Совершенствование технологии энергетического использования древесного биотоплива тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.04, кандидат наук Марьяндышев, Павел Андреевич

• Марьяндышев, Павел Андреевич
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Марьяндышев, Павел Андреевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1. Свойства биотоплива и особенности его горения

1.1 Характеристика древесного биотоплива

1.2 Горение древесины

1.2.1 Прогрев частицы и испарение содержащейся в ней влаги

1.2.2 Процесс выхода и горения летучих веществ

1.2.3 Горение коксового остатка

1.3 Пиролиз и газификация древесины

1.4 Образование вредных примесей (ЫОх)

2. Исследования по тематике термических методов анализа и лабораторное оборудование для проведения анализа

2.1 Опубликованные работы по тематике термических методов анализа

2.2 Анализ приборного ряда для проведения термического анализа

2.3 Анализ литературы по термогравиметрическим исследованиям

2.4 Использование кинетических параметров при численном моделировании топочного процесса котельного агрегата

3. Термические методы анализа биотоплива в лабораторных

условиях

3.1 Подготовка образцов биотоплива для проведения термического

метода анализа

3.2 Проведение термических методов анализа биотоплива

3.2.1 Термогравиметрический и кинетический анализы биотоплива

3.2.2 Математические модели определения кинетических характеристик

3.3 Кинетический анализ на основе распределенной модели

определения энергии активации

3.4 Морфологический анализ структуры образцов и коксового остатка

3.5 Хроматографический анализ газовых смесей в процессе

пиролиза различных видов древесного топлива

4. Результаты моделирования топочного процесса

низкоэммисионного вихревого котла

4.1 Схема и технические характеристики котельного агрегата ПК-10

4.2 Модель горения угольного топлива

4.3 Моделирование турбулентности

4.3.1 Модели турбулентности

4.3.2 Метод пристеночных функций

4.4 Модель топочного устройства котельного агрегата

4.5 Результаты численного моделирования

5. Результаты моделирования топочного процесса

низкоэммисионного вихревого котла ПК-10 для перевода его на сжигание древесного топлива

5.1 Модель горения древесного топлива

5.2 Модель и результаты численного моделирования котельного агрегата

ПК-10 при сжигании древесного топлива

5.3 Численное моделирование топочного процесса

низкоэмисионного вихревого котла ПК-10 при совместном сжигании угля и древесного топлива

5.4 Оценка экономической эффективности предложенных

технических решений

Выводы и научные рекомендации

Библиографический список

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование технологии энергетического использования древесного биотоплива»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы и степень ее разработки. В энергетической стратегии Российской Федерации к числу важнейших принципов обеспечения энергетической безопасности отнесены: принцип заменимости исчерпаемого ресурса; диверсификация видов топлива и энергии; экологической приемлемости; максимально возможного использования во всех технологических процессах и проектах отечественного оборудования; приоритетности внутреннего потребления энергоресурсов их экспорту и рационализации структуры экспорта путем перехода от преимущественного экспорта первичных энергоносителей к более широкому экспорту продуктов их переработки и ряд других принципов [1].

Экологическая политика в сфере энергообеспечения предусматривает: стимулирование производства и потребления топлива и энергии технологиями, улучшающими здоровье населения и состояние окружающей среды; вовлечение в топливно-энергетический баланс возобновляемых источников энергии и отходов производства в целях уменьшения негативного влияния энергетической деятельности на окружающую среду и сохранения потенциала невозобновляемых энергоресурсов для будущих поколений.

Возобновляемые источники энергии, важнейшим из которых является энергия, аккумулированная в растительности, могут сыграть существенную роль в решении энергетических проблем. Поэтому биоэнергетике последнее время уделяется большое внимание. Так в ведущих странах Европы, Америки и Азии основные инвестиции направляются именно в этот сектор экономики с целыо его переоснащения, модернизации и достижения качественно нового уровня к 2020 году. Необходимость инновационного совершенствования отчетливо осознается также во всех странах-импортерах энергоносителей, которые активно содействуют развитию альтернативной энергетики, чтобы уменьшить издержки от импорта дорогих углеводородов [2].

