автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Теплоэнергетические основы промышленной слоевой газификации растительной биомассы

09-5

1239

Па правах рукописи

СЕРГЕЕВ Виталий Владимирович

ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОМЫШЛЕННОЙ СЛОЕВОЙ ГАЗИФИКАЦИИ РАСТИТЕЛЬНОЙ БИОМАССЫ

Специальность 05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ - 2009

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего

профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет" на кафедре "Промышленная теплоэнергетика"

Научный консультант - доктор техн. наук, профессор

Зысчи Леонид Владимирович

Официальные оппоненты: - доктор техн. наук, профессор

Суслов Вячеслав Александрович

- доктор техн. наук, профессор

Салова Тамара Юрьевна

- доктор техн. наук, снс,

Кукол ев Максим Игоревич

Ведущая организация - ОАО "Научно-производственное объединение но исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И. И. Полтюва" (ОАО "НПО ЦКТИ"), Санкт-Петербург.

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

19525 1, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29

в аудитории 411 ПГК

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

Автореферат разослан "11" сентября 2009 г.

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

Факс: (812)-552-6552

E-mail: kgl210@mail.ru

Ученый секретарь

диссертационного совета /^Т&ру ' К-Григорьев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

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

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

по теме: «Создание технологий и оборудования для термической переработки твердых органосодержащих отходов с целыо производства тепла и электроэнергии»; по гранту Правительства Санкт-Петербурга: «Развитие научио-образователыюго и инновационного потенциала для расширенного внедрения в регионах России парогазовых энергетических установок» (2003 г.).

Цель работы

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

Для достижения этой цели определены следующие задачи:

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

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

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

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

Научная новизна

При непосредственном участии автора:

- получены опытные данные, содержащие уточненные характеристики по выходу и качеству генераторного газа в зависимости от мощности аппарата, режимных параметров процесса и характеристик сырья;

- на основе анализа динамических режимов розжига и тепловой стабилизации после загрузки газогенератора получены новые обобщенные зависимости по влиянию влажности топлива, фракционного состава,

температуры наружного воздуха на выход газогенератора на режим устойчивой работы;

- на основании серии опытио-промышленных испытаний уточнен мощностной диапазон применения слоевых термохимических газогенераторов для газификации растительной биомассы;

- разработан программный метод теплового расчета газогенератора слоевого типа;

- определены экологические характеристики горелок и дизелей, работающих па генераторном газе;

- в ходе экспериментальных исследований получены новые характеристики дизельного двигателя при его работе в блоке с газогенератором;

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

- разработана новая тепловая схема газогенератора с котлом-утилизатором и паровой турбиной и выполнено расчетное исследование её эффективности;

- произведён расчётный анализ тепловых схем энергетического использования растительной биомассы иа базе газогенераторных технологий;

- разработана новая программа по расчету газогенераторной паротурбинной электростанции (ГПЭС), рекомендуемая для проектно-конструкторских организаций.

Основные методические положении работы

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

Практическая ценность

- разработаны программы теплового расчета газогенератора слоевого типа и тепловых схем, предназначенные для использования в проектных и конструкторских организациях для проектирования аппаратов и установок газификации растительной биомассы;

- полученные результаты опытно-промышленных испытаний газогенераторов, горелок и газодизелей обобщены в виде инструкций по эксплуатации, регламентов и рекомендаций по проектированию;

- в условиях опытно-промышленной эксплуатации подтверждено, что при переводе дизельного двигателя в газодизельиый режим происходит

снижение расхода дизельного топлива при сохранении мощности электростанции, а также уменьшение дымности и содержания NOx в выхлопных газах дизеля;

- созданы и внедрены в опытно-промышленных условиях газогенераторные установки по утилизации древесных и сельскохозяйственных отходов, позволяющих вырабатывать электроэнергию и теплоту;

- на основе полученных данных разработана техническая документация на изготовление типоразмериого ряда газогенераторов тепловой мощностью 100, 200, 450, 600, 1000, 3000 кВт.

Реализация работы в промышленности

Материалы диссертации использованы при реконструкции котельной Пологовского маслоэкстракциогшого завода. В результате удалось на 40 % сократить расход мазута при получении технологического пара и утилизировать крупнотоннажный отход производства (подсолнечную лузгу) в объеме до 120 т/сутки. Кроме того, материалы диссертации послужили исходными данными для разработки технического проекта газогенераторной ТЭС электрической мощностью 500 кВт, выполненного под руководством автора в НТЦ «Энерготехнология». Замещение части дизельного топлива генераторным газом в указанной ТЭС позволяет на 80-85 % сократить расход дизельного топлива, снизить себестоимость вырабатываемой электроэнергии и уменьшить содержание NO* в выхлопных газах. По материалам диссертации разработаны технология и исходные данные для создания оборудования для газогенераторной ТЭЦ электрической мощностью 300 кВт в республике Тыва.

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

Отдельные результаты диссертации докладывались на семинарах в ряде научно-технических, проектных организациях и ВУЗах, в том числе: «Институт электрофизики и электроэнергетики» СПб НЦ РАН,

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

Публикации

По теме диссертации имеется 22 публикации, в числе которых 17 статей, 4 учебных пособия, в том числе 7 публикаций в центральных изданиях, включённых в перечень периодических изданий ВАК.

Объем работы

Диссертационная работа представлена на 284 страницах, содержит 43 таблицы, 64 рисунка и приложения.

Структура работы

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

Автор защищает

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

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

- результаты экспериментальных исследований характеристик выхода и качества генераторного газа в реальном диапазоне режимных параметров; полученные на основании обобщения опытных данных зависимости по влиянию влажности топлива, фракционного состава, температуры наружного воздуха на выход газогенератора па режим устойчивой работы;

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

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

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

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

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

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

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

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

Однако следует отметить, что на топливные характеристики растительной биомассы значительное влияние оказывают такие факторы, как условия транспортировки и хранения. Так, например, наш опыт показывает, что отходы переработки древесины, имеющие в момент образования

■ Лигнин а Твердые городские отходы □ Сельскохозяйственные отходы □ Древесина

Рис. 1. Основные виды отходов растительной биомассы

влажность РУр порядка 40 %, через год хранения могут увеличить свою

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

Выбор технологии при решении поставленных задач связан как со свойствами биомассы, так и с технологическими возможностями ее переработки в различных конкретных условиях. Для решения задачи обеспечения автономного энергоснабжения удаленных потребителей с тепловой нагрузкой до 5 МВт и утилизации отходов растительной биомассы наиболее целесообразным, наряду с прямым сжиганием, представляется использование технологии термохимической газификации в аппаратах слоевого типа с воздушно-атмосферным дутьем. Данные установки наиболее просты в конструктивном оформлении и при эксплуатации. Получаемый газ имеет относительно низкую теплоту сгорания ((][ = 3,5-5,0 МДж/м'1), но пригоден для использования в ДВС и топочных устройствах. Получение генераторного газа средней (<2,- = 10-20 МДж/м3) и высокой (0,/' более 20 МДж/м3) калорийиости технически возможно при использовании парокислородного дутья или аллотермического процесса газификации. Техническая реализация подобных процессов в условиях установок малой и средней мощности, предназначенных для автономного электроснабжения, существенно увеличила бы капитальные затраты на сооружение и требования к квалификации эксплуатационного персонала.

Во второй главе приводятся методики проведенных лабораторных, стендовых и опытно-промышленных исследований, анализ погрешностей; дается описание вспомогательных устройств, необходимых для проведения опытов.

Растительная биомасса довольно существенно различается по своим физико-техническим характеристикам. Это определяет необходимость

влажность до 68-70 %.

РАСТИТЕЛЬНАЯ БИОМАССА

!_1 Л|>ЯМ0И СЖИГЙНИФ рФ Тепли».™ »нергия

Газификация

Пиролиз Газ

Жидкое топливо

Катапм шчесьий реформинг

> Жидкое топливо

ГидрОЛИI

К Эта Лиг

Этлнсш Лигнин

Рис.2 Основные технологии переработки растительной биомассы

обобщения уже имеющихся данных по свойствам биомассы, а также проведение экспериментальных исследований там, где мы сталкиваемся с нехваткой данных о свойствах биомассы, необходимых для проектирования газоге нер атор н ы х уста I ю во к.

Исследования проводились с группой основных видов растительной биомассы, а именно: древесная щепа, лесосечные отходы, кородревесные отходы, сельскохозяйственные отходы (лузга подсолнечника, костра канатная, шелуха овса), отходы деревообрабатывающих комбинатов, лигнин. В ходе эксперимента для названных выше сред варьировались дисперсность, фракционный состав, влажность и минеральные составляющие. Определялись физико-технические характеристики растительной биомассы: влажность, зольность, газовая проницаемость и т.д.

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

Газовая проницаемость засыпок из растительных материалов определялась по формуле:

5 Ар

где ц - динамическая вязкость фильтрующегося газа, Н-с/м; с] — объемный расход газа, м3/с; 6' - площадь поперечного сечения слоя, м2; Ар - перепад давления на длине Па.

Определение перепада давления в зернистом слое производилось на экспериментальной установке (рис. 3), которая включала в себя бункер 7 круглого сечения диаметром 0,1 м, оснащенный шестью и-образиыми манометрами (1-6), воздушную камеру 8 с пористой засыпкой, газовый счетчик 9, воздуходувку 10 и решетку для грузов 11. Воздух поступал в воздушную камеру, проходил сначала через слой пористой засыпки и далее через слой растительных частиц, пористость которой регулировалась путем установки грузов на решетку 11, располагаемую на верхней границе слоя. Перепад давления Ар измерялся

71-1 с

Рис. 3. Схема установки для определения газовой проницаемости

в шести точках по высоте фильтруемого газа.

Далее строилась зависимость Дпример которой приведен на рис. 4. Тангенс угла наклона получаемых прямых относительно оси абсцисс составлял:

слоя при различных значениях расхода

Ар Ч

ДР.Па 1400

1200

1000

800

600

400

200

0,4 0,5 0,6 0,7 ?<М3/Ы1Ш

Рис. 4. График зависимости перепада давления по высоте засыпки от объемного расхода газа

биомассы определялась на базе

Тогда, в соответствии с законом Дареи, газовая проницаемость засыпки равна:

а 3

Эксперименты проводились на щепе и коре при различной высоте засыпки и влажности.

Теплопроводность растительной использования модели зернистой системы на основе осреднеиного элемента. Для определения теплопроводности засыпок был изготовлен зонд (рис. 5), который представлял из себя корпус 7 со встроенными нагревателем и термопарами, оснащенный рукояткой 2. Также в комплект зонда вошли удлинительный кабель 3 с термопарными электродами, токоподвода-ми нагревателя и механическим арматурным стальным проводом и разделительная коробка 4 с разъемами термопарных компенсационных проводов и токо-проводов блока питания нагревателя.

Корпус зонда представлял из себя двойной цилиндр. Наружный был сделан из нержавеющей стали марки 1Х18Н9Т с наконечником конической формы облегчающим введение зонда в исследуемый материал и изготовленным из алюминиевого сплава Д16Т.

Рис. 5. Зонд для определения теплопроводности

Теплопроводность в режиме равномерного разогрева зонда определялась по формуле:

^ __блин__|п ?2 +г1

4-я-[7'2(/2)-7;(Г1)]' *,+/„'

где 2лш, - линейная мощность (тепловыделение на единицу длины зонда); V, -значение текущего времени; /о = /тч > 0 - «постоянная зонда» - время, после которого регистрируются соответствующие значения температуры Т\ (Л), Т2 (ь).

Анализ проб по определению горючих компонентов ЬЬ, СО, СН4 производился на хроматографе «Газохром-3101». Представительность пробы и полнота осреднения по сечению контролировались сравнением ее со средним значением состава газа, полученным по пробам, отобранным из разных точек сечения.

Для отбора проб газа был разработан специальный пробоотборник, обеспечивающий представительность пробы запыленного потока (рис. 6).

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

(30,2 • СО + 25,8- Н, +85,5 - СМ., )•/г

Ь =----—юо%

~1ЮГх+СО + СН4

Относительная погрешность измерения на хроматографе ± 5 %. Порог чувствительности, % об.: Н2 - 5-КГ4; СО - 1-Ю"3; СН4 - 1-Ю'3.

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

,5

Место отбора проба -шприцами

К

газоотборной трубке

6

/

Рис. 6. Схема отбора проб для проведения анализа состава генераторного газа

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

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

Баланс энергии для топлива:

дх т дх i ôx{. г дх

где Q'h - низшая теплота сгорания топлива, Дж/м3 ; wT - скорость движения топлива, м/с; Е, - удельная теплопроизводительность топлива, Вт/м3; Г; -интенсивность массообмеиа /'-ой компоненты, кг/(с-м3); h„-, - энтальпия пиролиза /-ой компоненты, Дж/кг; - коэффициент радиационной теплопроводности топлива, (Вт/м-К); Тт - температура топлива, К.

Баланс энергии для газовой смеси:

от дх i

где Qlr - низшая теплота сгорания газа, Дж/м3; wr -скорость газа, м/с; Ет -удельная теплопроизводительность газа, Вт/м3 ; Smi - удельный массовый расход /-ой компоненты на входе в зону пиролиза, кг/(м3-с); hmi - энтальпия /-ой компоненты на входе в зону пиролиза, Дж/кг.

Скорость газовой смеси (по закону Дарси):

К (dp

wr =wT---f + gca?©pr

(.i Дох

где К - проницаемость топлива, м2 ; - динамическая вязкость газа, кг/(м-с); р - давление газа, Па; 0 - угол между направлением движения и вертикалью, град; рг - плотность газа, кг/м3; wT - скорость движения топлива, м/с.

