Централізовані системи теплопостачання на основі удосконалених технологічних методів і способів спалювання альтернативних видів палив

Abstract

UA: Дисертацію присвячено вирішенню науково-прикладної проблеми підвищення енергоефективності систем теплогенерації та централізованого теплопостачання на базі виконаних численних та експериментальних досліджень і розроблених наукових основ організації високоефективних технологій спалювання низькосортних місцевих палив і горючих відходів залучених в паливні баланси муніципальних опалювальних і промислових котелень. Експериментально обґрунтовано спалювання вугільних відходів з зольністю 60-75% в топках з киплячим шаром, визначені аеродинамічні і температурні режими. Розроблено технологічну схему спільного спалювання вугільних відходів з зольністю вище 70-73% спільно з низькосортними газоподібними паливами. Експериментально обґрунтовано спалювання водовугільних суспензій в топках з киплячим шаром, визначені аеродинамічні і температурні режими киплячого шару. Експериментально обґрунтовано спалювання деревних відходів, відходів переробки зерна в фонтануючому киплячому шарі при подачі палива в киплячий шар, визначена висота киплячого шару, аеродинамічні параметри шару. Теоретично обґрунтовано розміщення вторинних трубчастих випромінювачів в топці водотрубного котла. Визначена геометрія випромінювачів і їх розміщення в топці. Встановлено, що в топці з вторинними випромінювачами підвищується щільність променистого теплового потоку на 15-20%, знижується концентрація викидів NOx, підвищується термодинамічна ефективність процесу спалювання газоподібного палива. Встановлено, що при спалюванні підготовленої газоповітряної суміші (α1 =75%) спостерігається зниження концентрації NOx до 30- 40 мг / м3 . Теоретично обґрунтовано конструктивні параметри топки з ЗЗП для спалювання торфу, спосіб подачі повітря і торфу зверху топки і видалення шлаку в нижній частині, співвідношення витрат торфу і повітря, температура підігріву повітря, вплив зовнішнього охолодження корпусу топки. Встановлено, що охолодження топки не забезпечує стійкого спалювання торфу. Встановлено, що при зниженні витрат первинного повітря (α1 = 0,5) підвищується ефективність згоряння торфу. Збільшення розміру часток до 1 мм також забезпечує ефективне вигоряння коксу. Термодинамічний аналіз процесів перетворення енергії і зарубіжний досвід вказують на ефективність використання технологій глибокого охолодження продуктів згоряння тепло генеруючих агрегатів в АБТН і АБХМ, при цьому витрата палива скорочується до 40% і забезпечується підігрів мережної води з параметрами низькотемпературного температурного графіка.

EN: The dissertation is devoted to the solution of the scientifically applied problem of the increase in energy efficiency of heat generation and district heating systems on the basis of numerous and experimental researches and developed scientific bases of organization of high - efficiency technologies of burning local low-grade fuels and combustible wastes involved in fuel balances of municipal heating and industrial boiler houses. Nowadays, district heating systems (DHS) are in operation in Ukraine. During the transitional period of economic development, the system of heat generation and heat networks is reconstructed. There occurs a replacement of boilers by more modern ones as well as modern burners and automatic equipment are installed. In the reconstruction of thermal networks, pipes of factory production with internal anti-corrosion and external thermal insulation, new systems of accounting heat and natural gas as well as automated individual and centralized thermal points are used. In order to reduce the consumption of natural gas, various types of fuel wastes (wood and gaseous waste, low-grade fuels, etc.) are used. To burn low-grade fuels, the boilers are reconstructed. Due to the shutdown of some industrial consumers, a change in the hydraulic modes of the DHS and their operating modes is required. A reduced heatrelease temperature chart is applied.. At present, the issue of energy efficiency of heat generation systems due to the modernization of combustion devices with the intensification of internal processes of aerodynamics and heat exchange, deep cooling the combustion products with the use of absorption heat pumps, which significantly changes the concept of energy saving in heat supply is still insufficiently studied. Substantiation of the parameters of the reduced temperature chart also meets the current requirements of the EU countries. The actual scientific and technical problem is the use of low-grade fuels and the reconstruction of boilers, the development of new methods of their combustion in vortex furnaces, the introduction of technologies for the deep cooling of combustion products of boiler units using absorption heat pumps that will significantly reduce the consumption of natural gas and provide the reduced energy-effective temperature chart of district heating systems.