В настоящее время использование биотоплив в электроэнергетике Российской Федерации занимает менее 2 % и не может решить проблемы защиты окружающей среды от выбросов вредных веществ в масштабах всей страны. Однако применение биотоплив там, где это возможно — вместо невозобновляемых первичных энергоресурсов является обязательным элементом совершенствования энергохозяйств промышленных предприятий. Производство энергии на базе возобновляемых источников энергии становится необходимым и не имеющим альтернативы. По оценке экспертов, к 2020 году доля энергии, вырабатываемой с помощью возобновляемых источников энергии, должна составлять не менее 7 % в суммарном энергетическом балансе РФ [3].

Энергетические установки, которые обеспечивают развитие нашей цивилизации, являются к сожалению, одним из основных загрязнителей атмосферы оксидами серы и азота, бенз(а)пиреном, твердыми частицами, а их вклад в выбросы диоксида углерода, вызывающего «парниковый» эффект, можно признать основным.

Одним из направлений снижения выбросов вредных веществ в атмосферу установками топливно-энергетического комплекса следует считать замену невозобновляемых топлив - углей и мазутов - на возобновляемые виды биотоплива. Поэтому в развитых индустриальных странах для уменьшения воздействия «парниковых» газов на климат планеты активно поощряется замена ископаемых топлив биотопливом. Для стабилизации концентрации углекислого газа в атмосфере, глобальная эмиссия «парниковых» газов должна составить, по крайней мере, 60 % от современного уровня. Около 80 % от общемировых выбросов «парниковых» газов приходится на долю индустриально развитых стран

[4].

К биотопливу относится: древесина и отходы ее обработки и переработки -опилки, стружка, древесная пыль, щепа, кора, ветки, некондиционная древесина, древесные гранулы (пеллеты и брикеты); отходы сельскохозяйственного производства (подсолнечная лузга, солома, шелуха риса, проса и др.); специальные плантации «энергетического» леса и кустарников; жидкое и газообразное топливо, получаемое из биотоплива.

При сжигании биотоплива резко снижаются выбросы оксидов серы, азота, летучей золы, а выбросы углекислого газа считаются равными нулю, так как в процессе роста растения поглотили такое же количество углекислого газа и выделили кислород. Поэтому государственной научно-технической программой РФ «Экологически чистая энергетика» в качестве одного из приоритетных направлений в области нетрадиционной энергетики рассматривается широкое использование энергетического потенциала биомассы.

Перспективы развития биоэнергетики РФ позволяют объединить возможность рационального использования лесных ресурсов и производства энергии, что имеет большое значение для глобального углеродного цикла и стабилизации климатической системы Земли [2].

Согласно плану мероприятий по созданию благоприятных условий для использования возобновляемых древесных источников для производства тепловой и электрической энергии основными направлениями развития биоэнергетики являются:

• вовлечение в переработку неликвидных древесных материалов (низкосортной древесины, отходов заготовки, отходов переработки);

• производство топливных гранул и брикетов;

• использование древесины в качестве топлива для производства тепловой и электрической энергии в промышленной и коммунальной энергетике, домохозяйствах [2].

Многие территории РФ имеют огромный потенциал древесного топлива для производства тепловой энергии. В частности почти все регионы СевероЗападного федерального округа имеют потенциал от 81 до 100 %, чтобы полностью покрыть всю тепловую нагрузку региона, в том числе и Архангельская область [5].

Архангельская область является энергодефицитным регионом. В области одни из самых высоких тарифов на Северо-Западе России, высокая энергоемкость экономики, практически полная зависимость от завозных энергоресурсов. В связи с этим развитие перспективных направлений энергетики, энергоснабжения и повышения энергетической эффективности рассматриваются в качестве ключевых источников экономического роста и инновационного развития.

Архангельская область традиционно занимает лидирующие позиции по запасам и объемам переработки лесных ресурсов, и соответственно, по объемам использования древесины в качестве биотоплива для источников энергоснабжения. Запас древесины в Архангельской области 2,5 млрд. пл. м3, расчетная лесосека 23,7 млн. пл.м3. Заготовка древесины составляет 11,4 млн. пл. м3, из которых отходы лесозаготовки 2,1 млн. пл. м3 и санитарные рубки 1,2 млн. пл.м3.

