«У СУЦІЛЬНОМУ ШАРІ В ГАЗОПОДІБНЕ ПАЛИВО ДЛЯ ВИКОРИСТАННЯ В ТЕПЛОЕНЕРГЕТИЧНИХ УСТАНОВКАХ Спеціальність ...»
3. Розроблено газогенераторну установку з суцільним шаром. Використання газогенераторів запропонованої конструкції дає змогу підвищити ефективність процесу перероблення деревини в газоподібне паливо шляхом збільшення швидкості та інтенсивності процесу газифікації деревини, а також вирішити проблеми використання промислових та побутових відходів деревини для отримання дешевої енергії та покращення екологічного стану довкілля.
4. Визначено вплив розмірів частинок подрібненої деревини (l), кількості повітря (G) та кількості палива (q), що подається в камеру газифікації, на теплоту згорання синтез-газу (Q), для досліджуваних порід деревини. У результаті реалізації В3-плану отримано математичний опис об’єкту у вигляді поліному другого порядку для кожної з порід деревини. Виконавши раціоналізацію отриманих результатів для досліджуваних порід деревини, отримано значення вхідних параметрів за яких теплота згорання досягає максимуму Qсосна = 9,9 МДж/нм3, Qбереза = 10 МДж/нм3, Qверба = 9,7 МДж/нм3. Середнє значення раціональних вхідних параметрів: l = 36 мм, G = 69 нм3/год, q = 80 %.
5. Експериментально доведено, що процес газифікації деревини протікає практично однаково для досліджуваних порід деревини. Вплив породи деревини на нижчу теплоту згорання синтез-газу незначний.
6. Встановлено вплив вологості суміші деревини в процесі її газифікації на нижчу теплоту згорання синтез-газу. Виконано раціоналізацію отриманих результатів з метою визначення величин факторів, що забезпечують максимальне значення теплоти згорання (Q). Визначені раціональні розміри частинок деревини (l), кількість повітря (G), відносна вологість деревини (Wв). Під час газифікації суміші деревини з вологістю Wв = 10 % і раціональних значеннях кількості повітря та розмірів подрібненої деревини теплота згорання синтез-газу Q = 10,04 МДж/нм3, при Wв = 30 % – Q = 10,41 МДж/нм3, при Wв = 50 % – Q = 10,25 МДж/нм3. Розроблений газифікатор дозволяє газифікувати деревину, як з низькою, так і високою вологістю більше Wв = 50 %.
7. Досліджено вплив кількості забруднених відходів деревини на теплоту згорання синтез-газу під час газифікації суміші деревини з ДСП. Досліди показали, що зі збільшенням кількості ДСП в суміші під час газифікації суміші деревини з ДСП, теплота згорання синтез-газу зростає. Забруднені відходи деревини доцільно газифікувати без змішування з незабрудненою деревиною, що дає змогу отримати синтез-газ з теплотою згорання на 1,5-2 МДж/нм3 більшою, ніж під час газифікації незабруднених відходів деревини.
8. Розроблено рекомендації, щодо впровадження процесу термічної переробки деревини у суцільному шарі в газоподібне паливо на підприємстві ПАТ “Бориславський завод “РЕМА”.
ПУБЛІКАЦІЇ ЗА МАТЕРІАЛАМИ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ
Статті у наукових фахових виданнях:
1. Лис С.С. Огляд технології газифікації деревини / С.С. Лис // Науковий вісник НЛТУ України : зб. наук.-техн. праць. – Львів : РВВ НЛТУ України, 2009. – Вип. 19.12. – С. 101-105.
2. Лис С.С. Аналіз експериментальних досліджень газогенератора з суцільним шаром / С.С. Лис // Науковий вісник НЛТУ України : зб. наук.-техн.
праць. – Львів : РВВ НЛТУ України, 2010. – Вип. 20.7. – С. 64-68.
3. Лис С.С. Математичне моделювання процесу вироблення синтез-газу для різних порід деревини в газогенераторі з суцільним шаром / С.С. Лис // Науковий вісник НЛТУ України : зб. наук.-техн. праць. – Львів : РВВ НЛТУ України, 2010. – Вип. 20.11. – С. 71-76.
4. Лис С.С. Термічне перероблення забрудненої вживаної деревини методом суцільного шару в газоподібне паливо / С.С. Лис, Я.М. Гнатишин // Науковий вісник НЛТУ України : зб. наук.-техн. праць. – Львів : РВВ НЛТУ України, 2011. – Вип. 21.5. – С. 121-126. (Особистий внесок: на основі експериментальних досліджень впливу кількості ДСП в суміші деревини з ДСП, що газифікується, на нижчу теплоту згорання синтез-газу встановлення закономірності їх зміни, які описано графічно та регресійним рівнянням).
5. Лис С.С. Термічна переробка деревини методом суцільного шару в газоподібне паливо / С.С. Лис, Й.С. Мисак // Східно-Європейський журнал передових технологій. – Харків, 2012. – №3/8 (57). – С. 47-49. (Особистий внесок:
на основі експериментальних досліджень зміни нижчої теплоти згорання синтезгазу від вхідних факторів встановлення закономірності їх зміни, які описано графічно та регресійними рівняннями).
