Обоснование состава топливных гранул и технологии подготовки древесных опилок для их производства

• Автор: Скорикова, Любовь Александровна
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Йошкар-Ола
• Количество страниц: 236 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Общие сведения о топливной древесине

1.2. Классификация древесных отходов

1.3. Сравнение древесного топлива с энергоносителями

1.4. Топливные гранулы и брикеты

1.5. Использования древесного топлива за рубежом

1.6. История развития науки о горении

1.7. Отечественные способы обработки и сжигания опилок

1.8. Слоевой способ сжигания древесного топлива

1.9. Выводы, цель и задачи исследования
Глава 2. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТОПЛИВНЫХ ГРА1 ГУЛ
2.1. Исходные предпосылки
2.2. Факторы, влияющие на процесс горения древесины
2.3. Стадийность процесса горения
2.4. Общее время горения древесных опилок и гранул
2.5. Коэффициент вариации данных наблюдений
2.6. Идентификация устойчивых законов
2.7. Модель динамики температуры горения опилок и гранул
2.8. Проверка адекватности модели
2.9. Выводы
Глава 3. МЕТОДИКА ПРОИЗВОДСТВЕННОЛАБОРАТОРНЫХ
ЭКСПЕРИМЕНТОВ
3.1. Основные научнометодические положения
3.2. Образцы древесных опилок для сжигания
3.3. Прибор ОТМ для сжигания проб топлива
3.4. Методика экспериментов по сжиганию
3.5. Этапы горения образца в приборе ОТМ
3.6. Методика обработки результатов измерений
3.7. Выводы
Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОЛАБОРАТОРНЫХ
ЭКСПЕРИМЕНТОВ
4.1. Общие сведения
4.2. Показатели горения опилок и гранул
4.3. Влияние породного состава опилок
4.4. Влияние смеси пород
4.5. Влияние фракционного состава опилок
4.6. Влияние влажности опилок
4.7. Влияние коры на процесс горения опилок
4.8. Анализ параметров топливных гранул
4.9. Влияние коры на процесс горения топливных гранул
4 Сравнение гранул из различного древесного сырья
4 Сопоставление горения древесных опилок и гранул
4 Выводы
Глава 5. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
ТЕХНОЛОГИИ ПОДГОТОВКИ ОПИЛОК
5.1. Общие сведения
5.2. Оценка ресурсов древесных опилок
5.3. Методика прогноза ресурсов древесных опилок
5.4. Методика оценки объемов производства топливных гранул
5.5. Экологический эффект от древесных топливных гранул
5.6. Экономический эффект от древесных опилок и гранул
5.7. Перспективы производства гранул в Республике Марий Эл
5.8. Размещение заводов но производству топливных гранул
5.9. Процесс подготовки древесных опилок для производства топливных гранул
5Экономическая эффективность внедряемой технологии подготовки опилок
5 Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Гранулы производят из отходов хвойных и мягких пород древесины, образующихся в лесопилении, деревообработке и производстве мебели. Для получения мелкой фракции отходы измельчают, а затем прессуют. Параметры и свойства гранул, полученных из опилок хвойных и мягко-лиственных пород древесины, практически не отличаются друг от друга (табл. Таблица 1. Лучшим сырьем для производства гранул являются опилки и стружка влажностью 8-%, образующиеся на деревообрабатывающих предприятиях. Из такого сырья получают гранулы высшего качества, востребованные на любом европейском рынке. При использовании влажных опилок, щепы и стружки (-%) необходимо первоначальное просушивание до 8-%. В таком случае процесс производства гранул усложняется и удорожается за счет применения специального сушильного оборудования. Создание производства гранул имеет смысл, если постоянно имеется достаточное количество отходов. В большинстве случаев оправдано производство собственного сырья с помощью рубильных машин. Идеальным вариантом является сочетание лесопильного производства и линии по производству топливных гранул. Обладают низкой зольностью (менее 1,5% масс. Древесные гранулы предоставляют великолепные возможности для развития мирового рынка биоэнергетики в связи с их высокой энергоемкостью и стандартизированными характеристиками [, 5]. В России производство гранул находится на начальной стадии развития и в значительной степени ориентированно на экспорт. Заводы по выпуску гранул сконцентрированы в основном вблизи границ со странами Евросоюза (Карелия, Архангельск, Санкт-Петербуїр и Ленинградская область). Гранулы производят на заводах расположенных в Москве, Муроме, Мурманске, Перми, Тюмени, Кулунде (Алтайский край), Казани, Вологде. Первые заводы по производству гранул появились в Архангельске. За - гг. В году в РФ было произведено более 0 тыс. За последние годы наблюдается увеличением мощностей заводов по производству топливных гранул (рис. В Республике Марий Эл преобладают частные предприятия по производству гранул, выпускаемые гранулы предназначены для собственного потребления или продажи на российском рынке. В конце года начал выпуск гранул российско-итальянский завод ООО «Русский пеллст», вся производимая продукция будет направляться в Италию. Планируется, что завод будет выпускать пять тонн гранул в час, это т в сутки и т в месяц. В связи с наблюдающимся ростом внутренних российских цен на ископаемые энергоресурсы отношение к гранулам стало меняться. ТЫС. Рис. Перевод муниципальных котельных с угля и нефтепродуктов на топливные гранулы перспективен для многих регионов России, однако требует поддержки местных властей и принятия соответствующих нормативно-правовых документов на государственном уровне. В Краснодарском крае, Архангельской, Вологодской, Тверской, Нижегородской областях предпринимаются практические шаги по внедрению котельных на биотопливе, поддержке производства топливных гранул и брикетов. Появляются отечественные производители котельного оборудования на гранулах. Для того чтобы российские гранулы были конкурентоспособны на европейском рынке, необходимо соблюдать ряд требований, предъявляемых к их качеству. С г. Европе действует новый общеевропейский стандарт качества на топливные гранулы EN 1-2 [, который будет подтверждаться международным сертификатом EN plus (табл. Таблица 1. Теплота сгорания, МДж/кг > . В соответствии с новым стандартом гранулы делятся по качественным параметрам на III класса. Самые строгие требования к гранулам первого сорта А1, максимально допустимая зольность гранул 0,5% (гранулы из хвойных породы дерева) и 0,7% (из лиственных пород). Только такие гранулы могут быть использованы в частном секторе Западной Европы. Второй сорт гранул А2 может быть произведён из смешанных сортов дерева и обладать зольностью до 1%. Такие гранулы используют в котлах широкого профиля, и пользуются спросом на юге Европы. Гранулы третьего сорта В (промышленные гранулы) могут иметь зольность 3%, предназначены для использования на крупных тепловых станциях, будут утверждаться сертификатом ? N-8. С 1 июля г. России введены национальные стандарты на твердое биотопливо [—].