Анализ эффективности и оптимизация параметров ГТУ с реактором-газификатором твердых бытовых, промышленных отходов и низкосортных твердых топлив

• Автор: Подлесная, Татьяна Александровна
• Шифр специальности: 05.04.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 168 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Условные сокращения и обозначения, принятые в тексте и в таблицах

Введение

Глава 1. Обращение с твердыми бытовыми и промышленными отходами

1.1. Бытовые и промышленные отходы - непременный атрибут развития цивилизации

1.2. Использование санитарной засыпки для захоронения ТБПО

1.3. Термическая переработка ТБПО

1.3.1. Термическая переработка ТБПО как способ решения экологической,

энергетической и экономической проблемы

1.3.2. Метод слоевого сжигания ТБО
1.3.3. Низкотемпературный пиролиз
1.3.4. Высокотемпературный пиролиз
1.3.5. Термическая переработка ТБПО по методу ИПХФЧ
1.3.5.1. Явление «Сверхадиабатического разогрева при
фильтрационном горении»
1.3.5.2. Основные реакции газификации
1.3.5.3. Основные достоинства реактора-газификатора ИПХФ
Задачи исследования
Глава 2. Исследование характеристик реактора-газификатора ИПХФ
2.1. Реактор-газификатор ФГУП «ММПП «Салют»
2.2. Материальный и энергетический баланс реактора (на примере газификации ТБО)
2.3. Экспериментальные пуски реактора. Сопоставление результатов пусков с теоретическими расчетами
2.3.1. Пуск установки в г. Тонкасуо (Финляндия)
2.3.2. Пуски и отладка установки на ММПП «Салют»

2.3.3. Результаты опытных пусков
2.4. Теплоэнергетические характеристики генераторного газа и продуктов его сгорания
2.4.1. Газогенерация твердых топлив
2.4.2. Сравнение расчетных показателей с данными, полученными в ходе
экспериментальных пусков реактора-газификатора
2.4.3. Генераторный газ - продукт газификации ТПБО как топливо для
газотурбинной установки
Глава 3. Газотурбинный энергопреобразователь для реактора-газификатора
3.1. Использование ГТУ в процессах термической переработки ТБПО
3.2. Выбор схемы ГТУ для комплекса термической переработки ТБПО методом газификации в реакторе ИПХФ
3.2.1. Первый этап разработки газотурбинного энергопреобразователя
3.3. Зависимость величины поверхности теплообмена воздухонагревателя (регенератора) от степени нагрева (регенерации) и суммарной относительной потери давления теплоносителей
3.4. Модифицированная схема ГТУ с камерой сгорания после турбины, байпассированием камеры сгорания частью воздуха после турбины и
вводом его в газовый тракт воздухонагревателя
3.4.1.. Сопоставление ГТУ с камерой сгорания после турбины и работой турбины на чистом высокотемпературном воздухе с ГТУ традиционной схемы
3.4.2. Особенности работы воздухонагревателя при использовании в ГТУ низкокалорийного топливного газа
3.5. Газотурбинная установка с камерой сгорания за турбиной, работой турбины на чистом высокотемпературном воздухе, байпассированием камеры сгорания частью воздуха при последующем его вводе в газовый
тракт воздухонагревателя

3.6. Определение массового расхода воздуха АО на перепуск в обход камеры сгорания и последующий ввод в газовый тракг воздухонагревателя
3.7. Влияние относительной величины массы перепуска АО
(байпассирование камеры сгорания) на показатели ГТУ
Глава 4. Возможные пути практической реализации газотурбинного энергопреобразователя модифицированной схемы для реактора-газификатора ИПХФ
4.1. Требования к энергопреобразователю реактора ИПХФ
4.2. Анализ и выбор ГТУ из числа отечественных турбомашин для газотурбинного энергопреобразователя реактора-газификатора ИПХФ
4.2.1. Анализ возмоэюности использования ГТГ-2500
4.2.2. Анализ возможности использования ГТУ на основе серийного турбовального двигателя ТВЗ-117 и его модификаций
4.3. Газотурбинный энергопреобразователь на базе модифицированной
схемы ГТУ
4.4. Высокотемпературный воздухонагреватель
Выводы по главе
Выводы по диссертации
Список используемой литературы
Приложение 1, Комплекс с реактором-газификатором на ФГУП «ММПП
«Салют»
Приложение 2,Графики полей температур при формировании зоны
газификации
Приложение 3.Принципиальная технологическая схема газификатора
Приложение 4. Результаты термодинамического расчета процесса
газификации древесины
Приложение 5 Текст программы и пример расчета параметров процесса сгорания осушенного генераторного газа, полученного в результате газификации ТБО

жащих материалов может происходить изменение суммарной стехиометрии из-за смещения вправо равновесия С+02<-»С02 С02+С<->2СО при повышении температуры или наоборот при ее понижении. Однако даже при полном смещении равновесия вправо тепловой эффект окисления углерода до СО остается значительным, что может приводить к чрезмерно большим разогревам при использовании в качестве окислителя кислорода или воздуха.
Для достижения максимального КПД газификации при низкосортном исходном твердом горючем сырье желательно иметь минимальный брутто тепловой эффект в зоне горения; при этом необходимые для протекания процесса высокие температуры могут быть достигнуты за счет сверхадиабатиче-ского разогрева.
доля углерода в горючей смеси
Рис. 1.5. Влияние водяного пара и инертного материала на КПД газификации углерода