Повышение энергетической эффективности биогазовых установок

• Автор: Ковалев, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 119 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ БИОГАЗОВЫХ УСТАНОВОК ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ БЕСПОДСТИЛОЧНОГО НАВОЗА КРС
1Л. Современные способы и технические средства обеспечения температурного режима процесса анаэробной переработки бесподстилочного навоза КРС.
1.2. Методы повышения энергоэффективности систем генерации энергии на основе биогазовых установок для переработки бесподстилочного навоза КРС.
1.3. Усовершенствованная система теплоснабжения биогазовой установки для переработки бесподстилочного навоза КРС с рекуперацией теплоты эффлюента при помощи компрессионного теплового насоса.
Выводы. Цель и задачи исследований.
ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СРЕДСТВ РЕКУПЕРАЦИИ В СИСТЕМАХ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ БИОГАЗОВЫХ УСТАНОВОК
2.1. Теоретические положения работы теплового насоса.
2.2. Энергетический баланс биогазовой установки.
2.3. Математическая модель и алгоритм выбора параметров теплообменных аппаратов и компрессора теплового насоса.
Выводы, задачи экспериментальных исследований.
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА АНАЭРОБНОЙ ОБРАБОТКИ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДСТВА С РЕКУПЕРАЦИЕЙ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ
3.1. Описание экспериментальной установки.

3.2. Программа и методика исследований.
3.3. Приборы и средства измерения.
3.4. Анализ результатов экспериментальных исследований.
Выводы.
ГЛАВА 4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПРЕССИОННОЕ О ТЕПЛОВОГО НАСОСА В СИСТЕМЕ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ БИОГАЗОВЫХ УСТАНОВОК
4.1. Методика расчета системы теплоснабжения анаэробных реакторов с применением компрессионного теплового насоса.
4.2. Определение экономической эффективности предложенной системы теплоснабжения биогазовых установок.
Заключение.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.
Приложения.

ВВЕДЕНИЕ
В современных развитых странах мира на выработку электрической энергии и тепла низкого и среднего потенциала затрачивается основная часть добываемых топливно-энергетических ресурсов.
Анализ перспектив развития систем теплоснабжения показывает, что покрытие тепловых нагрузок будет обеспечиваться за счет сжигания органического топлива.
Отрицательные тенденции развития традиционной энергетики обусловлены в основном наличием двух факторов - быстрым истощением природных ресурсов и загрязнением окружающей среды. По данным ООН, истощение залежей угля предполагается в 2082—2500 гг.
Перспективные технологии традиционной энергетики повышают эффективность использования энергоносителей, но не улучшают экологическую ситуацию: тепловое, химическое и радиоактивное
загрязнение окружающей среды может привести к катастрофическим последствиям.
В связи с этим возникает необходимость выявления возможностей рационального использования ресурсов традиционной энергетики с одной стороны и развитие научно-технических работ по использованию нетрадиционных и возобновляемых источников энергии — с другой.
Обострение экологических проблем, истощение запасов невозобновляемых энергоресурсов, рост цен на них, обусловили глобальный интерес к разработке и использованию технологии биоконверсии органических отходов для получения энергии.
В соответствии с научно-техническими прогнозами на перспективу конверсия биомассы является наиболее распространенным энергетическим ресурсом среди возобновляемых источников энергии.
Известно, что животные плохо усваивают энергию растительных
кормов и более половины ее уходит в навоз, который является ценным
органическим удобрением и может быть при этом использован в качестве

Рисунок 2.1. Р-Ь диаграмма работы теплового насоса.
/. кЛж/кг