Коэффициент теплопередачи от топлива к газу определяется из следующего соотношения:

=&Пт_г Pif-,

где Rer - число Рейнольдса для газа; Ргг - число Прандтля для газа; Л()т_г-коэффициент теплопередачи от топлива к газу при wr = wr, Вт/(м2-с); с,, с2 эмпирические константы для каждого вида топлива.

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

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

Таблица 1

Технические характеристики газогенератора Г-50 и УТГ-600

№ Наименование параметров и характеристики Г-50 УТГ-600

1 Номинальная тепловая мощность, кВт 100 600

2 Относительная влажность исходного сырья, % до 30 до 40

б Зольность топлива, %(вес.) до 5,0 до 5,0

7 Рабочее давление в газогенераторе, кПа 102 102-105

8 Температура в камере газификации, °С 500-100 500-1100

9 Низшая теплота сгорания генераторного газа, МДж/мЛ 4,0-5,0 4,0-6,0

10 Состав сухого генераторного газа

СО 14-22 14-30

со2 8-15 10-12

н2 10-17 4-18

СцНЩ 1-4 1-3

N2 50-60 50-55

11 Термический КПД, % 82 85

12 Потребляемая электрическая мощность, кВт до 1,0 до 15

13 Габаритные размеры газогенератора, мм 1880x550x550 5240x3100x304

14 Содержание влаги в газе, %(вес.) до 10 до 25

15 Расход сухого газа, 80 500

16 Содержание смол, г/м3 до 0,5 до 0,5

17 Содержание частиц, г/м3 ДО 0,1 до 0,1

Начиная с 1994 года, при непосредственном участии автора, был разработан ряд опытных газогенераторов, на которых исследовано влияние на процесс газификации основных режимных параметров: температуры; вида, интенсивности и способа осуществления дутья; геометрических характеристик реакционного объема; характеристик топлива (зольность, влажность, фракционный состав). На основании этих исследований был разработай типоразмерный ряд опытио-промышлеиных газогенераторов, охватывающий диапазон тепловых мощностей от 60 кВт до 5 МВт. В табл. 1, для примера, приведены основные технические характеристики двух разработанных газогенераторов.

Газогенератор Г-50

Газогенератор Г-50 (рис. 7) обратного типа предназначен для получения генераторного газа путем переработки углеродсодержащих материалов (древесина, торф, уголь, сельскохозяйственные отходы и т.п.). Получаемый газ может быть использован в качестве топлива в любых энергетических установках (топки котлов, сушилок и т.д.), двигателях внутреннего сгорания, а также в качестве энергоносителя систем технологического и бытового теплоснабжения предприятий.

В опытах на данном газогенераторе, в основном, использовалось топливо хвойных пород (сосна, ель) влажностью 10-30%. Размер кусков топлива колебался в пределах 50-150 мм. Растопка генератора осуществлялась с помощью эжектора при заполненном бункере. Вместимость бункера газогенератора составляла порядка 40 кг при влажности топлива около 20 %. Длительность растопки существенно зависела от температуры наружного воздуха (рис. 8). Одна загрузка бункера обеспечивала работу газогенератора на номинальном режиме в Рис.7. Газогенератор Г-50 ^^ ^ ^ (тетотя мощ_

иость 100 кВт). Разброс времени вызван тем, что дозагрузка может производиться при разной высоте слоя оставшегося в газогенераторе топлива (рис. 9). Загрузка через 1,5 часа работы связана с опасностью выброса

пламени при открытой верхней крышке газогенератора. Хотя при осуществлении дозагрузки топлива подача воздуха на дутье прекращалась.

Рис. 8. График зависимости длительности растопки от температуры наружного воздуха IV, - 20 — 25 %; И^ - 28 - 32 %;

-35 -45 Соотносительная влажность исходного топлива

Гн.В„°С 25

20

10

0

-10

-20

1 1 1

1 \ \ 1 \ \

1 \ \ щ

\ И/Г ч > \ \

щ "V. \ \

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Т,мин.

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

Ч'.МДж'м3

Рис. 9. График зависимости теплотворной способности генераторного газа от периодичности загрузки топлива IV, - 20 - 25 %; IV,-28-32 %; И^ -35-45 Соотносительная влажность исходного

топлива Ф - загрузка топлива

-

IV,. ■V

Щ —

/ —

—

Л', :

щ / ..... ч.

/ — ..... -- __

ч/ ■-- 1 /

Щ ■Л, -ч | ...... .... д

/ #1 ___| /

/

0 10 20 ВО 40 50 60 70 80 90 100 1101:0130X40150160X70180 .

Газогенератор УТГ-600

Газогенератор УТГ-600 (рис. 10) обратного типа предназначен для термохимической переработки растительного сырья, торфа, бурых углей, сельскохозяйственных и бытовых отходов в горючий газ.

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

В ходе испытаний определялись температурные параметры процесса, расход генераторного газа, режим работы основного оборудования. Результаты подтвердили работоспособность установки УТГ-600, а также выявили необходимость доработки отдельных узлов и механизмов.

Рис. 10. Газогенератор УТГ-600

<3'.МДж/м3

5,5 5,0 4,5 4,0 3,5

р

¡V

Ч 1

\

Рис, 11. График зависимости низшей

теплоты сгорания генераторного газа от влажности исходного топлива

10

20

30

40

50 Ц/п.

Учитывая такие факторы, как возможность забивания решетки при использовании высокозольного топлива, падение калорийности получаемого

газа при увеличении влажности топлива, ухудшение сходимости топлива в шахте газогенератора при большом количестве мелкофракционного топлива, были разработаны требования, предъявляемые к исходному топливу: влажность топлива менее 30-35 % (вес.) (рис. 11); температура размягчения золы не ниже 1100°С; количество мелкофракционного сырья не должно превышать 25 %; зольность топлива не более 5 %.

Газогенератор Г-3

Газогенератор был спроектирован по заказу Пологовского масло-экстракционного завода (Украина). Он предназначен для газификации лузги семян подсолнечника, отходов маслоэкстракционных заводов.

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

Газогенератор Г-3 был введен в опытную эксплуатацию в 1995 году. При этом были проведены приемочные испытания.

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

Таблица 2

Основные технические показатели газогенератора Г-3, показанные в ходе приемочных испытаний

Рис. 12. Газогенератор Г-3

№ Ед. Номера замеров Средние

п/п Наименование изм. 1 2 3 значения

1. Зольность % 2,01 2,01 1,9 2,0

2. Выход летучих % 75,5 76,0 76,5 76,0

3. Расход топлива кг/ч 1250 1250 1250 1250

4. Производительность установки по газу кг/ч 2340 2340 2340 2340

5. Производительность установки по теплоте кВт 2300 2300 2300 2300

6. Температура генераторного газа в зоне газификации °С 1000 1100 1300 1100

Самостоятельную задачу при разработке газогенераторов представляло обеспечение герметичности загрузки лузги в газогенератор. Эта проблема особенно существенна при работе на мелкодисперсном сырье.

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

Рис. 13. Шнековый питатель для подачи лузги в газогенератор Г-3

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

X = -

IV,

•)У + 1У„,

Л к'

■IV

у . V

где К = 19,2—5—1/с, V/ - средняя скорость газа над слоем топлива, м/с; У г Ч

\V-rn - начальная скорость частиц топлива, м/с; с/ - ускорение силы тяжести, м/с2; у - плотность газа, кг/м3; V - кинематическая вязкость газа, м2/с; ут - кажущаяся плотность частиц, кг/м3; с!г - диаметр частиц, м. Проведенные испытания показали:

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

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

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

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

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

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

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

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

1 - газогенератор; 2 - циклон; 3 - газоводяной охладитель; 4 - скруббер; 5 - дроссельная шайба; 6 ~ заслонка; 7 - смеситель; 8 - дизель; 9 - горелка; 10- слив конденсата; 11 - влагоотделитель; 12 - воздушный ресивер

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

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

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

Таблица 3

Результаты сравнительных испытаний дизельного двигателя на генераторном газе

и дизельном топливе

Эффективная мощность, кВт Расход дизельного топлива, кг/ч Температура отработавших газов, °С Максимальное давление сгорания, МПа

на диз. топливе на газе и диз. топливе на диз, топливе на газе и диз. топливе на диз. топливе на газе и диз. топливе

15 4,18 2,50 340 330 5,3 5,0

20 4,90 2,50 395 390 5,6

22,5 5,92 2,48 475 455 5,8 5,6

25 6,93 2,59 530 510 6,0 6,3

Эти данные наглядно показывают, что с увеличением мощности относительная доля дизельного топлива снижается. На номинальной мощности относительный расход дизельного топлива снижается на 80 % (по теплоте). При этом абсолютный расход дизельного топлива в диапазоне мощностей от 50 до 100 % меняется мало (от 2,48 до 2,59 кг/ч). Из табл. 3 также видно, что с переходом на генераторный газ снижается температура отработавших газов. Причем наибольшее снижение (с 530 °С до 510 °С) происходит при номинальной мощности. Одновременно несколько снижается и давление сгорания топлива. Сопоставление экологических параметров дизеля и газо- ^ дизеля (рис. 15) показывает существенное снижение дымности отработавших газов с 3,6 до 1,2 РБЫ на номинальном режиме; содержание окислов азота в выхлопных газах снижается с 0,092 до 0,065 %.

На рис. 16 представлен пример совмещенной индикаторной диаграммы рабочего процесса в цилиндре при работе дизеля на генераторном газе, получаемом из древесины с относительной влажностью = 25%.

-МОч I

0,10 о,оа о,оо

0,04 0,02 о

6,0 4,0 3,0 2,0 1,0

1 1 ,

ДИ2 ельныи цию

азодйзелыи |й цикл

---

дизе льный цикл —га одизельньй цикл

15

22,5

« Д/, кВт

Рис. 15. Изменение экологических параметров дизеля 1 Ч 18/20 на дизельном топливе и по газодизельному циклу на генераторном газе на оборотах п = 1000 мин"1 по нагрузочной характеристике ф0„ = 30° пкв

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

а 0 -»

Анализ совокупности полученных экспериментальных данных подтвердил возможность эффективной работы двигателя на генераторном газе при этом получены следующие результаты:

- максимальной мощности газодизеля соответствует оптимальный расход газа. Дальнейшее увеличение расхода газа не приводит к росту мощности, а характеризуется значительным ростом содержания СО в выхлопных газах, что указывает на нарушение процесса сгорания. Дальнейшее увеличение расхода газа может привести к прекращению воспламенения запального топлива из-за низкого содержания кислорода в газо-воздушной смеси и, как следствие, к остановке двигателя. Сравнение параметров рабочих процессов дизеля и газодизеля показывает, что максимальные давления сгорания при сгорании топлива для них примерно одинаковы во всем диапазоне режимов. При этом протекание рабочего процесса газодизеля характеризуется переносом сгорания в область расширения, т. е. в область ср > 0. Проведенный анализ показывает, что чем больше доля генераторного газа в топливной смеси, тем при больших значениях ср происходит сгорание;

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

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

- сравнение экологических параметров дизеля и газодизеля показывает ряд преимуществ газодизеля. В частности, дымность отработавших газов газодизеля в 3-5 раз ниже, содержание окислов азота до 30 % ниже на всех режимах. Отмеченный характер изменения экологических параметров объясняется наличием паров воды в газе, обуславливающим снижение максимальной температуры сгорания;

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

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

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

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

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

В этой связи проведен выбор рациональной системы очистки и оптимальной степени очистки генераторного газа, обеспечивающей надежную эксплуатацию дизельного двигателя. Задача решалась путем сравнительных испытаний различных систем очистки в составе установки, состоящей из газогенератора Г-50 и дизель-генератора мощностью 16 кВт. В

качестве элементов системы очистки рассмотрены циклоны, масляные пылеуловители, электрофильтры и скрубберы. Анализ и обобщение результатов исследования позволил сделать вывод, что в настоящее время целесообразно остановиться на наиболее простой и достаточно эффективной системе очистки, включающей циклон и мокрый скруббер с тремя слоями насадок (при толщине каждого слоя 500 мм). Такая система обеспечивает необходимые требования по очистке генераторного газа: содержание пыли -не более 0,05 г/м3, содержание смолы - не более 0,5 г/м3.

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

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

' 2,2 2,6 3,0 3,4

2,4 2,6 3,0 3,4 1е(и„аГ/а)

■ - генераторный газ о - природный газ Рис. 17. Пределы отрыва пламени для инжекционных горелок при сжигании газа в свободном факеле

Рис. 18. Пределы проскока пламени для инжекционных горелок

> - генераторный газ о - природный газ

Для обобщения экспериментальных данных была использована критериальная зависимость Ре = /'(Ре,,, а), в которой влияние Ре и а

независимое и в общем случае имеет вид: Ре = РеЦ ■ а'", где ;? и т - опытные

коэффициенты.

Были получены выражения для: отрыва пламени:

I

н'»тр' _ с (»„ ■ ^

а V а )

проскока пламени:

= (2)

а V а )

где с/ - диаметр газового сопла, м; м„ - нормальная скорость распространения пламени, м/с; а - коэффициент температуропроводности, м2/с; с - опытный коэффициент.

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

\\>-с! /а

с =

(ин-Ла)ии

Из условия постоянства п следует, что значения отрыва и проскока пламени не зависят от рода сжигаемого газа, размера горелок и способа стабилизации горения. Однако влияние коэффициента избытка воздуха на устойчивость горелок необходимо учитывать.