Отходы деревообработки, пеллеты и иные виды древесного топлива составляют в топливном балансе Архангельской области беспрецедентные 15%. Таким образом, именно биоэнергетика служит локомотивом реализации местного энергетического потенциала и делает регион уникальным в масштабах страны.

Цель данной работы - повышение эффективности энергетического применения древесного биотоплива на основе результатов комплексного термического анализа и моделирования на их основе топочных процессов котлоагрегатов.

Основные задачи исследования, решаемые в настоящей работе:

1. Элементный анализ и определение теплотехнических характеристик древесного биотоплива разных пород, характерных для Северо-запада РФ; проведение комплексного термического анализа древесного биотоплива; исследование влияния разных факторов на характер термоаналитических кривых и выбор экспериментальных условий выполнения комплексного термического анализа.

2. Применение кинетических характеристик, полученных в результате комплексного термического анализа, для моделирования процессов,

происходящих при сжигании древесного биотоплива в топочной камере котлоагрегата.

3. Влияние термического разложения древесного биотоплива на его морфологическую структуру и реакционную способность.

4. Хроматографический анализ газовых смесей, выделяющихся в процессе термического разложения древесного биотоплива.

5. Моделирование топочного процесса низкоэмиссионного вихревого котла, и разработка рекомендаций по организации совместного сжигания угля и древесного топлива.

Строгие требования по выбросам СОг и других парниковых газов в процессе горения являются движущей силой развития технологий, основанных на возобновляемых источниках энергии, таких как биотопливо [6].

Однако использование биотоплива в котельных установках для выработки тепловой и электрической энергии является сложным технологическим процессом. Высокое содержание хлоридов щелочных металлов, в основном KCl, может стать причиной высокотемпературной коррозии [7]. Высокая коррозионная активность хлора значительно уменьшает время эксплуатации стальных частей котельных агрегатов (экранные трубы, элементы теплообменных аппаратов). Частая замена этих элементов не может быть осуществлена в виду экономических соображений. Эта проблема сейчас является аспектом многих исследовательских работ [8-11].

Одним из методов уменьшения коррозионного эффекта хлора - это проведение процесса термического разложения биотоплива в диапазоне низких температур от 600 до 850 °С. При низких температурах мы сталкиваемся с термическими превращениями, протекающими в процессах сухого разложения без доступа воздуха. При таких условиях, возможно, эффективно производить процесс связывания хлора, выделяющегося при горении биотоплива, в HCl при помощи добавления сорбентов известняка [12-14].

Тем не менее, перед тем как внедрять технологии сжигания биотоплива, необходимо провести изучение процессов, которые характерны для определенных типов биотоплива при термической обработке.

Оценка возможности переработки древесных отходов показывает широкие перспективы их энергетического использования, однако существует множество факторов оказывающих определенное влияние на эффективность использования древесной биомассы. Например, влажность древесных топлив может меняться в довольно широких пределах. Это приводит к определенным трудностям при их использовании в существующих топочных устройствах. Также существенное влияние на эффективность сжигания оказывает гранулометрический состав топлива. Отклонения в размерах частиц, как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения от оптимального для данного типа топочного устройства

снижают эффективность его работы. Кроме того, физико-химические и теплотехнические свойства различных видов древесной биомассы имеют некоторые отличия, поэтому знание специфических особенностей древесной биомассы позволяет обеспечить квалифицированную разработку и проведение мероприятий для экономически и экологически эффективной работы котлоагрегатов [15-16].

В связи с этим исследование процессов, протекающих при сжигании древесного топлива, изучение влияния различных факторов на эффективность его сжигания является весьма актуальной задачей. Для ее решения используют методы термического анализа.

Наиболее подходящими методами термического анализа для определения реакционной способности твердых биотоплив являются: термогравиметрический анализ (ТГ-анализ), дифференциалыю-термогравиметрический (ДТГ-анализ), ДТА (дифференциально-термический анализ), ДСК (дифференциально-сканирующая калориметрия) и хроматография газовых смесей (ГХ-анализ).

