Эффективность сжигания древесного топлива в водогрейных котлах КВУ-2000 = Combustion Efficiency of Wood Fuel in the Water Boilers KVU-2000

Первый автор	Любов
Авторы	Попов А.Н.
Издательство	Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Страниц	13

ID	718091
Аннотация	Использование возобновляемых источников энергии – одно из приоритетных направлений развития современной энергетики. К возобновляемым источникам относится биомасса древесины, большие объемы которой в лесных регионах позволяют обеспечивать энергетическую независимость. Кроме того, применение древесной биомассы в энергетике способно решать целый ряд задач: получение сравнительно дешевой энергии, утилизация побочных продуктов лесозаготовительных и деревообрабатывающих предприятий, снижение негативного воздействия на окружающую среду и др. Ввиду наличия огромных запасов древесины для Северо-Запада России актуальны вопросы рационального и эффективного использования древесных ресурсов. Современные водогрейные котлы, сжигающие древесное топливо, позволяют комплексно решать энергетические и экологические проблемы при обеспечении отопительных нагрузок потребителей. Цель работы – определение теплотехнических и экологических показателей водогрейного котлоагрегата КВУ-2000 при сжигании побочных продуктов предприятий лесопромышленного комплекса. По результатам энергетического обследования определены составляющие теплового баланса котла, выбросы газообразных веществ, твердых и сажистых частиц. Установлено, что приемлемые технико-экономические и экологические показатели КВУ-2000 обеспечиваются при сжигании древесного топлива с неоднородным гранулометрическим составом. Однако ручная регулировка расхода вторичного воздуха и отсутствие контроля концентрации кислорода в уходящих газах не дают возможности поддерживать оптимальный воздушный режим процесса горения. Отсутствие приборов контроля сопротивления золоулавливающих устройств и тепловой изоляции на всех элементах газового тракта за котлом вызывает нерациональные энергетические потери, что противоречит требованиям действующих нормативных документов. Ограниченный период эксплуатации между чистками поверхности нагрева дымогарного теплообменника предъявляет повышенные требования к резервированию установленной мощности. Устранение выявленных недостатков сможет обеспечить существенное повышение энергоэкономических показателей работы водогрейных котлов, приведет к снижению выбросов вредных веществ при сжигании биотоплив, что позволит рекомендовать их для систем теплоснабжения Северо-Арктического региона. Для цитирования: Любов В.К., Попов А.Н. Эффективность сжигания древесного топлива в водогрейных котлах КВУ-2000 // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 1. С. 167– 179. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-1-167-179. Благодарность: Авторы выражают благодарность Д.Г. Чухчину за выполнение исследований с использованием метода электронной растровой микроскопии. Renewable energy use is one of priority areas of power production development. One of the sources is wood biomass. Utilization of wood biomass in the regions with developed timber industry is a prospective decision in ensuring power independence. Wood biomass usage allows to recover by-products of logging and woodworking industries, generate cheaper electric power and reduce an impact on the environment. The North-West of Russia has huge wood reserves. As a result, the issues of efficient utilization of wood biomass are relevant for the region. An effective way of the complex solution of energetical and ecological problems with provision of heating loads is application of modern devices operating on wood fuel such as modern water boilers. This study aims to analyze heat engineering and environmental performance of the boiler KVU-2000 during the combustion of by-products of timber industry. The components of the boiler’s heat balance and gaseous effluents have been determined. Emissions of particulate matter and the content of soot particles have been studied. The study results have shown that the boiler KVU-2000 provides high economic and environmental performance when operating on polydisperse wood fuel. However, a manual regulation of secondary air flow and absence of the flue gas oxygen control systems do not allow to keep optimum combustion air-blown mode. Absence of resistance control devices for ash collectors and thermal insulation of elements in post-combustion gas path lead to irrational heat losses, which conflicts with normative regulations. A limited operational period between cleaning of heating surfaces of a fire-tube boiler demands strict requirements to capacity redundancy. Elimination of identified flaws will ensure substantial increase of energetic and economic performance of the boilers; allow to minimize the emissions of harmful substances of biofuel burning, and recommend these boilers for application in heat supply systems in the Arctic region. For citation: Lyubov V.K., Popov A.N. Combustion Efficiency of Wood Fuel in the Water Boilers KVU-2000. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 1, pp. 167–179. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-1-167-179 Acknowledgments: The authors are grateful to D.G. Chukhchin for carrying out the research using the scanning electron microscopy method.

Любов, В.К. Эффективность сжигания древесного топлива в водогрейных котлах КВУ-2000 = Combustion Efficiency of Wood Fuel in the Water Boilers KVU-2000 / В.К. Любов, А.Н. Попов // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал .— 2020 .— № 1 .— С. 167-179 .— DOI: 10.37482/0536-1036-2020-1-167-179 .— URL: https://rucont.ru/efd/718091 (дата обращения: 20.04.2024)