Были получены обобщенные расчетные зависимости предельных скоростей от с/, а, м„ и а. При сжигании газа открытым факелом в инжекциониых горелках и горелках с принудительной подачей воздуха:

а) скорость, при которой наступает отрыв пламени:

„ к0'5

и'отр=с-а • - г/,; -I-

где с = 0,28 для инжекциониых горелок; с = 0,18 для горелок с принудительной подачей воздуха;

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

и- =с •»„■-, а

где с = 4,5-Ю'3 для инжекциониых горелок и с = 2,8-10"3 для горелок с принудительной подачей воздуха.

На основе проведенных исследований была разработана горелка Г-01 для сжигания генераторного газа, полученного из древесины, в топочной камере теплогенератора типа ТГ-Ф-1,5А.

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

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

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

1-склад топлива; 2-сушнлка; З-питатель; 4 - газогенератор; 5-циклон; 6 - газоводлной теплообменник; 7 - насадочный скруббер; 8 - отстойник поды; 9 - теплообменник;

10 - дизель-генератор; 11 - циклонная топка; 1 2 - теплообменник; 1 3 - циклон; 14 - дымовая труба.

Рис. 19. Схема газогенераторной дизельной электростанции

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

Таблица 4

Основные параметры работы ГДЭС

№ Параметр Ед. изм. Значение

1 Номинальная электрическая нагрузка кВт 500

2 Номинальная тепловая нагрузка кВт 700

3 Расход щепы влажностью 50 % кг/ч 997

4 Номинальная производительность газогенератора по сухому газу М3/4! ¡340

5 Расход дутьевого воздуха 893

6 Теплота сгорания генераторного газа МДж/м'5 4,4

7 Расход дизельного топлива кг/ч 19,2

8 Расход электроэнергии на собственные нужды кВт 50

9 Термический к.п.д. газогенератора % 84

10 к.п.д. дизель-генератора % 35

11 Электрический к.п.д. станции % 23

12 Общин к.п.д. станции % 47

Основные параметры электростанции мощностью 500 кВт (рис. 19) представлены в табл. 4.

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

гг

Щ

кси

ЖУ

ГГ - сп&евай газбаешратор Ц-циклоя КД-камера дожигания КСм-тестера смешивания КУ— котел-уттшатар ПТ-паровая турбина, ЭГ—электрогенератор К-р -кснденсатор ДВ1 иДВ2 - йутъебте вепттпторы

I ■ 1 1 1 1. ОА

си: [-------£

Рис. 20, Схема газогенераторной паротурбинной электростанции

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

Таблица 5

Технические характеристики газогенераторной паротурбинной

электрической станции

Наименование параметра Одноконтурная схема Двухконтурная схема

Контур генерации пара высокого давления;

- давление пара за ПП (ППВД), МПа 5,59 5,59

- температура пара за ПП (ППВД), 540 540

- расход пара высокого давления, кг/с 1,024 1,232

Контур генерации пара низкого давления:

- давление пара за ПП (ППНД), МПа - 0,67

- темпера тура пара за ПП (ППНД),°С - 210

- расход пара высокого давления, кг/с - 0,231

Параметры газового тракта котла-утилизатора:

Расход продуктов сгорания, кг/с 8,88

Коэффициент избытка воздуха 6,8

Температура продуктов сгорания на входе в КУ,"С 583

Температура уходящих газов,°С 168,0 103,2

Энергетические показатели блока:

Электрическая мощность, МВт 0,96 1,32

Теплотворная способность топлива, МДж/кг 10

Электрический КПД блока (брутто), % 21,34 29,32

Для расчёта тепловой схемы разработана новая методика, базирующаяся на эмпирических зависимостях, полученных путём обобщения данных опытно-промышленных испытаний газогенераторов.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Проведенный комплекс расчётных, экспериментальных и проектных работ позволил создать новые и усовершенствовать существующие конструкции газогенераторов: Г-50; УТГ-600; Г-3. В ходе опытно-промышленной эксплуатации указанных аппаратов на них были достигнуты следующие технико-экономические показатели: к.п.д. 80-85 %; низшая теплота сгорания генераторного газа Q' = 4,0-6,0 МДж/м3.

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

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

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

5. Вопреки существующему представлению о снижении мощности дизеля при переводе его в режим газодизеля установлено, что при охлаждении генераторного газа на входе в двигатель до температуры 40 °С при частоте вращения менее 1500 мин"' мощность двигателя и его к.п.д. практически не меняются. Перевод дизеля в газодизельный режим позволяет снизить: дымность выхлопных газов в 1,5-3 раза, содержание N0* на 30 %.

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

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

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

паротурбинная электростанция электрической мощностью 1 МВт; газогенераторная парогазовая установка, позволяющая при успешном решении задачи создания долговечных керамических теплообменников на температуры 850-950 °С, достичь эффективного к.п.д. при выработке электроэнергии выше 48 %.

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

Основные положения и результаты диссертационной работы изложены в следующих публикациях:

1. Сергеев В.В. Исследование совместной работы дизеля и газогенератора, перерабатывающего растительную биомассу / Л.В.Зысин, Н.Л.Кошкин, Е.Н.Орлов, В.В.Сергеев // Теплоэнергетика. - 2002. - №1. - С.14-17.

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

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

4. Сергеев В.В. Особенности развития технологий производства низкокалорийного газа из твердого топлива и отходов для использования в газовых турбинах и двигателях внутреннего сгорания / Ф.Г. Рутберг, Р.Б. Гончаренко, В.Е. Попов, Н.С. Шестаков, А.Э. Лейкам, В.В. Сергеев, A.A. Москвин // Известия АН. Энергетика. -2008. -№6. -С.107-И5.

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

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

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

8. Сергеев В.В. Опытная мини-ТЭЦ на растительной биомассе / В.В.Сергеев // XXVIII-я Неделя науки СПбГТУ: материалы межвуз. науч. конф.: в 2 ч. - СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2000,-Ч. 1. - С. 171.

9. Сергеев В.В. Анализ целесообразности использования газогенераторов / Д.В. Петухов, В.В. Сергеев // XXIX-я Неделя науки СПбГТУ: материалы межвуз. науч. конф.: в 2 ч. - СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2000,- Ч. 2. - С. 88.

1Ü, Сергеев В.В. Тепломассообменные процессы и установки. Сушильные установки.: Учеб. пособие / В.Н. Моршин, И.Я. Мароне, В.В. Сергеев. - СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001.-76 с.

11. Сергеев В.В. Выбор типа газогорелочных устройств для котлов ДКВР-10-13 и ДКВР-20-13 / С.В.Лысак, В.В.Сергеев // XXX Неделя науки СПбГПУ.: материалы межвуз. науч. конф.: в 3 ч. - СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001.- Ч. 3. - С. 8081.

12. Сергеев В.В. Результаты опытно-промышленных испытаний газогенератора / В.В.Сергеев, Ю.В.Соколова // XXXl-я Неделя науки СПбГПУ.: материалы межвуз. науч. конф.: в 2 ч. - СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2002,- Ч. 2. - С. 112-113.

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

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

15. Сергеев В.В. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Проектирование и расчет газогенераторных установок при использовании биомассы.: Учеб. пособие / В.В.Сергеев, А.А.Калготик, В.Н.Моршпн, Л.П.Стешенков. - СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2004. - С.60.

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

17. Сергеев В.В. Научно-технические предпосылки для газификации растительной биомассы / В.В.Сергеев И Научные исследования и инновационная деятельность: материалы науч.-практ. конф. - СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2007. -С. 148-153.

18. Сергеев В.В. Исследование режимов работы газогенератора обращенного типа / В.В.Сергеев // Научные исследования и инновационная деятельность: материалы науч.-практ. конф. - СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2007. -С, 153-157.

19. Сергеев В.В. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Часть 1. Возобновляемые источники энергии.: Учеб. пособие / Л.В.Зыснн, В.В.Сергеев. - СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2008. - С. 192.

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

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

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

Лицензия ЛР № 020593 от 07.08.97

Подписано в печать 16.07.2009. Формат 60x84/16. Печать цифровая. Усл. печ. л. 2,0. Уч.-изд. л. 2,0. Тираж 100. Заказ 4665Ь.

Отпечатано с готового оригинал-макета, предоставленного автором, в Цифровом типографском центре Издательства Политехнического университета. 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29. Тел,: (812) 550-40-14 Тел./факс: (812) 297-57-76

18 165

2008156795

Перечень условных сокращений.

Введение.

1.СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАСТИТЕЛЬНОЙ БИОМАССЫ.

1.1. Обобщенные данные по ресурсам растительной биомассы

1.2. Технологии энергетического использования растительной биомассы.

1.3. Технологические схемы и установки газификации растительной биомассы.

Выводы.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИСПЫТАНИЯ АППАРАТОВ СЛОЕВОЙ ГАЗИФИКАЦИИ.

2.1. Физико-технические характеристики видов биомассы.

2.2. Методические особенности постановки и проведения экспериментальных исследований.

2.2.1 .Определение физико-технических характеристик видов растительной биомассы.

2.3. Экспериментальные исследования газогенераторов на стендовых установках.

2.4. Методика проведения опытно-промышленных испытаний газогенераторов.

2.4.1. Определение технических характеристик исходного топлива.

3. РАЗРАБОТКА И ИСПЫТАНИЯ СЛОЕВЫХ ГАЗОГЕНЕРАТОРОВ

3.1. Математическое моделирование процесса газификации.

3.2. Методика расчета слоевого газогенератора.

3.3. Разработка газогенераторов слоевого типа.

3.3.1. Газогенератор Г-50.

3.3.2. Газогенератор УТГ

3.3.3. Газогенератор Г

3.4. Результаты опытно-промышленных испытаний разработанных газогенераторов.

3.4.1. Результаты опытов на Г-50.

3.4.2. Результаты опытно-промышленных испытаний УТГ

3.4.3. Результаты опытно-промышленных испытаний

4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ

ГАЗОГЕНЕРАТОРНЫХ УСТАНОВОК.

4.1. Использование газогенераторов в блоке с дизельными двигателями.

4.1.1. Создание экспериментальной газодизельной установки на базе газогенератора Г-50.

4.1.2. Условия и методика испытаний.

4.1.3. Результаты испытаний.

4.2. Газогорелочные устройства.

4.2.1. Исследования условий устойчивой работы газогорел очных устройств на генераторном газе.

4.2.2. Технические характеристики разработанного газогорелочного устройства для сжигания генераторного газа.

4.3. Очистка генераторного газа.

4.3.1. Очистка газа от пыли.

4.3.2. Очистка газа от смолы.

5. РАЗРАБОТКА ГАЗОГЕНЕРАТОРНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ.

5.1. Отечественный опыт эксплуатации технологических установок для энергетического использования биомассы.

5.1.1. Энергохимическая установка с топкамигенераторами системы В.В. Померанцева.

5.1.2. Энергохимическая установка с газогенераторами древесного топлива.

5.1.3. Газодизельные станции.

5.2. Зарубежный опыт создания газогенераторных тепловых электрических станций.

5.2.1. Газогенераторная электростанция «Babcock & Wilcox Volund».

5.2.2. Газогенераторная электростанция «Imbert».

5.2.3. Газогенераторная электростанция, работающая по парогазовому циклу.

5.3. Разработка установки газификации отходов производства маслоэкстракционного завода.

5.4. Разработка газогенераторной дизельной электростанции

5.5. Разработка газогенераторной паротурбинной электростанции.

5.6. Разработка газогенераторной парогазовой электростанции.

Выводы.

Понятие биомасса включает два вида: растительную биомассу, образующуюся на основе фотосинтеза и включающую различные виды растений, и биомассу животного происхождения, представляющую отходы жизнедеятельности и переработки животных. Согласно международной классификации к растительной биомассе относится также торф [1]. Методы энергетического использования биомассы весьма разнообразны. Биомасса животного происхождения в основном перерабатывается биохимическими методами (сбраживание, ферментация), позволяющими получить метан, так называемый, биогаз [4, 19]. Растительная биомасса, как правило, перерабатывается путем непосредственного сжигания и путем термохимической газификации, позволяющей получить горючий газ, основные горючие компоненты которого водород и окись углерода [8, 11]. Биохимическая переработка растительной биомассы позволяет получить топливный спирт, а также и горючий газ. Известны и в последние десятилетия широко исследуются различные методы химической и термохимической переработки растительной биомассы с получением жидких топлив - аналогов нефти и др. [7].

Растительная биомасса является одним из наиболее мощных и доступных возобновляемых источников энергии на земле. На протяжении многих веков, по крайней мере, на территории России, она являлась основным источником энергии. Еще в конце 19 века более 60 % в топливном балансе мировой энергетики составляли дрова. Однако в последующие годы ситуация существенно изменилась. Уголь, а позднее нефть и газ, добыча которых значительно лучше поддается индустриализации, постепенно вытеснили древесину из топливного баланса [12, 50].

Мировой энергетический кризис 1972—1973г., когда цены на нефть возросли почти в три раза, поставил современную цивилизацию на грань катастрофы. В этот период резко возрос интерес к возобновляемым источникам энергии, и в большинстве развитых стран начались широкомасштабные работы по использованию солнечной, геотермальной, ветровой энергии, гидравлической энергии морей и океанов, биомассы и т.п. Растительной биомассе в этом перечне принадлежит особая роль [58, 59]. Дело в том, что более половины добываемой нефти используется как сырье для нефть-органического синтеза, на основе которого получают целый ряд веществ и материалов жизненно необходимых современной цивилизации. Из сырья растительного происхождения могут быть получены те же самые продукты, причем по известным технологиям. Необходимо только превратить это сырье методами термохимической газификации в так называемый синтез-газ (смесь водорода и окиси углерода), или химическими методами в аналог нефти (бионефть) [1, 2, 7, 23].