Термогравиметрией, или термогравиметрическим анализом (ТГ) называют непрерывную регистрацию изменения массы исследуемого образца при изменении его температуры. Простейший вариант использования ТГ-анализа -определение влажности топлива, его зольности и выхода летучих веществ. Современное аппаратурное оформление метода позволяет автоматически регистрировать в процессе нагрева образца две переменные: изменение массы и температуры. Результатом ТГ-анализа является графическая зависимость изменения массы образца от температуры (или времени) - ТГ-кривая. ТГ анализ -это метод высокой точности для изучения процесса пиролиза при известных условиях в кинетическом режиме.

ДТА-анализ - непрерывная регистрация термических эффектов (экзо- и эндотермических), которыми сопровождаются фазовые или химические превращения образца при нагреве. Тем самым, ДТА-анализ отражает химический состав и строение исследуемого образца (вещества). Для организации ДТА-анализа необходимо сопоставление теплового состояния образца с эталоном -веществом, инертным к температурным воздействиям. Результаты анализа регистрируются в виде зависимости «разность температур образца и эталона». ДТА-анализ используется для качественной оценки состава смесей, как метод фазового анализа, как метод определения кинетических и термодинамических превращений образца.

Дифференциально-сканирующей калориметрией (ДСК) называют метод непрерывной регистрации термических эффектов (экзо- и эндотермических), которыми сопровождаются фазовые или химические превращения образца при нагреве [17].

Хроматография газовых смесей (ГХ-аиализ) - разделение смеси газов в слое адсорбента (вследствие различного времени прохождения каждого компонента смеси) с регистрацией количественного их содержания в детекторе - по изменению теплопроводности, или теплоты сгорания, или парамагнитных свойств, или плотности, или других специфических свойств анализируемого газа.

Научная новнзна диссертационной работы:

Впервые проведен комплексный анализ разных видов древесного биотоплива, характерных для Северо-Западного региона РФ: элементный анализ, определение теплофизических характеристик, термические методы анализа (ТГ, ДТГ, ДСК) с определением кинетических характеристик процессов, морфологический и хроматографический анализы.

Комплексная методика оценки реакционной способности, базирующаяся на результатах термогравиметрического, кинетического, морфологического и газохроматографического анализов при нагревании в инертной и окислительной средах; получен банк данных по кинетическим константам процессов выхода летучих веществ, горения коксового остатка.

Результаты моделирования, позволившие определить условия теплообмена, аэродинамики, выгорания топлива, образования оксидов азота и углерода низкоэмиссионного вихревого котла Е-220/100 (ПК-10) Северодвинской ТЭЦ-1 (СТЭЦ-1), работающего на каменном угле Интинского месторождения.

Результаты, полученные при моделировании топочного процесса низкоэмиссионного вихревого котла ПК-10 при совместном сжигании каменного угля и древесного топлива в пропорции 70 % угля и 30 % опилка по тепловыделению.

Теоретическая и практическая значимость работы:

Определены методические параметры проведения экспериментальных исследований (гранулометрический состав, скорость нагрева образца, среда, омывающая испытуемый материал и ее расход), обеспечивающие кинетический режим выполнения комплексного термического анализа древесного биотоплива с целью определения его реакционной способности.

Результаты газохроматографического анализа позволили определить температурный диапазон (400-500 °С), когда компонентный состав, выделяющихся летучих веществ, обеспечивает наибольшую теплоту сгорания.

Результаты моделирования процессов аэродинамики, теплообмена, горения и образования оксидов азота в топочном устройстве низкоэмиссионного вихревого котлоагрегата при сжигании интинского каменного угля, обеспечившие удовлетворительную сходимость расчетных данных с опытными, позволяют разрабатывать оптимальные режимы эксплуатации котла и сократить время проведения режимно-наладочных работ.

Разработаны практические рекомендации по организации совместного сжигания каменного угля и древесного топлива в топке вихревого котлоагрегата при обеспечении минимальных капитальных вложений.

