Введение к работе
Актуальность проблемы.
Существующие в настоящее время схемы
мусоросжигательных заводов (МСЗ) используют для получения как электрической, так и тепловой энергии паровой или пароводяной цикл В этом случае отходящие топочные газы являются лишь транспортной средой для переноса энергии от пламени топки к энергоносителю - воде, таким образом, непосредственно для производства энергии (например, с помощью газотурбинных установок) не используется полезная высокоэнтальпийная часть отходящих газов
Для реализации этой задачи следует изменить существующую схему получения энергии при переработке твердых бытовых отходов (ТБО) путем повышения существующих параметров отходящих газов (температуры и давления) до необходимых для работы газовой турбины Но все существующие мусоросжигательные заводы работают под разрежением Коэффициент полезного действия (кпд) энергопроизводства такого предприятия составляет 25-28% Анализ параметров потока отходящих газов полученных при сжигании твердых бытовых отходов с избытком воздуха на МСЗ показал, что при компримировании его до параметров рабочего тела газотурбинной установки, общий энергетический кпд будет отрицательным Поэтому в работе предложено перевести процесс термической переработки ТБО в режим газификации или пиролиза При этом в потоке отходящих газов образуются горючие компоненты, которые при последующем экзотермическом окислении позволяют поднять параметры потока до параметров рабочего тела газотурбинной установки
Для реализации в схеме энергопроизводства на МСЗ бинарного парогазового цикла необходимо создание аппарата, позволяющего согласовать параметры отходящих газов с параметрами, необходимыми для работы газовой турбины
В качестве такого аппарата в диссертации предложена и исследована эжекторная камера сгорания смеси отходящих пиролизных газов с воздухом при термической переработке твердых бытовых отходов
Целью работы является
разработка эжекторной камеры сгорания пиролизных газов для обеспечения работы мусоросжигательных заводов по бинарному парогазовому циклу производства энергии,
теоретическое и экспериментальное исследование физико-химических процессов протекающих в эжекторной камере сгорания пиролизных газов,
разработка инженерной методики расчета эжекторной камеры для системы энергопроизводств на предприятиях по термической переработке твердых бытовых отходов
Научная новизна.
Теоретически обоснован и исследован экзотермический процесс в эжекторной камере сгорания
Разработана физико-математическая модель течения смеси экзотермически реагирующих отходящих пиролизных газов
Разработана и апробирована инженерная методика расчета эжекторных камер сгорания для пиролизных газов
Защищаемые положения.
результаты разработки и экспериментальных исследований эжекторной камеры сгорания, позволяющей реализовать парогазовую схему энергопроизводства на мусоросжигательном заводе,
физико-математическую модель и результаты численного исследования процессов в эжекторной камере сгорания,
инженерную методику расчета эжекторной камеры сгорания
Практическая значимость. На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований показана возможность реализации схем энергопроизводства при использовании существующего оборудования и без реконструкции действующих мусоросжигательных заводов путем установки дополнительного оборудования
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на Международной конференции «Инженерная защита окружающей среды» (г Москва, 2002 г),
VI и VII Международном симпозиуме молодых ученых, аспирантов и студентов «Техника и технология экологически чистых производств» (г Москва, 2002-2003 г г),
Научно-практической конференции «Внедрение
природоохранных технологий и оборудования в коммунальное хозяйство» (г Москва 2003 г),
Круглый стол РАН, секция «Экология города» (г Москва 2004
г),
Международном конгрессе ЭТЭВК-2003 (г Ялта, 2003 г)
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 7 статей и тезисов докладов
По материалам диссертации получено 2 положительных решения по заявкам на патенты РФ (заявка № 2003131092 от 23 10ОЗГ и заявка №2003131091 от 23.10 ОЗг)
Объем работы Диссертационная работа объемом 116 страниц машинописного текста состоит из введения, четырех глав, основных выводов и результатов, списка литературы из 121 источника, иллюстрирована 19 рисунками, 4 таблицами и приложением на 21 страницах
