Обоснование технологических решений, повышающих эффективность производства щепы энергетического назначения на лесосеке

• Автор: Баклагин, Вячеслав Николаевич
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Петрозаводск
• Количество страниц: 181 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОСВОЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ДРЕВЕСИНЫХ РЕСУРСОВ НА ЛЕСОСЕКЕ
1.1. Анализ исследований в области освоения низкосортной древесины для производства биотоплива

1.2. Анализ исследований древесных ресурсов для получения энергии

1.3. Обзор исследований, посвященных повышению эффективности производства биотоплива из древесных ресурсов.

1.4. Анализ существующей техники и технологий по подготовки и

переработки лесосечных отходов на лесосеке.

1.5. Выводы по главе.

2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ ЛЕСОСЕЧНЫХ ОТХОДОВ ПРИ СОРТИМЕНТНОЙ ЗАГОТОВКИ ЛЕСА КОМПЛЕКСОМ МАШИН ХАРВЕСТЕР ФОРВАРДЕР.

2.1. Построение математической модели процесса образования лесосечных отходов.

2.2. Выводы но главе.

3. ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ РАБОТЫ РУБИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ БУНКЕРНОГО ТИПА ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ЛЕСОСЕЧНЫХ ОТХОДОВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМАХ РАБОТЫ.
3.1. Построение имитационной модели функционирования передвижной рубительной машины бункерного типа при различных режимах работы
3.2. Выводы но главе.
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВНИЯ ОБЪЕМОВ ЛЕСОСЕЧНЫХ ОТХОДОВ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ ЗАГОТОВКИ ЛЕСА ХАРВЕСТЕРОМ
4.1. Методика проведения экспериментальных исследований
4.2. Статистическая обработка данных экспериментальных замеров.
4.3. Выводы по главе
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ДРОВЯНЫХ СТВОЛОВ, ЛЕСОСЕЧНЫХ ОТХОДОВ, А ТАКЖЕ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ СМЕСИ ДРОВЯНЫХ СТВОЛОВ И ЛЕСОСЕЧНЫХ ОТХОДОВ.
5.1. Проведение хрономегражных наблюдений.
5.2. Проведение экспериментальных исследований технологического цикла манипулятора
5.3. Математическая модель процесса измельчения дровяных стволов передвижной рубительной машины
5.4. Оптимизация математической модели процесса измельчения дровяных стволов передвижной рубительной машиной
5.5. Проведение экспериментальных исследований измельчения лесосечных отходов в рубительном модуле.
5.6. Методика определения рационального соотношения компонентов при измельчении смеси лесосечных отходов и дровяных стволов
5.7. Построение циклограмм работы передвижной рубительной машины при работе ее с дровяными стволами и лесосечными отходами
5.8. Расчет коэффициента, учитывающего удлинение цикла манипулятора передвижной рубительной машины.
5.9. Выводы по главе.
6. АПРОБАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ ЛЕСОСЕЧНЫХ ОТХОДОВ ПРИ ЗАГОТОВКЕ ЛЕСА ХАРВЕСТЕРОМ
6.1. Методика проведения экспериментальных исследований
6.2. Статистическая обработка полученных экспериментальных данных.
6.3. Выводы по главе.
7. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ПРОИЗВОСТВА ЩЕПЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ ПРИ СОРТИМЕНТНОЙ ЗАГОТОВКИ ЛЕСА.
7.1. Анализ существующих технологических схем по производству щепы
энергетического назначения
7.2. Техникоэкономическая оценка технологических схем
7.3. Разработка программного продукта для рационального выбора
оптимальной технологической схемы производства щепы энергетического
назначения по критерию наименьшей себестоимости.
7.4. Выводы по главе
8. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДА1ЩИ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В Австрии и Чехии осуществляется серьезная поддержка использования возобновляемых ресурсов древесной биомассы 8. В Австрии, вопервых, это единовременные субсидии на приобретение тепловой части энергетического оборудования котлы без турбин, строительство котельных и ТЭЦ. Они составляют примерно от суммарных капитальных вложений. Вовторых, это фиксированный на лет тариф на отпускаемую электроэнергию от ТЭЦ, получаемую при сжигании древесной биомассы. ВтЧ. В Чехии это финансовая поддержка проектов строительства котельных и ТЭЦ на биомассе путем предоставления целевых грантов. Таким образом, одним из важнейших направлений развития лесопромышленного комплекса является комплексное использование всей биомассы растущих деревьев, и с этой точки зрения использование древесины в качестве топлива является приоритетным. Тем не менее, необходим научно обоснованный подход к определению топливных ресурсов в общем балансе потребления древесины республикой и выбор соответствующих технологий. В качестве топливных ресурсов можно определить дрова и отходы лесозаготовок. Масса лесосечных отходов на лесосеке зависит от ряда факторов возраста древостоя, произрастающих пород, способа заготовки, стволовой древесины, породного состава, среднего объема хлыста. Поэтому существенную разницу между оценками массы лесосечных отходов в различных исследованиях. Общие оценки показывают, что в лесу остается более биомассы дерева с учетом корневой массы дерева. По данным работы 1 средний объем лесосечных отходов на лесосеке находится в пределах м3га, в работе эта величина оценивается в . Данные исследований проведенных в Карелии оценивают массу сухого вещества лесосечных отходов в м3га летом и в 0 м3га зимой. При исследовании пожарной опасности, создаваемой лесосечными отходами, их запасы были оценены в тга . По данным различных работ , , 2 на 1 га площади лесосеки приходится в среднем около м3 лесосечных отходов. В целом, объемы отходов лесозаготовок, образующихся в процессе лесозаготовительных работ, представляются существенным для исследования и освоения. Следует выяснить расположение объема биомассы лесосечных отходов по местам образования для ее успешной. Республика Карелия располагает значительным потенциалом топливноэнергетических ресурсов дров, обломков деревьев, валежника иотходовлесозаготовок, которые используется в ограниченных количествах. Объем дров по главному и промежуточному пользованию в разрезе лесхозов представлен в таблице 1. Объем отходов лесозаготовок по муниципальным районам представлен в таблице 1. Таблица 1. Лахдеипохский ,1 8,8 5. Сортавальский 3,4 0,7 2. Кемский 4. Питкярантский 8. Калсвальский . Муезерский ,1 . Костомукшкский 3. Лоухскнй . Кондопожский ,5 ,6 6,9 9. Пряжинский ,9 2. Пудожский . Суоярвский . ИТОГО 9,0 6,2 3,8 . Таблица 1. Сортавальский . Кемский . Беломорский . Калевальский 9. Костомукшский , , 1, , , , 1, , , . Лоухский 4. МсдвежьегорскиГ . Муезерскнй 0. Олопсикий , , . Пряжинский . Пудожский 8, 4, 9. Кондопожский . Ссгежский , , . Всего по рсс1 публике , , 4. Разработкой решений, в области переработки древесных отходов на щепу энергетического назначения исследованы в работах 8, , , , , 0 и многих других. Научную и практическую ценность имеют исследования М. А. Быковского . Модель расчета техникоэкономических показателей эффективности процесса производства топливной щепы. Однако в этих исследованиях не был учтена специфика портфеля заказов нотребителейкотельных а также особенности процессов измельчения дровяной древесины и лесосечных отходов, влияющих на эффективность производства. Помимо этого в рассматриваемые технологические схемы не были включены новые машины, и оборудование высокой производительности, такие как стационарная установка МР, упаковщик отходов типа и другие. А. Н Сличснковым в своей диссертации обоснована возможность использования статистического метода линейных пересечений для оценки объема доступных лесосечных отходов, образующихся при работе харвестеров, включая математический,аппарат, позволяющий количественно оценить древесные ресурсы на основе данных их прямого учета на лесосеке.