Šķeldas gazifikācija singāzes iegūšanai
2018
Vladimirs Kirsanovs

Zinātniskais vadītājs
Claudio Rochas

Recenzenti
Gatis Bažbauers, Anna Volkova, Edmunds Teirumnieks

Kirsanovs V. Šķeldas gazifikācija singāzes iegūšanai: Promocijas darbs inženierzinātņu (Dr. sc. ing.) doktora zinātniskā grāda iegūšanai. Rīga: Rīgas Tehniskā universitāte, 2018. Promocijas darbs ir uzrakstīts latviešu valodā, satur ievadu, 4 nodaļas, secinājumus, literatūras sarakstu, 66 attēlus, 19 tabulas, kopā 133 lappuses. Literatūras sarakstā ir 156 nosaukumi. Promocijas darbs izstrādāts Rīgas Tehniskās universitātes Enerģētikas un elektrotehnikas fakultātes Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūtā laika posmā no 2012. gada līdz 2018. gadam. Promocijas darba mērķis ir izpētīt singāzes iegūšanas iespējas gazikācijas procesa rezultātā, par kurināmo izmantojot vietējo atjaunojamo energoresursu – šķeldu. Darba mērķa sasniegšanai tika izvirzīti šādi izpētes uzdevumi: • gazifikācijas procesa termodinamiskā matemātiskā modeļa izveide; • kurināmā mitruma ietekmes analīze un optimālā gaisa patēriņa koeficienta noteikšana, izmantojot izstrādāto matemātisko modeli; • gazifikācijas procesa eksperimentāla izpēte rūpnieciskajā objektā, nosakot šķeldas žāvēšanas iespējas ar singāzes fizisko siltumu, kas iegūts dzesēšanas procesā; • matemātiskā modeļa validācija, izmantojot eksperimentālās izpētes laikā iegūtos rezultātus; • gazifikācijas sistēmas optimizācijas iespēju analīze, izmantojot gazifikatorā ievadītas gaisa plūsmas sadalīšanu primārajā un sekundārajā gaisā; • citu biomasas resursu izmantošanas iespēju aplūkošana singāzes iegūšanai gazifikācijas rezultātā, izmantojot izstrādāto matemātisko modeli. Promocijas darbs sastāv no ievada un četrām nodaļām. Darba ievadā ir atspoguļota darba aktualitāte un novitāte, ir definēts pētījuma mērķis un uzdevumi, kā arī ir sniegta informācija par pētījuma metodiku un darba praktisko izmantojumu. Pirmajā nodaļā ir analizēta literatūra saistībā ar gazifikācijas procesu. Sākumā tiek pamatota gazifikācijas procesa nepieciešamība, balstoties uz situāciju Latvijas enerģētikā. Ir aplūkotas iespējas iegūt singāzi gazifikācijas ceļā Latvijas apstākļos, izvērtējot pieejamās izejvielas. Tālāk īpaša uzmanība pievērsta gazifikācijas procesu ietekmējošiem faktoriem – temperatūrai reaktorā, gaisa patēriņa koeficientam, kurināmā mitrumam –, lai izvēlētos eksperimentālās gazifikācijas sistēmas darbināšanas parametrus. Raksturoti arī gazifikācijas rezultātā radītie blakusprodukti – darva un bioogles. Detalizēti ir aplūkotas arī gazifikācijas procesa matemātiskās modelēšanas iespējas. Otrajā nodaļā ir aprakstīts izveidotais gazifikācijas procesa matemātiskais modelis, kas ir balstīts uz reaktorā notiekošajām termodinamiskajām reakcijām. Izstrādātais modelis raksturo konkrēta gazifikācijas tipa – lejupvērsta tipa gazifikatora – gazifikācijas procesu, kur par gazifikācijas aģentu tiek izmantots gaiss. Izmantojot izstrādāto modeli, aplūkota gaisa patēriņa koeficienta un kurināmā mitruma ietekme uz gazifikācijas norisi un saražotās singāzes kvalitāti. Darba ietvaros notika gazifikācijas procesa eksperimentālā izpēte rūpnieciskā objektā. Trešajā nodaļā ir sniegts šīs sistēmas raksturojums. Pirmkārt, ir atspoguļots izvēlētās gazifikācijas sistēmas tehnoloģiskā risinājuma un izpētes metodes pamatojums. Otrkārt, detalizēti ir aprakstīti sistēmas komponenti, sakot no kurināmā sagatavošanas līdz singāzes utilizācijas posmam. Treškārt, ir atspoguļota mērījumu shēma ar izmantotajām mēriekārtām, kā arī aprakstīts gazifikācijas procesa masas un enerģijas bilances aprēķins. Ceturtā nodaļa atspoguļo iegūtos rezultātus un to analīzi. Sākumā prezentēti rezultāti no eksperimentālas izpētes par gazifikatorā ievadītā gaisa priekšsildīšanas, kurināmā mitruma un gazifikatora termiskas slodzes ietekmi uz gazifikācijas procesa norisi. Izmantojot eksperimentālos datus, veikta matemātiskā modeļa validācija, kas pierādīja, ka izstrādāto modeli var veiksmīgi izmantot biomasas gazifikācijas procesa modelēšanai. Balstoties uz veikto datu analīzi, iegūti vairāki regresijas vienādojumi, kas apraksta gazifikācijas procesa norisi atkarībā no mainīgajiem apstākļiem. Tālāk seko sistēmas optimizācijas rezultāti, kas atspoguļojas kā ievadītā gaisa sadalīšana primārajā un sekundārajā plūsmā. Ar matemātiskā modeļa palīdzību aplūkotas dažādas Latvijā pieejamo nekoksnes materiālu izmantošanas singāzes iegūšanai iespējas.


Atslēgas vārdi
singāze, biomasas gazifikācija, šķelda, žavēšana, singāzes fiziskais siltums

Kirsanovs, Vladimirs. Šķeldas gazifikācija singāzes iegūšanai. Promocijas darbs. Rīga: [RTU], 2018. 133 lpp.

Publikācijas valoda
Latvian (lv)
RTU Zinātniskā bibliotēka.
E-pasts: uzzinas@rtu.lv; Tālr: +371 28399196