Энергетический кризис удалось преодолеть политическими методами, но интерес к возобновляемым источникам энергии остался. Главную роль тут приобрели экологические факторы, которым человечество стало уделять все возрастающее внимание. Ископаемые топлива наносят значительный вред окружающей среде в местах добычи, при транспортировке. При сжигании органических топлив в атмосферу выбрасываются значительные количества окислов азота, серы и двуокиси углерода, а при сжигании углей еще и твердых частиц. Существует мнение, что выбрасываемая в атмосферу двуокись углерода обуславливает рост парникового эффекта, который ведет к потеплению климата. Рано или поздно этот процесс привет к глобальной катастрофе, связанной с таянием полярных льдов, значительным повышением уровня мирового океана и др. Поэтому мировое сообщество было вынуждено принять конвенцию, устанавливающую для всех стран квоты на выбросы в атмосферу вредных веществ. Естественно, что такие ограничения в ближайшие годы станут существенным фактором сдерживающим развитие традиционной энергетики.

Пока энергия, получаемая за счет возобновляемых энергетических ресурсов, в подавляющем большинстве случаев намного дороже, чем энергия от традиционных видов топлива, но эта разница неуклонно уменьшается. Технически развитые страны уже на протяжении ряда лет реализуют обширные программы в области развития возобновляемых источников энергии. По прогнозу Мирового энергетического конгресса к 2020 году доля возобновляемых ресурсов в балансе мировой энергетики составит примерно 20 % [36]. Причем биомасса составит более одной трети этой доли, что примерно в два-три раза превысит ожидаемые доли реализации других возобновляемых источников (солнечной, геотермальной, ветровой энергии).

В последнее время за рубежом разрабатываются новые и совершенствуются существующие технологии прямого сжигания различных видов топлив растительного происхождения и органосодержащих отходов, в том числе в комбинации с традиционными топливами. Поскольку при сжигании таких топлив проблемы очистки дымовых газов не менее, а в ряде случаев более сложны, чем при сжигании углей, параллельно развиваются технологии, так называемого двухстадийного сжигания. Двухстадийное сжигание заключается в том, что твердое топливо предварительно газифицируется (первая стадия сжигания), а затем полученный генераторный газ сжигается в котлах или в различных типах тепловых двигателей (вторая стадия). Направление, связанное с газификацией топлива, приобретает все большее развитие, так как позволяет использовать при выработке электроэнергии парогазовые энергетические установки, обладающие наиболее высокой термической эффективностью [2, 32].

Достоинства растительной биомассы как источника энергии хорошо известны. При этом, кроме возобновляемости данного вида топлива, отмечаются такие качества, как экологическая чистота в сравнении с ископаемыми топливами, а также отсутствие воздействия на баланс свободного углерода в атмосфере. Последнее связано с тем, что при сгорании растительной биомассы выделяется и выбрасывается в атмосферу меньше углекислого газа, чем поглощается растениями из атмосферы в процессе фотосинтеза. Таким образом, количество свободного углерода в атмосфере при сжигании биомассы не увеличивается. При сжигании растительной биомассы по сравнению с углем образуется в 20-30 раз меньше окислов серы и в 3-5 раз меньше золы [3]. В целом растительная биомасса рассматривается во многих странах как перспективный источник энергии на ближайшее будущее [2]. Например, в США мощность энергетических установок, работающих на растительной биомассе уже превышает 9000 МВт; в Швеции, Финляндии Дании биомасса дает около 20 % всей энергии, неуклонно растет доля биомассы в энергетике Германии и других стран. В целом считается, что за счет растительного топлива может быть покрыто до 20-30 % глобальной потребности в энергии [9, 10, 12].

Россия обладает определенными традициями и опытом в области энергетического использования растительной биомассы. В конце 30-х годов была построена и успешно работала на торфе крупная электростанция (ГРЭС-8 Ленэнерго). Накопленный в России опыт сжигания торфа до сих пор широко используется западными странами. В те годы в стране на дровах работало несколько сотен стационарных газогенераторных установок, имелся крупнейший в мире парк газогенераторных автомобилей и тракторов (около 20 ООО), судов (более 300), существовали также газогенераторные локомотивы и даже танки. В дальнейшем широкое применение нашли топки скоростного горения В.В. Померанцева для сжигания древесного топлива, специальные коревые котлы (для сжигания коры) и многие другие технические решения. Научно-исследовательские и проектные работы в области использования растительной биомассы проводились в ведущих организациях и вузах страны. В частности, в Центральном котлотурбинном институте (ЦКТИ) и Ленинградском политехническом институте (ЛИИ) создан ряд конструкций топок для сжигания древесных отходов; в 40-60-ых годах был создан ряд конструкций газогенераторов с прямым и обращенным процессом в ВТИ, ЛТА, ЦНИИМЭ; систематические исследования пиролиза древесины и отходов ее переработки проводились во ВНИИгидролиз. К началу 60-х годов из-за доступности дешевого жидкого и газообразного топлива доля растительной биомассы в топливном балансе резко снизилась и составила величину менее 2 %, соответственно резко сократился объем исследовательских проектных работ. Только к концу 80-х годов интерес к энергетическому использованию растительной биомассы в нашей стране возникает снова [10, 11].

Изменившиеся в последние годы экономические условия и связанный с ними неуклонный рост цен на традиционные виды топлива, потребовали коренных изменений в структуре топливного баланса, прежде всего, удаленных территорий России. Требуется по возможности максимальное замещение привозного топлива местными топливно-сырьевыми ресурсами. К таковым относятся, прежде всего: некондиционная древесина, отходы лесной и деревообрабатывающей промышленности, отходы гидролизной и целлюлозно-бумажной промышленности, торф и твердые бытовые отходы. Стоимость привозного топлива для многих территорий за счет его доставки возрастает многократно. Использования местных ресурсов, в том числе ресурсов леса, при этом становится рентабельным. Определенным ориентиром здесь могут служить выводы шведских ученых [35] о том, что в среднеевропейских ценах газогенераторная дизельная станция, работающая на топливной древесине, может конкурировать с аналогичной станцией на дизельном топливе при соотношении стоимости дров и дизельного топлива примерно 1:32. В настоящее время решение проблемы энергетического использования местных топливных ресурсов стало одной из наиболее неотложных задач социально-экономического развития и жизнеобеспечения для многих территорий России.

По данным Министерства энергетики Россйской Федерации более 60 % территории страны лишены гарантированного электроснабжения [9]. Это, в основном, удаленные территории на Северо-Западе, в Сибири, на Дальнем Востоке, Крайнем Севере. Энергоснабжение промышленных предприятий и населенных пунктов, находящихся на этих территориях, осуществляется в основном автономными дизельными электростанциями, имеющими мощность 1 МВт и ниже. В новых экономических условиях, в связи с резким увеличением стоимости жидкого топлива становится актуальной задача перевода указанных электростанций на относительно более дешевое местное топливо. Наиболее мощным местным энергетическим ресурсом для большинства регионов, являющихся лесоизбыточными, служит растительная биомасса и отходы ее переработки. По данным ФАО ежегодно в России заготавливается около 150 млн. м3 древесины, одновременно при ее заготовке и переработке образуется 30 млн. м отходов [36]. Поэтому становится очевидно, что только вовлечение в топливный баланс отходов позволяет существенно снизить потребности в привозном жидком топливе. Также решаются экологические задачи, связанные с ускоренным развитием удаленных территорий. Таким образом, вовлечение в топливный баланс отходов растительной биомассы является одновременно технической, экологической и социальной задачами.

В соответствии с этим сформулированы основные цели работы:

- разработать научно-практические основы внедрения слоевой газификации растительной биомассы, отвечающие современным техническим и экологическим требованиям к энергетическому оборудованию.

Для достижения этих целей определены следующие задачи:

- обобщить имеющуюся информацию по ресурсной базе растительной биомассы, ее теплотехническим свойствам и технологиям переработки. Провести экспериментальные исследования по уточнению физико-технических свойств и в необходимом объеме лабораторные исследования режимов газификации;

- осуществить анализ распределенных моделей процесса газификации и разработать инженерный метод термохимического расчета слоевых газогенераторов. Подтвердить адекватность разработанной методики результатами промышленных испытаний газогенераторов;

- разработать методики промышленных испытаний и выполнить комплексные исследования стационарных и динамических режимов работы слоевых термохимических газогенераторов мощностью от 100 кВт до 3 МВт, работающих на растительной биомассе;

- испытать при работе на реальном генераторном газе горелочные устройства и дизельные двигатели с определением требований, обеспечивающих их надежную эксплуатацию при удовлетворении существующим экологическим и экономическим требованиям;

- выполнить анализ эффективности и разработать типовые тепловые схемы дизельных, паротурбинных и парогазовых газогенераторных энергетических установок, работающих на растительной биомассе.

Отдельные разделы настоящей работы выполнялись в рамках Государственной научно-технической программы России «Экологически чистая энергетика» по проектам: «Отработка технологии и освоение производства термических газогенераторов для переработки биомассы в газообразное топливо», «Комплекс демонстрационных газогенераторных станций для автономного тепло- и электроснабжения, работающих на растительной биомассе» (1993-1998 гг.); в рамках Федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения», подпрограмма «Экологически чистая энергетика», проект «Многотопливный энергетический модуль газогенераторной ТЭЦ на основе двухзонной термохимической переработки твердых органосодержащих отходов» (1999— 2000 гг.); по Государственному контракту № 41.003.11.2922, выполняемому в рамках федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2002-2006 годы, раздела «Топливо и энергетика» по теме: «Создание технологий и оборудования для термической переработки твердых органосодержащих отходов с целью производства тепла и электроэнергии», по гранту Правительства Санкт-Петербурга: «Развитие научно-образовательного и инновационного потенциала для расширенного внедрения в регионах России парогазовых энергетических установок» (2003 г.).

Совокупность расчетных и экспериментальных данных, полученных в результате выполнения настоящей работы, явилась научной основой, позволившей разработать и внедрить в опытно-промышленную эксплуатацию типоразмерный ряд энергетических установок, реализующих технологию газификации.

Проведенное исследование реализовано в виде внедренных в опытно-промышленную эксплуатацию двух типов газогенераторов (УТГ-600 и Г-3), горелочных устройств, прошедших аттестацию в ЦКТИ, типовых регламентов на проектирование принятых в ОАО «СЗВЭП-СЗЭМП» и ООО «НТЦ «Энерготехнология».

Материалы диссертации изложены в двух томах. Первый том включает основное содержание диссертации и первую часть приложений, в которых представлены основные документы о внедрении и использовании результатов исследования. Во второй том вошли приложения (часть 2), содержащие программу и методику испытаний слоевых газогенераторов, регламенты и инструкции по их эксплуатации, а также алгоритмы, программы и результаты расчетов газогорелочного устройства, газогенераторных электростанций и др.

выводы

1. Проведенный комплекс расчётных, экспериментальных и проектных работ позволил создать новые и усовершенствовать существующие конструкции газогенераторов: Г-50; УТГ-600; Г-3. В ходе опытно-промышленной эксплуатации указанных аппаратов на них были достигнуты следующие технико-экономические показатели: к.п.д. 80-85 %; низшая теплота л сгорания генераторного газа 0,г = 4,0-6,0 МДж/м .

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

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

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

5. Вопреки существующему представлению о снижении мощности дизеля при переводе его в режим газодизеля установлено, что при охлаждении генераторного газа на входе в двигатель до температуры 40 °С при частоте вращения менее 1500 мин"1 мощность двигателя и его к.п.д. практически не меняются. Перевод дизеля в газодизельный режим позволяет снизить: дымность выхлопных газов в 1,5-3 раза, содержание NOx на 30 %.

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

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

8. Анализ возможных схем применения газогенераторов в промышленной теплоэнергетике позволил выявить ряд перспективных направлений, среди которых: когенерационная газогенераторная дизельная электростанция, позволяющая получить электрический к.п.д. 35 % при номинальной мощности 500кВт и коэффициент использования теплоты при комбинированной выработке энергии выше 70 %; газогенераторная паротурбинная электростанция электрической мощностью 1 МВт; газогенераторная парогазовая установка, позволяющая при успешном решении задачи создания долговечных керамических теплообменников на температуры 850-950 °С, достичь эффективного к.п.д. при выработке электроэнергии выше 48 %.

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

1. Биомасса как источник энергии: Пер. с англ. / Под ред. С.Соуфера, О.Заборски. - М.: Мир, 1985. - 376 с.

2. Галышев Ю.В., Магидович JI.E., Румянцев В.В. Топливные проблемы транспортной энергетики. СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2005. -236 с.

3. Зысин JT.B., Кошкин H.JL, Финкер Ф.З. Вопросы энергетического использования биомассы отходов лесопроизводств // Теплотехника. 1994. -№11.-С. 30-35.

4. Стырикович М.А., Синяк Ю.В. Исследования эффективности технологии биоконверсии органических отходов. -М.: Изд. АН СССР, 1983.

5. Возобновляемая энергия: Ежеквартальный информационный бюллетень. М.: ИТЕРСОЛЯРЦЕНТР, апрель 2001. - 16 с.

6. Возобновляемая Энергетика 2003: Сборник докладов. СПБ.: СПбГПУ, 2003.-615 с.

7. Дж.Твайделл, А.Уэйр. Возобновляемые источники энергии: Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1990.

8. Бреусов В.П. Технологии преобразования нетрадиционных возобновляемых источников энергии. СПб.: Нестор, 2001.

9. Ресурсы и эффективность использования возобновляемых источников в России. / Под. ред. П.П.Безруких. СПб.: Наука, 2002.

