| Аннотация |
Актуальность использования возобновляемых источников энергии определяется задачами устой-
чивого развития. Объект исследования – отходы деревообработки в топливном балансе региональной
системы теплоснабжения Забайкальского края. Предмет исследования – процесс плазменной инициации
горения композитных топливных смесей на основе отходов деревообработки и низкосортных бурых
углей, а также его технико-экономическая эффективность. Цель исследования – технико-экономическое
обоснование использования смеси отходов деревообработки и отходов сортировки низкосортных бурых
углей Забайкальского края в региональной системе теплоснабжения. Задачи исследования: технико-
экономическое обоснование использования композитных топливных смесей в региональной системе
теплоснабжения, экспериментальное изучение процесса их плазменного воспламенения и горения.
Технологическим ядром, обеспечивающим возможность использования данных смесей, выступают
плазменно-топливные системы. Обоснование эффективности технологии определяется значительной
бюджетной эффективностью использования отходов деревообработки в рамках концепции «зелёной»
экономики. Для обоснования технической осуществимости плазменной инициации процесса горения
смеси отходов деревообработки и низкосортных бурых углей проведены экспериментальные исследо-
вания, которые показали эффективность и техническую осуществимость данной разработки. Соглас-
но результатам исследования, переориентация на внутренний рынок сбыта со смещением внимания
на производство топлива для современных систем теплообеспечения представляет собой не просто
вынужденную меру, а стратегический переход к концепции «зелёной» индустриализации лесного хо-
зяйства. Приведённый подход объединяет несколько преимуществ, в частности интегрируется в дей-
ствующую энергоинфраструктуру, формирует внутри региона полный цикл добавленной стоимости и
предлагает реалистичный, масштабируемый и экологичный вектор развития на горизонте нескольких
лет. Исследование доказало техническую осуществимость и эффективность использования плазмен-
но-топливных систем для сжигания композитных смесей из отходов деревообработки и бурых углей.
Перспективы дальнейших работ связаны с разработкой дорожной карты внедрения технологии и масштабированием результатов на уровне региональной энергетической системы. |
| Список литературы |
1. Яковлева К. А. Социально-экономическая эффективность лесопользования в приграничных регионах России // Вестник Забайкальского государственного университета. 2016. Т. 22, № 11. С. 151–160. DOI: 10.21209/2227-9245-2016-22-11-151-160. EDN: XTBQLJ
2. Кузнецов А. В., Ломовский И. О., Бутаков Е. Б. Композитное порошковое топливо из углей различной степени метаморфизма и отходов деревообрабатывающих производств // Наука и технологии Сибири. 2024. № 4. С. 88–91. EDN: JGOISD
3. Butakov E. B., Burdukov А. Р., Alekseenko S. V., Yaganov E. N. Plasma ignition system to start up pulverized coal boilers: experimental simulation and full-scale test // Journal of Engineering Thermophysics. 2022. Vol. 31. P. 375–383. DOI: 10.1134/S1810232822030018. EDN: FTVXHK
4. Sosin D. V., Shtegman A. V., Ryzhiy I., Fomenko E. A., Bor S. D., Tsyrenov C. O., Yakovenko A. V. Increasing the Efficiency and Increasing the Resource of the Plasma-Ignition System by Its Modernization at Gusinoozerskaya TPP // Thermal Engineering. 2021. Vol. 68, no. 4. P. 302–309. DOI: 10.1134/S0040601521040078. EDN: YKCSTH
5. Лаврищев О. А., Устименко А. Б. Плазменно-топливные системы и принципы их функционирования // Горение и плазмохимия. 2022. Т. 20, № 1. С. 51–62. DOI: 10.18321/cpc481. EDN: OMXMAO
6. Batukhtin A. G., Makhov E. A., Bass M. S., Batukhtin S. G. Enhancing aerodynamic efficiency in solid fuel plasma preparation for power plants // International Journal on “Technical and Physical Problems of Engineering” (IJTPE). 2023. Vol. 15, no. 4. P. 351–361.
7. Zhukov M. F., Peregudov V. S. Plasma technology for pulverized-coal boiler firing // Thermal Engineering. 1996. Vol. 43, no. 12. P. 1025–1028. EDN: MRMAWV
8. Messerle V. Е., Orynbasar M. N., Ustimenko A. B. Simulation and experiment of plasma ignition of low-grade coal // Горение и плазмохимия. 2024. Vol. 22. Р. 27–36. DOI: 10.18321/cpc22(1)27-36
9. Bolegenova S., Askarova A., Georgiev A., Nugymanova A., Maximov, V., Bolegenova S., Adil’bayev N. Staged supply of fuel and air to the combustion chamber to reduce emissions of harmful substances // Energy. 2024. Vol. 293. Р. 130622. DOI: 10.1016/j.energy.2024.130622
10. Askarova А. S., Bolegenova S. A., Georgiev A. The use of a new “clean” technology for burning low-grade coal in on boilers of Kazakhstan TPPs // Bulgarian Chemical Communications. 2018. Vol. 50, spec. iss. G. Р. 53–60. EDN: RLVIPY
11. Pawlak-Kruczek H., Mularski J., Ostrycharczyk M., Czerep M., Baranowski M., Mączka T., Sadowski K., Hulisz P. Application of plasma burners for char combustion in a pulverized coal-fi red (PC) boiler – Experimental and numerical analysis // Energy. 2023. Vol. 279. P. 128115. DOI: 10.1016/j.energy.2023.128115
12. Youssefi R., Maier J., Scheffknecht G. Pilot-scale experiences on a plasma ignition system for pulverized fuels // Energies. 2021. Vol. 14. Р. 4726. DOI: 10.3390/en14164726
13. Марченко О. В., Соломин С. В. О целесообразности экологически чистого использования древесных отходов в Байкальском регионе // XXI век. Техносферная безопасность. 2019. Т. 4, № 1. С. 20–29. DOI: 10.21285/2500-1582-2019-1-20-29
14. Messerle V., Ustimenko A., Lavrichshev O. Plasma-fuel systems for clean coal technologies // Proceedings of the Institution of Civil Engineers – Energy. 2021. Vol. 174, iss. 2. P. 79–83. DOI: 10.1680/jener.19.00053
15. Карпенко Е. И., Мессерле В. Е., Устименко А. Б. Математическая модель процессов воспламенения, горения и газификации пылеугольноготоплива в устройствах с электрической дугой // Теплофизика и аэромеханика. 1995. Т. 2, № 2. С. 173–187.
16. Мессерле А. В. Математическое моделирование процессов термохимической подготовки пылеугольного топлива с использованием электродуговых плазмотронов: дис. … канд. техн. наук: 01.04.14. М., 2006. 119 с.
17. Batukhtin A., Batukhtina I., Baranovskaya M., Bass M., Ivanov S., Batukhtin S., Kobylkin M. Obtaining a solution of a differential equations system for determining the heat networks retention // International Journal of Mechanical Engineering and Technology. 2018. Vol. 9, no. 7. P. 1300–1320. EDN: YBKSPZ
18. Batukhtin A., Batukhtina I., Bass M. Development and experimental verification of the mathematical model of thermal inertia for a branched heat supply system // Journal of Applied Engineering Science. 2019. Vol. 17, no. 3. P. 413–424. DOI: 10.5937/jaes17-22408. EDN: NZKINQ
|