6. Лис С.С. Вплив вологості деревини на процес газифікації деревини методом суцільного шару / С.С. Лис, Й.С. Мисак // Східно-Європейський журнал передових технологій. – Харків, 2012. – №4/8 (58). – С. 4-6. (Особистий внесок: на основі експериментальних досліджень впливу вологості деревини на нижчу теплоту згорання синтез-газу встановлення закономірності їх зміни, які описано графічно та регресійним рівнянням).
7. Лис С.С. Фізико-хімічна модель процесу газифікації деревини / С.С. Лис, Й.С. Мисак // Вісник інженерної академії України. – Київ, 2012. – Вип. 2. – С. 301Особистий внесок: розроблення фізико-хімічної моделі процесу газифікації деревини).
Статті у закордонних виданнях:
8. Phytomass as alternative energy sources / Y. Hnatyshyn, B. Dzyadevych, I.-R.
Kens, S. Lys // Tereny zdegradowane i rekultywowane – mozliwosci ich zagospodarowania : P.P.H. Zapol Dmochowski, Sobchik. Sp. j. – Polska, Szczecin, 2009. – P. 71-75. (Особистий внесок: аналіз процесу газифікації деревини в газогенераторі з суцільним шаром).
9. Hnatyshyn Y. An analysis of experimental researches of gasogene with a continuous layer / Y. Hnatyshyn, B. Dzyadevych, S. Lys // Przyrodnicze wykorzystanie
ubocznych produktow spalania wegla, biomasy oraz wpolspalnia wegla z biomasa :
P.P.H. Zapol Dmochowski, Sobchik. Sp. j. – Polska, Szczecin, 2010. – P. 23-30.
(Особистий внесок: аналіз даних експериментальних досліджень зміни нижчої теплоти згорання синтез-газу від вхідних факторів, які впливають на процес газифікації).
Матеріали і тези доповідей науково-практичних конференцій:
10. До питання газифікації біомаси / Гнатишин Я., Бадера Й., Лис С., Барабаш І. // Матеріали П’ятої міжнародної науково-практичної конференції “Нетрадиційні і поновлювані джерела енергії як альтернативні первинним джерелам енергії в регіоні”, Львів, 2009 (2-3 квітня). Зб. наук. статей. – Львів : ЛвЦНТЕІ, 2009. – С.
93-96. (Особистий внесок: аналіз даних по існуючих в світі комерційних та демонстраційних газогенераторних установках).
11. Гнатишин Я.М. Дослідження процесу газифікації деревини та її відходів / Я.М. Гнатишин, П.В. Білей, С.С. Лис // Матеріали Шостої міжнародної науковопрактичної конференції “Нетрадиційні і поновлювані джерела енергії як альтернативні первинним джерелам енергії в регіоні”, Львів, 2011 (7-8 квітня). Зб.
наук. статей. – Львів : ЛвЦНТЕІ, 2011. – С. 68-70. (Особистий внесок: аналіз розробленої експериментальної газогенераторної установки).
12. Гнатишин Я.М. Термічне перероблення вживаної деревини методом суцільного шару в газоподібне паливо / Я.М. Гнатишин, С.С. Лис, О.В. Муха // Матреіали Третьої міжнародної конференції “Поводження з відходами.
Цивілізаційні виклики”, Львів, 2011 (22 вересня). Збірник тез доповідей. – Львів :
ЛТПП, 2011. – С. 5-11. (Особистий внесок: аналіз даних експериментальних досліджень впливу кількості ДСП в суміші деревини з ДСП, що газифікується, на нижчу теплоту згорання синтез-газу).
Патенти України на корисну модель:
13. Патент України на корисну модель № 38952, МКП C10J 3/00.
Газогенератор / Лис С.С., Бадера Й.С., Гнатишин Я.М.; Власник : НЛТУ України;
Заявлено 08.09.2008.; Опубл. 26.01.2009, Бюл. № 2. (Особистий внесок:
розроблення конструкції камери газифікації газогенератора).
14. Патент України на корисну модель № 45132, МКП C10J 3/00.
Газогенератор для вологого палива / Лис С.С., Гнатишин Я.М.; Власник : НЛТУ
України; Заявлено 29.05.2009.; Опубл. 26.10.2009, Бюл. № 20. (Особистий внесок:
розроблення конструкції корпуса і камери піролізу газогенератора).
15.Патент України на корисну модель № 50488, МКП C10J 3/00.
Газогенератор для вологого палива / Гнатишин Я.М, Лис С.С.; Власник : НЛТУ
України; Заявлено 18.12.2009.; Опубл. 10.06.2010, Бюл. № 11. (Особистий внесок:
розроблення конструкції заслінки та інжектора).
16. Патент України на корисну модель № 51768, МКП F26B 23/00.
Теплогенератор з вихровою ежекцією генераторного газу / Лис С.С., Гнатишин Я.М, Ялечко В.І.; Власник : НЛТУ України; Заявлено 09.03.2010.; Опубл.