10. Доброхотов В.И. Основные направления научно-технического прогресса в энергетике, решаемые в рамках Государственной программы России «Экологически чистая энергетика» // Теплоэнергетика. 1993. - №6. -С. 39-45.

11. Зысин JI.B., Кошкин H.JI. Энергетическое использование биомассы на основе термической газификации // Теплоэнергетика. 1993. -№4. - С. 23-26.

12. Стырикович М.А. Сегодня, завтра. Стратегия энергетики. М.: Знание, 1984.-64 с.

13. Гинзбург Д.М. Газификация топлива и генераторные установки. -М., 1938.

14. Канторович Б.В. Введение в теорию горения и газификация твердого топлива. М.: Металлургиздат, 1961.-355с.

15. Корякин В.И. Термическое разложение древесины. М., 1962.

16. Жухно В.И., Ложечников Ю.В. Основы термической переработки топлива. Л., 1954.

17. Лавров Н.В., Шурыгин А.П. Введение в теорию горения и газификации топлива. М.: Изд. АН СССР, 1952.

18. Коллеров B.C. Газификационные характеристики растительных отходов. 5-е изд. - М. - Л.: ЦНИДИ, 1970.

19. Сергеев В.В. Ресурсы растительной биомассы России // Энергосбережение и водоподготовка. 2009. - №3. - С. 27-29.

20. Высокотемпературные теплотехнологические процессы и установки. / Под ред. А.Д.Ключникова. М., 1989.

21. Смоляков А.Ф., Леонтьев А.К. Газообразное топливо из древесных отходов // Лесная промышленность. 1987. - №12. - С. 16-18.

22. Пономарев О.И. Производство топливного газа из коры и древесных отходов // Бумажная промышленность. 1987. — №11. - С. 30-31.

23. Головков С.И. Энергетическое использование древесных отходов. -М., 1987.

24. Кузьминов Г.П. Теплосиловые установки лесной промышленности. -Л., 1962.

25. Иссерлин А.С. Основы сжигания газового топлива. Л.: Недра, 1977.- 170 с.

26. Основы практической теории горения: Учеб. пособие для энерг. спец. вузов / Под ред. В.В. Померанцева. 2-е изд., перераб. и доп. - Л. : Энергоатомиздат, 1986. - 309 с.

27. Левин Э.Д. Теоретические основы производства древесного угля. -М., 1980.

28. Иссерлин А.С. Выбор технических решений по чистке, хранению, передаче и сжиганию генераторного газа, получаемого при переработке отходов биомассы. Отчет НИИ «Энергокомплекс» (Ленинградское отд.), 1990.

29. Рундыгин Ю.А., Григорьев К.А., Скудицкий В.Е. Проблемы использования местных топливных ресурсов для энергообеспечения СевероЗападного региона // Научно-технические ведомости СПбГТУ. 1998. - №4. -С. 64-68 .

30. Козлов Б.М. Оценка потенциальных масштабов производства генераторного газа и экономических показателей его использования. М.: ЦИЭНТ, 1990.

31. Леонтьев A.K., Добров А.Б. Газогенераторы на древесном топливе / Экспресс-информация. Зарубежный опыт. М.: ВНИИЭПЛеспром. - 1989: -№9.

32. Правила использования газа в народном хозяйстве М., 1988.

33. The commercial responsibilities of biomass gasification // Biomass. -1989.-№ 1-2.

34. Wood gas as engine fuel. FAO Forest Paper 72. 1986.

35. Сергеев В.В. Опытная мини-ТЭЦ на растительной биомассе // XXVIII-я Неделя науки СПбГТУ: материалы межвуз. науч. конф.: в 2 ч. -СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2000.-Ч. 1.-С. 171.

36. Сергеев В.В., Петухов Д.В. Анализ целесообразности использования газогенераторов // XXIX-я Неделя науки СПбГТУ: материалы межвуз. науч. конф.: в 2 ч. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2000.- Ч. 2. - С. 88.

37. Сергеев В.В. и др. Тепломассообменные процессы и установки. Сушильные установки.: Учеб. пособие / В.Н. Моршин, И.Я. Мароне,

38. B.В. Сергеев. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001. - 76 с.

39. Сергеев В.В., Лысак С.В. Выбор типа газогорелочных устройств для котлов ДКВР-10-13 и ДКВР-20-13 // XXX Неделя науки СПбГПУ.: материалы межвуз. науч. конф.: в 3 ч. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001,- Ч. 3.1. C. 80-81.

40. Сергеев В.В., Соколова Ю.В. Результаты опытно-промышленных испытаний газогенератора // XXXI-я Неделя науки СПбГПУ.: материалы межвуз. науч. конф.: в 2 ч. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2002 - Ч. 2. -С. 112-113.

41. Исследование совместной работы дизеля и газогенератора, перерабатывающего растительную биомассу / Л.В. Зысин, Н.Л. Кошкин, Е.Н. Орлов, В.В. Сергеев // Теплоэнергетика. 2002. - №1. - С. 14-17.

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

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

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

45. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Проектирование и расчет газогенераторных установок при использовании биомассы.: Учеб. пособие / В.В.Сергеев, А.А.Калютик, В.Н.Моршин, Л.П.Стешенков. СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2004. - 60 с.

46. Сергеев В.В. Газогенераторные установки на растительной биомассе // Энергонадзор информ. 2007. - №4 - С. 26-28.

47. Сергеев В.В. Научно-технические предпосылки для газификации растительной биомассы // Научные исследования и инновационная деятельность: материалы науч.-практ. конф. СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2007.-С. 148-153.

48. Сергеев В.В. Исследование режимов работы газогенератора обращенного типа // Научные исследования и инновационная деятельность: материалы науч.-практ. конф. СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2007. - С. 153157.

49. Сергеев В.В. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Часть 1. Возобновляемые источники энергии.: Учеб. пособие / Л.В.Зысин, В.В.Сергеев. СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2008. - 192 с.

50. Сергеев В.В. Особенности режимов работы слоевых газогенераторов // Энергонадзор информ. 2008. -№4. - С. 48^9.

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

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

53. Сергеев В.В. Промышленное освоение технологии газификации отходов производства маслоэкстракционного завода // Промышленная энергетика. 2009. - № 8. - С. 38^1.

54. Сергеев В.В. Газификация твердого топлива в слоевых газогенераторах // Экономические механизмы инновационной экономики: Сб. науч. тр. Международной научно-практической конференции СПб.: Изд-во МИЭП, 2009. - Ч.З. - С. 42-46.

55. Сергеев В.В. Реализация процесса газификации растительной биомассы в газогенераторных установках слоевого типа // Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2009. -№ 2 (54). - С. 156-161.

56. Babu S. P., Bain R. L. and Craig К. R. (1996) Thermal gasification of biomass technology development in the U.S.A. VTT SYMPOSIUM 164. P. 55-66. Technical Research Centre of Finland, Espoo.

57. Kurkela E., Stehlberg, Simell P. and ЬеррдШе J. (1989) Updraft Gasification of Peat and Biomass. Biomass. 19. pp. 37-46.

58. Falkehag S.I. «Lignin in materials» in Proceed. Eight Cell. conf. wood chemicals a future challenge, ed, T.I.Timell, 1975, Intersc. Publ., New-York, -pp. 247-257.

59. Ахмина Е.И. Безотходное производство в гидролизной промышленности. -М.: Лесная промышленность, 1982. 182 с.

60. Лигнины (структура, свойства и реакции) / Под ред. К.В.Сарканена, К.Х.Людвига. М.: Лесная промышленность, 1975. - 632 с.

61. Ступин Д.Ю. Исследование физико-химических свойств лигнина для создания схемы его энергохимической переработки. Отчет ЛСХИ, тема №39-1, 1985.

62. Дорфман Е.А. Разработка исходных данных для проектирования газогенератора со средней теплотой сгорания. Отчет ВНИИГидролиз, тема №34/93, 1993.

63. Проблемы тепло- и массообмена в современной технологии сжигания и газификации твердого топлива, ч.1. Минск: изд. АН БССР, 1984.

64. Марцевой Е.П. , Числовский В.В. Алгоритм расчета термодинамически равновесного состава гетерогенной системы // Топливно-плазменные горелки. Киев. - 1977 - С. 78-81.

65. Альтшулер B.C. Термодинамика процессов получения газов заданного состава из горючих ископаемых. М.: Наука, 1969. - 40 с.

66. Мулюков Г.П. , Маминов В.В. Расчет термодинамически равновесного состава и выхода продуктов пиролиза как метод планирования эксперимента // Топливно-плазменные горелки. Киев, 1977.

67. James Wei. Stecheometric analysis of coal gasification // Ind. and Enng. Chem. Process. Des. and Develop. 1979. Vol. 18. - №3. - pp. 554 - 558.

68. Yoon H., James Wei, Norton M. Denn. Feasible operating regions for moving-bed coal gasification reactors // Ind. and Enng. Chem. Process. Des. and Develop. 1979. Vol. 18. - №2. - pp. 306 - 312.

69. Биба В. Математическое моделирование газификации угля под давлением в стационарном слое // Химия твердого топлива. 1977. - №5 -С. 375-384.

70. Yoon Н., James Wei, Norton М. Denn. A model for moving-bed coal gasification reactors // AJChC Journal 1978. Vol. 24. - №5. - pp. 885 - 904.

71. Scho J., Joseph B. Heterogeneous model for moving-bed coal gasification reactors. // Ind. and Eng. Chem. Des. and Develop. 1981. Vol. 20. -№2.-pp. 314-318.

72. Roberts A.F. Thermal decomposition of wood in an inert atmosphere. // Ninth symposium on Combustion. N.-York, 1963.

73. Gregory D.R., Litllejohn R.F. The British coal Utilization Research Association // Monthly Bulletin. 1965. - №6.

74. Anthony D.B. Howard J.B Coal develatilization and hydro gasification // AJChC Journal. 1976.

75. Кантарович Б.В. Основы теории горения и газификации твердого топлива. М.: Изд. АН СССР, 1958. - 600 с.

76. Аэров М.А. , Тодес О.М. Гидравлические и тепловые основы работы аппаратов со стационарным и кипящим зернистым слоем. М.: Химия, 1968.-512 с.

77. Kinc М., Joseph В. Dynamic behavior of moving-bed coal gasifier / Ind. and Eng. Chem. Des. and Develop. 1983. - Vol. 22. - №2 - pp. 212-217.

78. Смоляков А.Ф., Леонтьев A.K., Моршин B.H., Майкова Р.И. Создание технологии «Термогаз-биомасса». Отчет о НИР. Тема №1.13.064. ЛТА, 1991.

79. Каупельсон Б. Д. Слоевые методы энергохимического использования топлива. М-Л., 1962. - 188 с.

80. Пегуро Н.С., Канкин В.Д., Песин А.Ю. Химия и технология синтетического жидкого топлива и газа. М.: Химия, 1986. - 350 с.

81. Левин Э.Д. Теоретические основы производства древесного угля. М.: Лесная промышленность, 1980. - 152 с.

82. Высокотемпературные теплотехнологические процессы и установки / Под ред. А.Д. Ключникова. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 396 с.

83. Энергетика мира. Переводы докладов XI конгресса МирЭК / Под общей ред. П.С. Непорожного. М.: Энергоатомиздат, 1982. - 216 с.

84. Кутепов A.M., Бондарева Т.Н., Беренгартен М.Г. Общая химическая технология: Учеб. для ВУЗов химикотехнолог. профиля. 3-е изд., перераб. -М.: Академкнига, 2003.

85. Леонтьев А.К., Падшев Н.В., Смоляков А.Ф. Получение и использование газообразного топлива из древесных отходов. Обзорная информация. М.: ВНИИЭИлеспром. - 1986. - выпуск 27. - 24 с.

86. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент: Справочник / Под ред. А. В. Клименко, В. Mi Зорина. — 3-е изд., перераб. и доп. -М.: Изд-во МЭИ, 2001. 564 с.

87. Создание газогенераторов для газификации биомассы / Под ред. А.С.Иссерлина. Научно-технический отчет. -М., 1990.

88. Белосельский Б.С., Барышев В.И. Низкосортные энергетические топлива: Особенности подготовки и сжигания. М.: Энергоатомиздат, 1989. -136 с.

89. Henrik Jersild. Denmark leads the way in using biogas and biomass in district heating. Danish Board of District Heating. Journal. 1997. - № 2. - pp. 1-2.

90. Биогаз энергетические и экологические аспекты получения и использования / Кристапсонс М.Ж., Шкеле А.Э., Упитис А. А., Гойжевскис О.С. // Энергообеспечение и энергосбережение в сел. хоз-ве. - М., 2003. - Ч. 4. -С. 236-240.

91. Каргиев В.М., Муругов В.П. Возможности использования возобновляемых источников энергии в сельском хозяйстве // Энергообеспечение и энергосбережение в сел. хоз-ве. М., 2003. - Ч. 4. - С. 9-17.

92. Бутузов В. А. Возобновляемые источники в системах теплоснабжения сельского и коммунального хозяйств России // Энергообеспечение и энергосбережение в сел. хоз-ве. М., 2003. - Ч. 4. -С. 18-23.

93. Нефедова JI.B. Возрастание роли возобновляемых источников энергии для энергообеспечения отдаленных сельских районов как фактора устойчивого развития // Энергообеспечение и энергосбережение в сел. хоз-ве. -М.,2003.-Ч. 4.-С. 24-29.

