. 472 с. с илл.

70. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1973.-319с.

71. Найденов В.И., Коперин И.Ф. Теплотехнические характеристики и средние калорийные эквиваленты древесных отходов//Деревообрабатывающая промышленость, 1980.-№12.1. С.11-12

72. Отлев И.А., Корзов В.В. Погрузка, транспортирование, прием и хранение технологичческой щепы.-М.: Гослесбумиздат, 1963. -52с.

73. Панцхава Е.С. Биомасса реальный источник коммерческих топлив и энергии. 4.1. Мировой опыт / Панцхава Е.С., Кошкин Н.Л., Пожарнов В .А. // Теплоэнергетика. - 2001. - N 2. - С.21-25

74. Панцхава Е.С. Биоэнергетика. Расширенные перспективы // Теплоэнергетика. 2004. - N 6. - С.77-80

75. Панцхава Е.С. В перспективе Россия крупнейший поставщик биотоплива на мировой рынок / Панцхава Е.С., Пожарнов В.А. // Энергия: экономика, техника, экология. - 2005. - N 6. - С.10-19.

76. Панцхава Е.С., Кошкин Н.Л. Использование энергии биомассы в России: Проблемы и перспективы // Тезисы германо-российской конференции "Возобновляемые источники энергии и их роль в энергетической политике России и Германии". 1994. 24-26 октября, Фрайбург.

77. Пейч Н.Н., Царев Б.С. Сушка древисины.Учебник для проф.-техн. Училищ и подготовки рабочих на производстве. Изд. 2-е, переработ. И доп. М., "Высшая школа", 1971. 220 стр. с илл.

78. Петухов Б. С. и Ройзен JL И. Теплоотдача при турбулентном течении газа в трубах кольцевого сечения. Изв. АН СССР, «Энергетика и транспорт», 1967, № 1, стр. 103-112

79. Пичижурин П.А., Павлосюк В.А. Топочные устройства для сжигания для сжигания некондиционных древесных отходов. -М. :ВНИПИЭИлеспром, 1978.-31 с.

80. Пляскина Н.И. Утилизация отходов энергетический потенциал // ЭКО: Экон. и орг. пром. пр-ва. - 2001. - N 12. - С.129-141

81. Применение технологии кипящего слоя для сжигания биомассы,отходов производства и стоков // Промышленная энергетика. 2005. - N 1. - С.52-54.

82. Пушкин Ю.А. Производство технологической щепы.-М.: Лесная промышленость, 1970.-47с.

83. Пушкин Ю.А. Щепа из отходов лесопиления .-М.: Лесная промышленость, 1971.-168с.

84. Рагулина, И.Р. Древесные отходы в энергетическом потенциале региона (на примере Калининградской области) // Электрика, 2006, № 11.-С. 14-18

85. Рустамов Н.А. Биомасса источник энергии / Рустамов Н.А., Зайцев С.И., Чернова Н.И. // Энергия: экономика, техника, экология. - 2005. - N 6. - С.20-28.

86. Рябов Г. А. Использование биомассы и отходов производства для решения проблем энергосбережения // Электрические станции. -2005. -N7. -С.33-38.

87. Смалыгин А.А. Пеллеты и автомобиль: встреча неизбежна! Часть 2//Леспроминформ.-2006. -№ 4 (35).- С.64-69

88. Стаскевич Н.Л.,Северинец Г.Н., Вигдорчик Д.Я. Справочник оп газоснабжению и использованию газа. Л.:Недра, 1990.-762 с.:ил.

89. Стратегический анализ КиотоМарракешской системы. Грабб М. и др. Пер. с англ. (Ред. русского издания Л. Скуратовская, А. Кокорин) WWF, RIIA, Imperial College London, World Council of Churches, 2003, 12 с

90. Теплотехнический справочник. Под общей редакцией В.Н. Юренева и П.Д. Лебедева. В 2-х томах. Т2. Изд. 2е, перераб.- М.: Энергия, 1976-356 с.:ил.

91. Тиайнен B.C. Эффективное сжигание биотоплива — один из способов получения прибыли от утилизации отходов лесопиления. //«Сантехника, отопление, кондиционирование».-2003.-№9

92. Токарев Г.Г. Газегенераторные автомобили. М, Машгиз, 1955.-204 с.:ил.

93. Тягодутьевые машины и вентиляторы. Каталог оборудования фирмы «Мовен» http://www.moven.ru

94. Установка для гранулирования сыпучих продуктов УГП-0,5 Каталог оборудования ЗАО «Курганский машиностроительный завод мельничного оборудования»http://www.kmzmo.ru/product/prodl6.html

95. Цивенкова Н.М., Смалыгин А.А. Проблемы заготовки древесной щепы для энергетических целей//Леспроминформ.-2005. -№ 9 (31).- С.64-69

96. Цивенкова Н.М., Смалыгин А.А. Быстрорастущие плантации тополя новая энергетическаясырьевая база //Леспроминформ.-2005. -№ 8 (30).- С.58-63

97. Шасси двухосные модели 8470 с поворотным кругом .Каталог оборудования ОАО "Производственное объединение САРМАТ" http://www.oztp.ru/catalog/shassi/2osnl.htm

98. Шорин С.Н. Теплопередача. М., «Высшая школа», 1964. 490 с. с ил.

99. Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве: труды 4-й междунар. науч.-техн. конф. (12-13 мая 2004 г., Москва). М., 2004. - 4.4: Возобновляемые источники энергии. Местные энергоресурсы. Экология. - 324 с.

100. Юдушкин Н.Г., Артамонов М.Д. Газогенераторные тракторы: теория, расчет, конструкция. М., Машгиз, 1955.-242 с.:ил.

101. Юдаев Б.Н. Теплопередача: Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш. школа, 1981. -319 е., ил.

102. Якоб М. Вопросы теплопередачи. М.: Изд-во иностр. лит., 1960.