Утилизация отходов в составе суспензионных топлив для снижения их вредного воздействия на окружающую среду с выработкой энергии
ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………………………………………. 5
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗВИТИЯ
ТЕХНОЛОГИЙ В ОБЛАСТИ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ ………………………………. 19
1.1. Технологии и способы утилизации коммунальных отходов ……………………. 19
1.2. Технологии и способы утилизации отходов сырьевого сектора ………………. 21
1.3. Утилизация отходов в топочных камерах энергетических установок и на
мусоросжигательных заводах ……………………………………………………………………….. 22
1.4. Сложности утилизации коммунальных отходов ……………………………………… 25
Выводы по первой главе……………………………………………………………………………….. 28
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ СТЕНДЫ ….. 30
2.1. Планирование экспериментальных исследований …………………………………… 30
2.2. Характеристики и свойства компонентов КЖТ……………………………………….. 31
2.3. Метод приготовления КЖТ ……………………………………………………………………. 33
2.4. Используемые экспериментальные стэнды……………………………………………… 34
Выводы по второй главе ……………………………………………………………………………….. 39
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ПРОЦЕССОВ ЗАЖИГАНИЯ И ГОРЕНИЯ КАПЕЛЬ КОМПОЗИЦИОННЫХ
ТОПЛИВ С ТКО ……………………………………………………………………………………………… 41
3.1. Основные характеристики процессов зажигания и последующего горения 41
3.2. Анализ влияния компонентного состава органоводоугольного топлива на
характеристики зажигания ……………………………………………………………………………. 42
3.3. Условия зажигания органоводоугольного топлива на основе углеродного
остатка от пиролиза автомобильных шин ……………………………………………………… 51
3.4. Анализ влияния типичных твердых коммунальных отходов в составе
композиционного топлива на время задержки зажигания ……………………………… 55
3.5. Анализ влияния механизма подвода тепла на характеристики зажигания и
горения композиционного топлива с добавлением твердых коммунальных
отходов ………………………………………………………………………………………………………… 59
3.6. Анализ влияния отработанного масла в составе композиционного топлива
на характеристики зажигания ……………………………………………………………………….. 65
3.7. Установленные режимы зажигания композиционных топлив …………………. 71
3.8. Анализ совместного влияния группы факторов на времена задержки
зажигания и длительности горения композиционного топлива ……………………… 74
3.9. Анализ совместного влияния группы факторов на длительность и скорости
выгорания композиционного топлива …………………………………………………………… 79
3.10. Анализ влияния ТКО и отработанного масла в составе композиционного
топлива на концентрации антропогенных выбросов при сжигании топливных
композиций ………………………………………………………………………………………………….. 87
3.11. Относительные показатели эффективности КЖТ ………………………………….. 89
Выводы по третьей главе………………………………………………………………………………. 93
ГЛАВА 4. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ГОРЕНИЯ
ТОПЛИВНЫХ СУСПЕНЗИЙ ИЗ ОТХОДОВ В ТОПОЧНОЙ КАМЕРЕ
КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА …………………………………………………………………………….. 96
4.1. Описание модели …………………………………………………………………………………… 96
4.2. Результаты моделирования …………………………………………………………………….. 99
Выводы по четвертой главе ………………………………………………………………………… 108
ГЛАВА 5. СОВМЕСТНАЯ УТИЛИЗАЦИЯ КОММУНАЛЬНЫХ И
ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ С ВЫРАБОТКОЙ ЭНЕРГИИ …………………….. 109
5.1. Перспективы совместной утилизации коммунальных и промышленных
отходов с выработкой энергии в Сибири …………………………………………………….. 109
5.1.1. Описание объектов сравнительного анализа ……………………………………. 110
5.1.2. Энергетический потенциал промышленных отходов и ТКО …………….. 114
5.1.3. Энергетический потенциал отходов обогащения угля и
нефтепереработки ……………………………………………………………………………………. 117
5.1.4. Потребность в энергоресурсах угольных котельных установок большой
и малой энергетики ………………………………………………………………………………….. 120
5.1.5. Стратегия совместной утилизации промышленных и коммунальных
отходов с выработкой теплоты и электрической энергии ………………………….. 123
5.2. Перспективы утилизации коммунальных и промышленных отходов с
выработкой теплоты и электрической энергии в мире …………………………………. 127
Выводы по пятой главе ……………………………………………………………………………….. 133
ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………………………………….. 135
СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ ……………………………………………………………………………. 140
ЛИТЕРАТУРА ………………………………………………………………………………………………. 144
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Акты об использовании результатов исследований ………….. 160
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Список публикаций по теме исследований ……………………….. 164
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Список докладов по теме исследований …………………………… 165
Интенсивное развитие мировой экономики вызывает увеличение объемов по-
требления энергоресурсов (рисунок 1) [1]. Несмотря на развитие альтернативных
источников энергии и увеличение их доли в общемировой структуре энергетиче-
ского баланса более чем в 10 раз за последние 50 лет, в настоящее время относи-
тельное значение этой характеристики составляет около 9% (рисунок 2). Это почти
в 7 раз меньше по сравнению с выработкой энергии ТЭС при сжигании углеводо-
родов и почти в 3 раза меньше по сравнению с выработкой энергии АЭС и ГЭС.
Увеличению доли нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НИЭ) на
практике препятствуют существенные недостатки [2, 3]:
Помогаем с подготовкой сопроводительных документов
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
5 (8 отзывов)
4.7 (46 отзывов)
4.2 (5 отзывов)
4.6 (30 отзывов)
5 (49 отзывов)
5 (22 отзыва)
4.3 (248 отзывов)
4.8 (13 отзывов)
4.4 (93 отзыва)