94. Оценка энергозатрат и минимальной мощности нагрева при пиролизе древесной биомассы / Э.Ф. Вайнштейн, В.Г. Чирков, И.А. Порев, М.В. Ерхов // Энергообеспечение и энергосбережение в сел. хоз-ве. М., 2003. - Ч. 4. - С. 222-227.

95. Голубкович А.В., Курбанов К.К. Сжигание растительных отходов во взвешенном слое // Энергообеспечение и энергосбережение в сел. хоз-ве. М., 2003. - Ч. 4. - С. 271-276.

96. Безруких П.П., Сокольский А.К., Харитонов В.П. Системы гарантированного электроснабжения автономных потребителей на основе возобновляемых источников энергии // Энергообеспечение и энергосбережение в сел. хоз-ве. М., 2003. - Ч. 4. - С. 3-8.

97. Голубкович A.B., Курбанов К.К. Теплотехнические и технологические аспекты слоевого сжигания растительных отходов // Энергообеспечение и энергосбережение в сел. хоз-ве. М., 2003. - Ч. 4. -С. 277-283.

98. Технико-экономический анализ возможностей использования твердого биотоплива (солома и т. д.) в сельском хозяйстве Польши. Варшава. -2002. -№ 1/2(1/2). - С. 93-103.

99. Анискин В.И. Топка на растительных отходах: разработка, испытание, расчет, использование // Энергообеспечение и энергосбережение в сел. хоз-ве. М., 2003. - Ч. 4. - С. 260-270.

100. Асташева Н.П., Голубев В.М., Ковалев Д.А. Экологические аспекты технологии использования вторичных энергоресурсов // Энергообеспечение и энергосбережение в сел. хоз-ве. М., 2003. — Ч. 4. — С. 327-331.

101. Экономика нетрадиционной энергетики / Ю.Д. Арбузов, П.П. Безруких, В.М. Евдокимов, В.Н. Пузаков // Энергообеспечение и энергосбережение в сел. хоз-ве. М., 2003. - Ч. 4. - С. 30-35.

102. Гжибек А. Энергетическое использование биомассы в Польше // Энергообеспечение и энергосбережение в сел. хоз-ве. М., 2003. - Ч. 4. -С. 228-235.

103. Корабельников С.К., Салова, Т.Ю. Методология экологической оценки работы двигателей внутреннего сгорания // Научно-технические ведомости СПбГТУ . СПб., 2006. -№1(43). - С. 90-98.

104. Мезин И.С., Седов C.JI., Черномордик Б.М., Легкие газогенераторы автотракторного типа. ОНТИ НКТП, Госмашметиздат, 1934.

105. Артамонов М.Д., Тизенгаузен П.Э. Газогенераторные автомобили на лесовывозке. -М.: Гослестехиздат, 1939.

106. Чигирь Б.Г. Эксплуатация судовых газогенераторных установок на лесосплаве. -М.-Л.: Гослестехиздат, 1947.

107. Симонов В.Ф., Янов А.В. Возможности использования парогазовых установок с газификацией сернистых горючих сланцев Поволжья //J

108. Теплоэнергетика. 2007. - №6. - С. 58-62.

109. Арсеньев Л.В, Тырышкин В.Г. Комбинированные установки с газовыми турбинами. Л.: Машиностроение, 1982. - 247 с.

110. Зысин В.А. Комбинированные парогазовые установки и циклы. -М.-Л.: Госэнергоиздат, 1962. 186 с.

111. Андрющенко А.И., Лапшов В.Н. Парогазовые установки электростанций (Термодинамический и технико-экономический анализы циклов и тепловых схем): Учеб. пособие для ВУЗов. М. - Л.: Энергия, 1965. -247 с.

112. Масленников В.М., Выскубенко Ю.А., Штеренберг, В.Я. Парогазовые установки с внутрицикловой газификацией топлива и экологические проблемы энергетики / Под ред. С.А. Христиановича, Т.К. Джейнса. -М.: Наука, 1983. 264 с.

113. Саламов А.А. Парогазовые установки с газификацией топлива // Теплоэнергетик. М., 2002. - №6. - С. 74-77 .

114. Боровков В.М., Коспок Р.И. Основные направления научно-технического прогресса теплоэнергетики России // Научно-технические ведомости СПбГТУ. 2002. - №4. - С. 35-40.

115. Цанев С.В., Буров В.Д., Торжков В:Е. Вопросы выбора параметров пара парогазовой установки с котлом-утилизатором одного давления // Электрические станции. 2004. - №2. - С. 9-18.

116. Саламов А.А. Тепловые электростанции с газификацией топлива // Теплоэнергетика. М., 2004. - №5. - С. 75-77.

117. Вальщиков Н. М., Лицман Э: П. Рубительные машины. М.: Лесная промышленность, 1980. - 96 с.

118. Биомасса — важнейший источник энергии для России / А. В. Клименко, Б. Ф. Реутов // Экология и жизнь: научно-популярный и образовательный журнал. М., 2006 .

119. Вторичные материальные ресурсы лесной и деревообрабатывающей промышленности (образование и использование): Справочник. М.: Экономика, 1983. - 224 с.

120. Рябов Г.А. Перспективы и проблемы использования биомассы и отходов для производства тепла и электроэнергии // Теплоэнергетика. 2006. -№7.-С. 61-66.

121. Коробов В.В., Рушнов Н.П. Переработка низкокачественного древесного сырья (проблемы безотходной технологии). М.: Экология, 1991. -288 с.

122. Панцхава Е.С. Биомасса реальный источник коммерческих топлив и энергии. Ч. 1. Мировой опыт / Е.С. Панцхава, Н;Л. Кошкин, В.А. Пожарнов // Теплоэнергетика: М.', 2001. - №2. - С. 21-25.

123. Зысин Л.В., Боровков В.М. Перспективы использования растительной биомассы для производства энергии // Научно-технические ведомости СПбГТУ . 1998. - №4. - С. 75-80.

124. Суржикова О.А., Никулина И.Е. Технико-экономические проблемы и перспективы энергоснабжения изолированных потребителей Сибири // Научно-технические ведомости СПбГТУ, 2006. -№1(43). С. 141-146.

125. Байков Н., Гринкевич Р. Перспективы российской нефтегазовой промышленности и альтернативных источников энергии // Мировая экономика и международные отношения. 2008. -№6. - С. 49-56 .

126. Васильев Ю.С. Оценки ресурсов возобновляемых источников энергии в России: Учеб. пособие для вузов. СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2008.-250 с.

127. Бреусов В.П., Елистратов В.В., Ташимбетов М.А. Возобновляемые источники энергии и способы их использования (на примере Центрально-Азиатского региона). СПб.: Нестор, 2005. - 134 с.

128. Гинзбург Д.Б. Газификация твердого топлива. М.: Госстройиздат, 1958.- 111 с.

129. Богачева Т.М., Кольчугин Б.А. Синтез-газ из угля // Теплоэнергетика. 2002. - №7. - С. 59-61.

130. Анискин В.И., Голубкович А.В. Перспективы использования растительных отходов в качестве биотоплив // Теплоэнергетика. 2004. - №5. -С. 60-65.

131. Чирков В.Г. Мини-ТЭС на пиролизном топливе // Теплоэнергетика. -2007. -№8 .-С. 35-39.

132. Шегельман И.Р. Очистка лесосек от порубочных остатков: состояние и проблемы. Петрозаводск, 1999. - 32 с.

133. Дик Э.П. Сравнение свойств золы от сжигания углей и нетрадиционных видов топлива // Теплоэнергетика. 2007. - №3. - С. 60-64.

134. Галышев Ю.В., Магидович JI.E. Пути совершенствования рабочих процессов поршневых двигателей, работающих на газовом топливе // Научно-технические ведомости СПбГТУ. -2003. -№1(31). С.75-79.

135. Кошкин В.К., Майзель JI.M., Черномордик Б.М. Свободнопоршневые генераторы газа для газотурбинных установок. М.: Машгиз, 1963.-292 с.

136. Горелочные устройства промышленных печей и топок (конструкции и технические характеристики): Справочник / Сост. А.А. Винтовкин, М.Г. Ладыгичев, В.Л. Гусовский, Т.В. Калинова. М: Интермет Инжиниринг, 1999. - 553 с.

137. Осинцев К.В., Осинцев В.В. Учет неоднородности и нестабильности тепловой структуры топочного факела при использовании многофункциональных горелок // Теплоэнергетика. -2007. №6. - С. 66-70.

138. Химические вещества из угля: Пер. с нем. / Под ред. Ю. Фальбе. -М.: Химия, 1980.-614 с.

139. Лавров Н.В. Физико-химические основы процесса горения топлива. -М.: Наука, 1971.-272 с.

140. Мишуров Н.П., Кузьмина Т.Н. Зарубежный опыт использования растительных отходов для получения тепловой энергии // Энергообеспечение и энергосбережение в сел. хоз-ве. 2003. - Ч. 4. - С. 255-259.

141. Niels Bech, Larsv Wolff. Modelling of surface combusting straw bales. Riso national laboratory, Roskilde, Denmark, 1994.

142. Бобков Н.П. Автомобиль ЗИС-21А с газогенераторной установкой ЦНИИМЭ-20, работающей на сырых дровах // Лесная промышленность. 1949. -№ 5.

143. Волтинекий М.В. Автотракторные двигатели. Сельхозгиз, 1948.

144. Генин А.Б. Расчет теплохимического процесса получения силового газа из древесины: Сб. статей «Перевод на газ мощных двигателей дизеля». -Речиздат, 1945.

145. Генин А.Б. Метод расчета силового торфяного газа. Торфяная промышленность. 1946. -№ 8.

146. Газовые процессы. Получение энергетических и технологических газов: Сб. статей / Под ред. B.C. Альтшулера. М.: Наука, 1967. - 168 с.

147. Игнатьев А.Г. Практическое руководство по переводу стационарных двигателей внутреннего сгорания на газообразное топливо. Нарком-хоз, 1945.

148. Лом У.Л., Уильяме А.Ф. Заменители природного газа. Производство и свойства: Пер. с англ. / Под ред. Н.А. Федорова. М.: Недра, 1979.-247 с.

149. Коллеров Л.К. Газификационные характеристики растительных отходов: труды ЦНИДИ, 1950. № 15.

150. Процессы горения и газификации твердого топлива: Сб. науч. тр. / Под ред. С.Г. Козлова. -М.: ЭНИН, 1983. 161 с.

151. Лямин В.А. Газификация древесины М.: Лесная промышленность, 1967.-262 с.

152. Мезин И.С. Транспортные газогенераторы. Сельхозгиз, 1948.

153. A. Williams. Combustion and Gasification of Coal. New York: Taylor & Francis, 2000. - 263 p.

154. Попов М.Д. Топливо для газогенераторных двигателей. Лениздат,1943.

155. Справочник газовика / К.Г. Кязимов. 2-е изд., испр. - М.: Высшая школа, 1997.-272 с.

156. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. 3-е изд., испр. и доп. -М.: Наука, 1987. - 490 с.

157. Токарев Г.Г. Газогенераторные автомобили. Л.: Изд. МКХ РСФСР, 1948.

158. Таганов Н.И. Новая формула для определения коэффициента теплопередачи в скрубберах // Химическая промышленность. 1936. - № 2.

159. Фарберов И.Л., Питин Р.Н. Подземная газификация углей. Изд. АН СССР, 1948.

160. Шишаков Н.В. Основы производства горючих газов. Госэнерго-издат, 1948.

161. Руководство по устройству, изготовлению оборудования и технике безопасности газогенераторных станций. Гостоптехиздат, 1949.

162. Справочник по электрификации сельского хозяйства. Сельхозгиз,1949.

163. Павловский Н.П. и Орлов С.Ф. Автомобильно-тракторные газомоторные установки. Гослестехиздат, 1939.

164. European Commission. Communication from the Commission: Energy for the Future: Renewable Energy Sources-Wliite Paper for a Community Strategy and Action Plan . COM 97. 599, Final of 26.11.97, Brussels, 1997.

165. International Energy Agency. World Energy Outlook 2000, IEA, Paris,2000.

166. IEA Bioenergy. The Role of Bioenergy in Greenhouse Gas Mitigation, Position Paper, IEA Bioenergy, New Zealand, 1998.

167. Knoef H.A.M. Inventory of Biomass Gasifier Manufacturers & Installations, Final Report to European Commission, Contract DIS/1734/98-NL, Biomass Technology Group B.V., University of Twente, Enschede, 2000.

168. Walker M., Jackson G., Peacocke GVC. Small scale biomass gasification: Development of a gas cleaning system for power generation, in Progress In Thermochemical Biomass Conversion, Ed. Bridgwater AV, 2001. pp. 441-^151.

169. Knoef H.A.M., Hunnik A.V. van, Pourkamal A. and Buffinga G.J. Value engineering study of a 150 kWe down draft gasification system. Final report For: Shell Renewables and Novem, May 2000.

170. Limbrick A.J. TASK 28 Annual Report, IEA Bioenergy, Task 28 Solid Biomass Fuels Standardisation & Classification, Rotorua, 2000.

171. McLellan R. Design of a 2.5MWe biomass gasification power generation module, ETSU report B/T1/00569/REP, 2000.

172. Kurkela E. PROGAS Gasification and Pyrolysis R&D Programme 1997-1999. In Power Production from Biomass III, Gasification & Pyrolysis R&D&D for Industry, Ed. K. Sipila & M. Korhonen., VTT Symposium 192, VTT Espoo, 1999.

173. Salo K., Horwath A. Minnesota agri-power project MAP., In Power Production from Biomass III, Gasification & Pyrolysis R&D&D for Industry, VTT Symposium 192, VTT Espoo, 1999.

