Перспективы развития систем автономного энергоснабжения на основе термической конверсии твердого топлива

摘要

Рассмотрены теоретические основы использования твердого топлива для автономного энергоснабжения малых населенных пунктов и промышленных потребителей. Проведены термогравиметрические эксперименты для нескольких видов древесины с определением универсальных кинетических параметров, характеризующих процесс пиролиза. Предложена методика описания термического разложения твердого топлива на основе составления четырех независимых параллельных реакций термической конверсии каждого из компонентов исходного сырья. Разработан программный комплекс, позволяющий оценить теплоту сгорания, состав и объем газа, получаемого при термической конверсии твердого топлива. Выполнена оценка влияния режимных параметров на состав синтез-газа. Установлено, что с ростом температуры термической конверсии увеличивается теплота сгорания получаемого газа, отнесенная к массе исходного сырья. Проведено качественное и количественное сравнение расчетной модели и результатов экспериментальных исследований на существующем газификаторе. Показано, что параметры газа, полученные на экспериментальном стенде, соответствуют расчетным значениям как количества газа, так и его химической энергии. Выполнено компьютерное моделирование в программе Aspen Plus схемы парогазовой установки ПГУ на основе газификации биомассы, и проведены расчеты для определения оптимальных режимных параметров различных компонентов тепловой схемы и всей системы ПГУ.