26.07.2010, Бюл. № 14. (Особистий внесок: розроблення конструкції первинної камери згорання з колосником, пристрій для подачі повітря та відводу синтез-газу з регулятором подачі первинного повітря і вторинного повітря).
17. Патент України на корисну модель № 55253, МКП C10J 3/00.
Газогенератор попутного потоку / Лис С.С.; Власник : НЛТУ України; Заявл.
25.05.2010.; Опубл. 10.12.2010, Бюл. № 23.
АНОТАЦІЯ
Лис С.С. Термічне перероблення деревини у суцільного шарі в газоподібне паливо для використання в теплоенергетичних установках. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.06 – технічна теплофізика та промислова теплоенергетика.
– Національний університет,,Львівська політехніка”, Львів, 2012.
Дисертаційна робота присвячена дослідженню термічної переробки деревини у суцільному шарі в газоподібне паливо.
В роботі наведені результати дослідження впливу вхідних факторів на нижчу теплоту згорання синтез-газу в процесі газифікації деревини. Розроблено газогенераторну установку.
Розроблено метод розрахунку процесу газифікації деревини в газогенераторі з суцільним шаром, який дає змогу провести розрахунок параметрів робочого процесу в газифікаторі з суцільним шаром, заснований на рівняннях теплового і матеріального балансів.
Визначено раціональні параметри роботи газогенераторної установки, які дають змогу в процесі газифікації отримувати висококалорійний синтез-газ, це:
розміри частинок деревини, кількість повітря, що подається в камеру газифікації, кількість палива (від загального об’єму камери газифікації), відносна вологість деревини та кількість ДСП в суміші деревини з ДСП. Експериментально доведено, що порода деревини практично не впливає на процес газифікації. Досліджено можливість переробки забрудненої деревини, зокрема, ДСП в газоподібне паливо.
Зі збільшенням кількості ДСП в суміші, під час газифікації суміші деревини з ДСП, нижча теплота згорання синтез-газу зростає.
Ключові слова: деревина, газифікація деревини, синтез-газ, нижча теплота згорання, газогенератор з суцільним шаром, розміри частинок деревини, кількість повітря, кількість палива, вологість деревини, кількість ДСП.
АННОТАЦИЯ
Лыс С.С. Термическая переработка древесины в сплошном слое в газообразное топливо для использования в теплоэнергетических установках. – Рукопись.Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.06 – техническая теплофизика и промышленная теплоэнергетика. – Национальный университет,,Львовская политехника”, Львов, 2012.
Диссертационная работа посвящена исследованию термической переработки древесины методом сплошного слоя в газообразное топливо.
В работе приведенны результаты исследования влияния входных факторов на низшую теплоту сгорания синтез-газа в процессе газификации древесины.
Разработан метод расчета процесса газификации древесины в газогенераторе со сплошным слоем, который позволяет произвести расчет параметров рабочего процесса в газификаторе со сплошным слоем, основанный на уравнениях теплового и материального балансов.
Определенно влияние размеров частиц древесины, количества воздуха и количества топлива, которое подается в камеру газификации, на низшую теплоту сгорания синтез-газа, для исследуемых пород древесины.
Разработан газогенератор со сплошным слоем. Использование газогенераторов предложенной конструкции позволяет повысить эффективность процесса переработки древесного сырья в газообразное топливо путем увеличения скорости и интенсивности газификации древесины и решить проблемы промышленных и бытовых отходов, получения дешевой энергии и улучшения экологического состояния окружающей среды.
Определены рациональные параметры работы газогенераторной установки, которые позволяют в процессе газификации получать высококалорийный синтезгаз, это: размеры частиц древесины, количество воздуха, которое подается в камеру газификации, количество топлива, от общего объема камеры газификации, влажность древесины и количество ДСП в смеси древесины с ДСП.
Экспериментально доказано, что процесс газификации древесины протекает практически одинаково для исследуемых пород древесины. Влияние породы древесины на низшую теплоту сгорания синтез-газа незначительно.
Следовательно, нет целесообразности газифицировать древесину определенной породы отдельно.
Установлено влияние относительной влажности древесины в процессе ее газификации на низшую теплоту сгорания синтез-газа. Газификатор позволяет газифицировать древесину, как с низкой так и высокой влажностью (больше 50 %), при том, что для промышленных газогенераторов влияние влажности на процесс газификации значительное. Установлено, что с увеличением количества ДСП в смеси, при газификации смеси древесины с ДСП, низшая теплота сгорания синтез-газа возрастает.
Ключевые слова: древесина, газификация древесины, синтез-газ, низшая теплота сгорания, газогенератор со сплошным слоем, размеры частиц древесины, количество воздуха, количество топлива, влажность древесины, количество ДСП.
ANNOTATION
Lys S.S. Thermal recycling of wood in a continuous layer into gaseous fuel for use in heat power installations. – Manuscript.
The dissertation is for obtaining the degree of Candidate of Technical Science, speciality 05.14.06 – technical thermophysics and industrial heat power. – National University “Lviv Polytechnic”, Lviv, 2012.
Dissertation is devoted to the study of thermal recycling of wood by a method of continuous layer into gaseous fuels.
«