174. De Ruyck J., Allard G. & Maniatis K. An externally fired evaporative gas turbine cycle for smallscale biomass CHP production., In Proceedings 9th European Bioenergy conference, Copenhagen, Pergamon, Oxford, 1996.

175. Hofbauer H., Rauch R. Stoichiometric water consumption of steam gasification by the FICFBgasification process / In Progress in Thermochemical Biomass Conversion, Ed. Bridgwater AV. 2001. - pp. 199-208.

176. Waldheim L., Morris M., Leal MRLV. Biomass power generation: Sugar cane bagasse and trash / In Progress in Thermochemical Biomass Conversion, Ed. Bridgwater AV. 2001. - pp. 509-523.

177. Vierrath H., Greil C. Energy and electricity from biomass, forestry and agricultural waste. In Proceedings 1st World Biomass Conference, 2001.

178. Stalil K., Neergaard M., Nieminen J. Final report: Varnamo demonstration programme / In Progress in Thermochemical Biomass Conversion, Ed. Bridgwater AV, 2001. pp. 549-563.

179. Paisley M.A., Overend R.P., Farris, M.C. Preliminary operating results from Battelle/FERCO gasification demonstration plant in Burlington, Vermont, USA,. In Proceedings 1st World Biomass Conference, Elsevier, 2001.

180. Juniper Report 2000. Survey of biomass and waste gasifiers and pyrolysers.

181. Bridgwater AV. Catalysis in thermal biomass conversion, Applied Catalysis A, 116, 1-2., 1994. pp. 5-47.

182. Maniatis K. Progress in biomass gasification: An overview / In Progress in Thermochemical Biomass Conversion, Ed. Bridgwater A.V, 2001. pp. 1-32.

183. Bridgwater A.V. The technical and economic feasibility of biomass gasification for power generation. pp. 631-653.

184. Maniatis K. Overview of EU THERMIE gasification projects / In Power Production from Biomass III, Gasification & Pyrolysis R&D&D for Industry, VTT Symposium 192, VTT Espoo, 1999.

185. Costello R. An overview of the US Department of Energy's biomass power program. In Power Production from Biomass III, Gasification & Pyrolysis R&D&D for Industry, VTT Symposium 192, VTT Espoo, 1999

186. European Commission. Proposal for a Directive on the Promotion of Electricity from Renewable Energy Sources in the Internal Electricity market, of 10.05.00, Brussels, 2000.

187. Beenackers A.A.C.M. Bio-energy implementation: constraints for large scale commercialisation, Conclusions of Workshop, In Proceedings 1st World Conference & Exhibition on Biomass for Energy & Industry, 2001.

188. Harrisson G., Fell D.A., McDonald N.M., Limbrick A.J. & Pike D.C. A study of market constraints on the development of power from biomass, Final Report, EC THERMIE contract STR-1125-96/UK, Green Land Reclamation Ltd. Berkshire, 1998.

189. Bridgwater AV and Peacocke GVC. Fast pyrolysis processes for biomass, Sustainable and Renewable Energy Reviews, Elsevier, 1999.

190. Cuevas A., Reinoso C. and Scott D.S. Pyrolysis oil production and its perspectives, in Proc. Power production from biomass II, Espoo, March 1995.

191. Robson A. PyNe newsletter, June 2001. -No. 11. - pp. 1-2. ISSN 1470-3521 Aston University, UK.

192. McLellan R. PyNe Newsletter, December 2000. -No. 10. -p. 12. ISSN 1470-3521 Aston University, Birmingham UK.

193. Boukis I., Gyftopoulou M.E., Papamichael I. Biomass fast pyrolysis in an air-blown circulating fluidized bed reactor / In Progress in Thermochemical Biomass Conversion, Ed. Bridgwater AV, 2001.

194. Lede J., Panagopoulos J., Li H.Z. and Villermaux J. Fast Pyrolysis of Wood: direct measurement and study of ablation rate, 1985. vol. 64. - pp. 15141520.

195. Diebold J.P. and Scahill J. Production of Primary Pyrolysis Oils in a Vortex Reactor in Pyrolysis Oils from Biomass, 1988. pp. 31-40.

196. Peacocke GVC and Bridgwater AV. Ablative Plate Pyrolysis of Biomass for Liquids // Biomass and Bionergy. 1995. - vol. 7. - no. 1-6. - pp. 147-154.

197. Kovac R.J. and O'Neil D.J. The Georgia Tech Entrained Flow Pyrolysis Process, Pyrolysis and Gasification, G.L. Ferrero, K. Maniatis, A. Buekens, and A.V. Bridgwater, Elsevier Applied Science, 1989. pp. 169-179.

198. Maniatis K., Baeyens J., Peeters H. and Roggeman G. The Egemin flash pyrolysis process: commissioning and results. -Blackie, 1993. pp. 1257-1264.

199. Prins W. and Wagenaar B.M. In Biomass gasification and pyrolysis, 1997.-pp. 316-326.

200. Вильяме Ф.А., Форман. Теория горения: Пер. с англ. / Под ред. С.С. Новикова, Ю.С. Рязанцева. М.: Наука, 1971. - 615 с.

201. Yang J., Blanchette D., de Caumia В., Roy C. Modelling, scale-up and demonstration of a vacuum pyrolysis reactor / In Progress in Thermochemical Biomass Conversion, Blackwell, Oxford UK, 2001.

202. Huffman D.R., Vogiatzis A.J. and Bridgwater A.V. The characterisation of RTP bio-oils, Advances in Thermochemical Biomass Conversion, Elsevier, 1993.

203. Diebold J.P. A review of the chemical and physical mechanisms of the storage stability of fast pyrolysis bio-oils, Report for PyNe, 1999. To-be published in 2001.

204. Цанев C.B., Буров В.Д., Ремезов А.Н. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций: Учеб. пособие для вузов / Под ред. С. В. Цанева. М.: МЭИ, 2002. - 579 с.

205. Ikura М., Slamak М., Sawatzky Н. Pyrolysis Liquid-in-Diesel Oil Microemulsions, US Patent 5,820,640, 1998.

206. Возможности химии сегодня-и завтра: Пер. с англ. / Д. Пиментел, Д. Кунрод. М.: Мир, 1992. - 288 с.

207. Возобновляемая энергетика в децентрализованном электроснабжении: монография / Б.В Лукутин, О.А. Суржикова, Е.Б. Шандарова. М.: Энергоатомиздат, 2008. - 231 с.

208. Maggi R. and Elliott D. In Developments in Thermochemical Biomass Conversion, Bridgwater AV and Boocock DGB Eds. Blackie Academic & Professional, London 1997. pp. 575-588.

209. Bridgwater A.V. Production of high grade fuels and chemicals from catalytic pyrolysis of biomass, Catalysis Today, 29, 1996. pp. 285-295.

210. Bridgwater A.V. Catalysis in thermal biomass conversion, Applied Catalysis A, 116, 1-2., 1994. pp. 5-47.

211. Klasson K.T., Elmore B.B., Vega J., Ackerson M.D., Clausen E.C., Gaddy J.L. Biological Production of Liquid and Gaseous Fuels from Synthesis Gas. Applied Biochemistry and Bioengineering, 1990. Vol. 24/25. - pp. 857-873.

212. Thornley P. and Wright E. Evaluation Of Bio-Energy Projects, in PyNe Final Report to the EC, October, 2001.

213. Александрова H.M. Профессиональная экология: в 2-х ч. СПб., 1997.-Ч. 1.-91 с.

214. SVEBIO. Биоэнергетика. Информационный листок №1, 2000.

215. Маслов Ю.Л. Использование продуктов газификации твердых топлив в энергоустановках с двигателями внутреннего сгорания // Двигатель-97. 1997.-С. 126-127.

216. Суханов B.C. Выступление на международном семинаре «Биоэнергетика 2004. Классификация и стандартизация от леса до производства энергии», г. СПб, пос. Лисино-Корпус, 15-16 июня 2004 г.

217. Вавилов А.В., Жихар Г.И., Падалко Л.П. Малая энергетика на биотопливе / Под ред. Вавилова А.В. Минск: Технопринт, 2002. - 246 с.

218. Исследование перспективных энергетических технологий: Сб. тр. -Иркутск: СЭИ, 1995. 129 с.

219. Баскаков А.П. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: в 2 ч.: Учеб. пособие. Ч. 2. Екатеринбург, 2006. - 95 с.

220. Козлова С.Г. Физико-технические аспекты процессов горения и газификации твердого топлива: Сб. науч. тр. М., 1987. - 147с.

221. Provisional protocol for the sampling and anlaysis of tar and particulates in the gas from large-scale biomass gasifiers. Version 1998 Biomass and Bioenergy, Volume 18, Issue 1, January 2000. pp. 19-38.

222. Biomass and fossil fuel conversion by pressurised fluidised bed gasification using hot gas ceramic filters as gas cleaning Biomass and Bioenergy, Volume 25, Issue 1, July 2003. pp. 59-83.

223. Scale-up study on combustibility and emission formation with two biomass fuels (B quality wood and pepper plant residue) under BFB conditions Biomass and Bioenergy, Volume 32, Issue 12, December 2008. pp. 1311-1321.

224. Древесина для производства энергии. Технология окружающая -среда - экономика. - 2-е изд. - 1999 год. — С. 5.

225. Bridgwater A.V. Thermal conversion of biomass and waste: the status. Proc. of Conference "Gasification: the Clean Choice for Carbon Management", 8-10 April 2002, Noordwijk, the Netherlands. pp. 1-25.

226. Гелетуха Г.Г., Железная T.A. Обзор технологий газификации биомассы // Экотехнологии и ресурсосбережение. 1998. - № 2. - С. 21-29.

227. Ir. H.A.M. Knoef. Gasification of biomass & waste practical experience. Proc. of III International Slovak Biomass Forum, 3-4 February 2003. -pp. 41-44.

228. Review of Finnish biomass gasification technologies. OPET Report 4. VTT, ESPOO 2002. pp. 1-19.

229. Kurkela E., Stahlberg P., Leppalahti J. Updraft Gasification of Peat and Biomass // Biomass, 1989. -№19 pp. 37-46.

230. R. Bailey, Sr. A 4 MWe biogas engine plant fueled by the gasification of olive oil production wastes (sansa). Proc. of 1st International Ukrainian Conference on Biomass for Energy, 20-22 September, Kiev, Ukraine.

231. Dinkelbach L., Kaltschmitt M. Gasification of Biomass in Europe -State-of the Art and Prospects. Proc. of the 9th European Bioenergy Conf., Copenhagen, Denmark 24-27 June, 1996. Pergamon. -Vol.2, pp. 1382-1387.

232. Spliethoff H. Status of biomass gasification for power production // IFRF Combustion Journal, November 2001. pp. 1-25.

233. Paisley M.A., Overend R.P., Welch M., Igoe B.M. FERCO's Silvagas? biomass gasification process commercialization opportunities for power, fuels, and chemicals. Proc. of Second World Biomass Conference, Rome, Italy, 10-14 May 2004.-pp. 1675-1678.

234. Simell P., Kurkela E., Haavisto I. at al. Novel small scale gasification process for CHP green power by lower cost and lower emissions. Proc. of Second World Biomass Conference, Rome, Italy, 10-14 May 2004. - pp. 1749-1752.

235. Staiger В., Wiese L., Berger R., Hein K.R.G. Investigation of existing gasifier and gas cleaning technologies with an online tar measuring system. Proc. of Second World Biomass Conference, Rome, Italy, 10-14 May 2004. pp. 789-792.

236. Beenackers A.A.C.M., Maniatis K. Gasification technologies for heat and power biomass. Proc. of EuroSun'96, Freiburg, Germany, 16-19 September 1996.-pp. 1311-1335.

237. Foch F., Thomsen K.P.B., Houbak N., Henriksen U. The Pinch-method applied on a biomass gasifier system. Proc. of ECOS 2000 Conference, Enschede, The Netherlands, 5-7 July 2000.

238. Tam P., Mazzi E., Cheng K., Edwards W. Assessment of gasification technologies and prospects for their commercial application. Proc. of Forest Sector Table. National Climate Change Process. Richmond, USA, 9 April 1999. No. 499.

239. Beenackers A.A.C.M., Maniatis K. Gasification Technologies for Heat and Power from Biomass. Proc. of the 9th European Bioenergy Conf., Copenhagen, Denmark, 24-27 June, 1996. Vol.1. - pp. 228-259.

240. Yoon H., James Wei, Norton M. Denn. A model for moving-bed coal gasification reactors.// AJChC Journal 1978. Vol. 24. - №5. - pp. 885-904.

241. Scho J., Joseph B. Heterogeneous model for moving-bed coal gasification reactors. // Ind. and Eng. Chem. Des. and Develop. 1981. Vol. 20. -№2.-pp. 314-318.

242. Grassi G., Bridgwater A.V. The opportunities for electricity production from biomass by advanced thermal conversion technologies Biomass and Bioenergy, Volume 4, Issue 5, 1993. pp. 339-345.

243. Brammer J.G., Bridgwater A.V. The influence of feedstock drying on the performance and economics of a biomass gasifier-engine CHP system Biomass and Bioenergy, Volume 22, Issue 4, April 2002. pp. 271-281.

244. Beenackers A.A.C.M., Maniatis K. The international biomass gasification utility scale demonstration projects meeting, brussels, october 5-7, 1997 Biomass and Bioenergy, Volume 15, Issue 3, 1998. pp. 193-194

245. Steven C. Gebhard, Dingneng Wang, Ralph P. Overend, Mark A. Paisley. Catalytic conditioning of synthesis gas produced by biomass gasification Biomass and Bioenergy, Volume 7, Issues 1-6, 1994. pp. 307-313.

