Введение
1. Аналитический обзор и постановка задачи 9
1.1 Анализ методов исследования термического распада биомассы 9
1.2 Анализ калорийности и состава газа 20
1.3 Анализ установок пиролиза биомассы 26
1.4 Анализ установок газификации биомассы 33
1.5 Анализ методов оценки воздействия вредных выбросов на окружающую среду, применяемых в передовых странах 40
1.6 Постановка задачи 47
2. Экспериментальные исследования термогравиметрических характеристик биомассы и продуктов ее термической конверсии 48
2.1 Описание экспериментальной установки 48
2.2 Результаты термогравиметрических экспериментов 49
2.3 Обработка результатов термогравиметрического анализа 53
2.4 Проведение экспериментов по оценке состава продуктов пиролиза 64
2.5 Выводы по главе 66
3. Теоретические исследования продуктов пиролиза и газификации биомассы 67
3.1 Разработка математической модели и методики расчета параметров термической конверсии углеродсодержащего топлива 67
3.2 Оценка равновесного состава газа, его объема и теплоты сгорания при пиролизе 78
3.3 Оценка равновесного состава газа, его объема и теплоты сгорания при газификации 83
3.4 Сравнение теоретических расчетов термической конверсии с литературными данными 88
3.5 Сопоставление теоретических расчетов процесса газификации с результатами экспериментальных исследований 94
3.6 Выводы по главе 97
4. Разработка системы использования биомассы для производства тепловой и электрической энергии 98
4.1 Выбор приоритетной схемы выработки тепловой и электрической энергии в ПГУ с пиролизером биомассы 98
4.2 Выбор приоритетной схемы выработки тепловой и электрической энергии в ПГУ с газификатором биомассы 105
4.3 Моделирование ПГУ с газификатором биомассы в компьютерной программе Aspen Plus. 108
4.4 Расчет тепловых нагрузок и выбор паровой турбины для ПГУ 111
4.5 Сравнение циклов на основе пиролиза и газификации биомассы 115
4.6 Сравнение расчетов схем ПГУ с литературными данными 116
4.7 Выводы по главе 118
5. Оценка системы выработки тепловой и электрической энергии на основе биомассы по экологическим и экономическим показателям 119
5.1 Сравнение ПГУ на основе газификации биомассы и ТЭЦ на угле 119
5.2 Расчет капиталовложений и сроков окупаемости ПГУ на основе газификации биомассы 126
5.3 Проведение технико-экономической оценки рыночного потенциала полученных результатов 129
5.4 Выводы по главе 139
Заключение 140
Список литературы 141