246. Kinc M., Joseph B. Dynamic behavior of moving-bed coal gasifier / Ind. and Eng. Chem. Des. and Develop, 1983. Vol. 22. - №2. - pp. 212-217.

247. Lars Waldheim, Eva Olsson, Wim Turkenburg. Gasification of biomass wastes and residues for electricity production Biomass and Bioenergy, Volume 12, Issue 6, 1997. pp. 387^107.

248. Каупельсон Б. Д. Слоевые методы энергохимического использования топлива. -M.-JL: 1962. 188 с.

249. Joep van Doom, Toine Curvers, Lars Waldheim. Characteristics and availability of biomass waste and residues in The Netherlands for gasification Biomass and Bioenergy, Volume 12, Issue 4, 1997. pp. 225-240.

250. Kyriakos Maniatis, Enzo Millich. Energy from biomass and waste: The contribution of utility scale biomass gasification plants Biomass and Bioenergy, Volume 15, Issue 3, 1998. pp. 195-200.

251. Raymond Costello, Janine Finnell. Institutional opportunities and constraints to biomass development Biomass and Bioenergy, Volume 15, Issue 3, 1998.-pp. 201-204.

252. Knoef H.A.M., Stassen H.E.M. Energy generation from biomass and waste in the Netherlands: A brief overview and perspective Renewable Energy, Volume 6, Issue 3, April 1995. pp. 329-334.

253. Beenackers A.A.C.M. Biomass gasification in moving beds, a review of European technologies Renewable Energy, Volume 16, Issues 1-4, January-April 1999.-pp. 1180-1186.

254. Кнорре Г.Ф. Теория топочных процессов. M.-JL: Энергия, 1966.-491 с.

255. Белоцерковский О.М. Численное моделирование в, механике сплошных сред. -М.: Наука, 1984.

256. Роуч П. Вычислительная гидродинамика. М.: Мир, 1980.

257. Waldheim L., MorrisM., Leal MRLV. Biomass power generation: Sugar cane bagasse and trash / In Progress in Thermochemical Biomass Conversion, Ed. Bridgwater AV, Blackwell, Oxford; UK, 2001. pp. 509-523

258. Vierrath H. & Greil, C. Energy and electricity from biomass, forestry and agricultural waste. In Proceedings 1st World Biomass Conference, In Proceedings 1st World Conference & Exhibition on Biomass for Energy & Industry, 2001.

259. Stahl K., Neergaard M., Nieminen J. Final report: Varnamo demonstration programme / In Progress in Thermochemical Biomass Conversion, Ed. Bridgwater AV, Blackwell, Oxford, UK, 2001. pp. 549-563.

260. Paisley, M.A., Overend, R.P., Farris, M.C. Preliminary operating results from Battelle / FERCO gasification demonstration plant in Burlington, Vermont, USA. In Proceedings 1st World Biomass Conference, Elsevier 2001.

261. Juniper Report 2000, Survey of biomass and waste gasifiers and pyrolysers.

262. Bridgwater AV. Catalysis in thermal biomass conversion, Applied Catalysis A, 116, 1-2., 1994. pp. 5-47.

263. Maniatis K. Progress in biomass gasification: An overview / In Progress in Thermochemical Biomass Conversion, Ed. Bridgwater AV, Blackwell, Oxford, UK, 2001.-pp. 1-32.

264. Bridgwater AV. The technical and economic feasibility of biomass gasification for power generation, 1995. pp. 631-653. ISSN 0016-2361

265. Maniatis K. Overview of EU THERMIE gasification projects. In Power Production from Biomass III, Gasification & Pyrolysis R&D&D for Industry, VTT Symposium 192, VTT Espoo, 1999.

266. Costello R. An overview of the US Department of Energy's biomass power program. In Power Production from Biomass III, Gasification & Pyrolysis R&D&D for Industry, VTT Symposium 192, VTT Espoo, 1999.

267. European Commission. Proposal for a Directive on the Promotion of Electricity from Renewable Energy Sources in the Internal Electricity market, COM 2000. 279, of 10.05.00, Brussels, 2000.

268. Beenackers A.A.C.M. Bio-energy implementation: constraints for large scale commercialisation, Conclusions of Workshop, In Proceedings 1st World Conference & Exhibition on Biomass for Energy & Industry, 2001.

269. Harrisson G., Fell D.A., McDonald N.M., Limbrick A.J. & Pike D.C. A study of market constraints on the development of power from biomass, Final Report, EC THERMIE contract STR-1125-96/UK, Green Land Reclamation Ltd. Berkshire, 1998.

270. Bridgwater AV and Peacocke GVC. Fast pyrolysis processes for biomass, Sustainable and Renewable Energy Reviews, Elsevier, 1999.

271. Cuevas A., Reinoso C. and Scott D.S. Pyrolysis oil production and its perspectives, in Proc. Power production from biomass II, Espoo, March 1995.

272. Пасконов В.М., Полежаев В.И., Чудов JI.A. Численное моделирование процессов тепло- и массопереноса. -М.: Наука, 1984.

273. Бухман С.В. К вопросу о стадийности горения летучих и коксового остатка // Известия АН БССР. 1969. - № 1. - С. 123-125.

274. Ферцигер Дж., Капер Г. Математическая теория процессов переноса в газах. М.: Мир, 1976.

275. Сендецкий В.Ф. Научно-практическая конференция «Устойчивое развитие лесного комплекса Северо-Западного федерального округа на базе комплексного использования древесины «Практика использования биотоплива в странах Европы ».

276. Ресурсы и эффективность использования возобновляемых источников энергии в России / Безруких П.П., Арбузов Ю.Д., Борисов Г.А., Виссарионов В.И., Евдокимов В.М., Малинин Н.К.,Огородов Н.В., Пузаков В.Н., Сидоренико Г.И. и Шпак А.А. СПб: Наука, 2002.

277. Martinot, Е. Renewable Energy in Russia: Markets, Development and Technology Transfer, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 1999. Vol. 3. -pp. 49-75.

278. Министерство энергетики РФ, Энергетическая стратегия России на период до 2020 года, утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 28 августа 2003 г.

279. Броадхед Дж. С., Бадон Дж., Уайтмен А. Прошлые тенденции и будущие перспективы использования древесины для производства энергии. Глобальное перспективное исследование по лесоматериалам, Рабочий документ №. 5. ФАО, Рим, 2001.

280. Агентство по энергетической информации (Е1А) при Департаменте энергии США 2007. Международный энергетический обзор. Вашингтон, Д.К., США.

281. Бит Ю.А., Беленький Ю.И. Производство древесного топлива. СПб, 2001.-С. 6.

282. Диевский В.А. Выступление на 15 межотраслевой конференции Организация системы управления природными ресурсами и повышение эффективности экологической безопасности.

283. Постановление Правительства Ленинградской области от 24.07.2003. «О концепции развития баланса топливно-энергетических ресурсов для муниципальных котельных Ленинградской области до 2020 года».

284. Райцзеккер Э., Эловиис Э. Фактор четыре. Новый доклад Римскому клубу. М.: Академия, 2000.

285. Киотский протокол и Конвенция об изменении климата, 1977. 33 с.

286. Второе национальное сообщение Межведомственной комиссии РФ по проблемам изменения климата, представленное в соответствии со статьями 4 и 12 рамочной Конвенции ООН об изменении климата. М, 1998. - 125с.

287. Kommissionen for de europaeiske faellesskaber 1977: Energi for fremtiden: Vedvarende energikilder. Hvidbog vedrorende en strategi og handlingsplan pa faellesskabsplan.- Kommissionen for de europaeiske faellessraber.

288. Международная конференция «ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА 2003: СОСТОЯНИЕ, ПРОБЛЕМЫ, РЕРСПЕКТИВЫ» 4-6 ноября 2003 г. / Сб. докл.: Йохан Найлендер, Татьяна Штерн, Матги Парика, Бенгт. СПб: изд-во СПбГПУ, 2003. - С. 117

289. Белосельский Б.С., Барышев В.И. Низкосортные энергетические топлива: Особенности подготовки и сжигания. М.: Энергоатомиздат, 1989. -136 с.

290. Ахмедов Р.Б. Дутьевые горелочные устройства. М.: Недра, 1977. -233 с.

291. Спейшер В.А., Андреев В.Н. Сжигание газа подземной газификации. -М.: АНСССР, 1956.-72 с.

292. Равич М.Б. Газ и его примененбие в народном хозяйстве. М.: Наука, 1974.-357 с.

293. Федоров Н.А. Техника и эффективность использования газа. -М.: Недра, 1983.-311 с.

294. Чепель В.М., Шур П.А. Сжигание газов в топках котлов и печей и обслуживание газового хозяйства предприятий. Л.: Недра, 1980. - 590 с.

295. Гусовский. Сжигательные устройства нагревательных и термических печей. М.: Металлургия, 1981. - 282 с.

296. Иссерлин А.С. Газовые горелки. Л.: Недра, 1979. - 189 с.

297. Совершенствование использования топлива при производстве электрической и тепловой энергии / Под ред. А.С.Иссерлина. Л.: Энергоатомиздат, 1988.-188с.

298. Спейшер В.А., Горбаненко А. Д. Повышение эффективности использования газа и мазута в энергетических установках. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 184 с.

299. Алексеева Т.Н., Новиков Л.М. Новые закономерности стабилизации пламени // Физика горения и взрыва. 1979. - № 4. - С. 135-137.

300. Хитрин Л.Н. Физика горения и взрыва. М.: Изд-во МГУ, 1957. - 450 с.

301. Очистка генераторного газа от смол* в вихревом барботажном аппарате / М.П.Азнар, И.И.Борисов, Г.Г.Гелетуха и др. // Пром. теплотехника. -1998. т. 20. - № 3. - С. 50-55.

302. Газогенераторная МИНИ-ТЭЦ-ДВС. Опыт оптимизации // Актуальные проблемы современной энергетики: Тр. Всерос. науч.-техн. конф., посвящ. 70-летию кафедры Теплов. электр. станций- Екатеринбург: ГОУ УГТУ-УПИ. 2002. - №3(18). - С. 203-206.249

303. Пути совершенствования системы газоочистки газогенераторной МИНИ-ТЭЦ-ДВС / В.Ю. Балдин, И.О. Гришков, А.Ф.Рыжков // Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности. -Ульяновск, 2003. С. 321-326.

304. Антонов В.И. Математика. Математические модели тепловых энергетических процессов. СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2008. - 182 с.

305. Барилович В.А., Смирнов Ю.А. Основы технической термодинамики и теории тепло- и массообмена: Учеб. пособие. СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2007.-420 с.

306. Андрющенко А.И. Основы технической термодинамики реальных процессов. -М: Высшая школа, 1975.

307. Пасконов В.М., Полежаев В.И., Чудов JI.A. Численное моделирование процессов тепло- и массообмена. М.: Наука, 1984.

308. Рубан В.А. Горение и газификация низкосортного твердого топлива. -М.: Недра, 1993.- 157 с.

309. Олейник Е. Европейский опыт использования древесины для теплоснабжения // Коммунальное хозяйство. 2008. - №2. - С. 30-33.

310. Moses С.Т., Rivero J.R. Design and operation of the Purox system demonstration plant, Fifth national congress on Waste Management Technology and Resource Recovery, Dallas, Texas, December, 1976.

311. Devi L., Ptasinski K.J., Janssen F.J.J.G. / A review of the primary measures for tar elimination in biomass gasification processes // Biomass and Bioenergy, Volume 24, Issue 2, 2002. pp. 125-140.

312. Berndes G., Hoogwijk M., Van Den Broek R. / The contribution of biomass in the future global energy supply: A review of 17 studies // Biomass and Bioenergy, Volume 25, Issue 1, 2003. pp. 1-28.

313. Rapagna S., Jand N., Kiennemann A., Foscolo, P.U. / Steam-gasification of biomass in a fluidised-bed of olivine particles // Biomass and Bioenergy, Volume 19, Issue 3,2000.-pp. 187-197.

314. Теплообменные устройства газотурбинных и комбинированных установок / Под ред. А.И. Леонтьева. М.: Машиностроение, 1985.

315. Цанев С.В., Чухин И.М. Расчет на ЭВМ тепловых схем газотурбинных установок в составе ПГУ ТЭС. -М.: МЭИ, 1986.

316. Цанев С.В., Буров В.Д., Конакотин Б.В. Расчет на ЭВМ утилизационного парового котла в схеме ПГУ. М.: Изд-во МЭИ, 1996.

317. РТМ 108.020.22-84. Установки парогазовые стационарные. Методика расчета тепловых схем установок и высоконапорных парогенераторов. Л.: НПО ЦКТИ, 1985.

318. Теория и проектирование газотурбинных и комбинированных установок / Ю.С. Елисеев, Э.А. Манушин, В.Е. Михальцев и др. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000.

319. Эффективное оборудование и новые технологии — в российскую тепловую энергетику: Сб. докладов / Под общ. ред. Г.Г. Ольховского. М.: АООТ «ВТИ», 2001.

320. Арсеньев Л.В., Тырышкин В.Г. Комбинированные установки с газовыми турбинами. — Л.: Машиностроение, 1982.

321. Безлепкин В.П. Парогазовые и паротурбинные установки электростанций. СПб.: СПбГТУ, 1997.

322. Ольховский Г.Г. Энергетические газотурбинные установки. М.: Энергоатомиздат, 1985.

323. Расчет показателей тепловых схем и элементов газотурбинных и парогазовых установок электростанций / С.В. Цанев, В.Д. Буров, С.Н. Дорофеев и др. М.: Издательство МЭИ, 2000.