Методология и методы исследования.

Задачи, исследуемые в диссертационной работе, были решены путем теоретического анализа, экспериментального анализа и моделирования процессов в топочном устройстве котельного агрегата на основании данных, полученных в результате лабораторного исследования. При выполнении лабораторных исследований применялось высокотехнологичное оборудование: синхронный термоанализатор STA 449 F3 Jupiter немецкой фирмы Netzsch, хроматограф GC-MSQP2010Plus (Shimadzu, Япония), оснащенный системой пиролиза EGA/PY-3030D (Frontier Lab, Япония), электронный растровый микроскоп Zeiss Sigma VP. Моделирование проводилось в программном комплексе SigmaFlame.

На защиту выносятся:

1. Методические параметры выполнения комплексного термического анализа древесного биотоплива, позволяющие достоверно оценить термогравиметрические данные и кинетические характеристики процессов, ответственных за термохимическое превращение биотоплива.

2. Комплексный метод оценки реакционной способности древесного топлива, базирующийся на результатах термогравиметрического, кинетического, морфологического и газохроматографического анализов при нагревании в инертной и окислительной средах.

3. Результаты определения кинетических параметров, характеризующих процессы выхода летучих веществ и горения коксового остатка.

4. Результаты морфологического исследования древесных биотоплив и их коксовых остатков, влияние морфологической структуры на реакционную способность топлива.

5. Хроматографический анализ газовых смесей, выделяющихся в процессе термического разложения древесного биотоплива.

6. Результаты моделирования процессов аэродинамики, теплообмена, горения и образования оксидов азота в топочном устройстве низкоэмиссионного вихревого котлоагрегата при сжигании каменного угля Интинского месторождения, с целью разработки рекомендаций для его последующего перевода на сжигание древесного биотоплива.

7. Технические рекомендации по организации совместного сжигания каменного угля и древесного топлива в топке вихревого котлоагрегата при обеспечении минимальных капитальных вложений.

Достоверность и обоснованность результатов подтверждаются полнотой исследовательских работ по комплексному термическому анализу разных видов ископаемых топлив и древесного топлива, сравнение полученных данных с имеющимися опубликованными данными. Достоверность данных, полученных с помощью компьютерной программы, подтверждены экспериментальными данными. Применением современного высокоточного оборудования, проходящего регулярную поверку, в соответствии с техническими требованиями.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на шестой Российской национальной конференции по теплообмену (РНКТ-6), проходившей на базе Национального Исследовательского Университета «Московский Энергетический Институт» с 27 по 31 октября 2014 года, на международной научно-практической конференции «Арктические рубежи 2015» в Университете Тромсе, 21-23 января 2015 года; на международном фестивале Энергоэффективности в Мурманском государственном техническом университете и Мурманском демонстрационном центре энергоэффективности, 25-26 февраля 2015 года. Результаты работы докладывались также на ежегодных профессорско-преподавательских конференциях в 2014, 2015 годах в Северном (Арктическом) федеральном университете имени М.В. Ломоносова, Архангельск.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ, 2 из которых в журналах, включенных в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения. Содержит 105 страниц, в том числе 16 таблиц, 30 рисунков и список литературы из 162 наименований и одного приложения.

1. СВОЙСТВА БИОТОПЛИВА И ОСОБЕННОСТИ ИХ ГОРЕНИЯ

1.1 Характеристика древесного биотоплива

Биотопливо является самым древним видом топлива, однако проблема его эффективного сжигания до сих пор остается актуальной во всем мире. Образование древесины происходит в результате фотосинтеза из углекислого газа и воды за счет использования солнечной энергии. В упрощенном виде этот процесс для одного из главных компонентов древесины (целлюлозы) может быть записан в виде следующей итоговой реакции:

6пС02 + 5пН20^ (С6Ню05)п + 6п02

Процесс фотосинтеза является каталитическим и происходит с участием хлорофилла, содержащегося в зеленых частях растений. Эндотермический процесс образования 1 кг древесины сопровождается поглощением около 2,3 МДж теплоты. Древесина состоит из ряда сложных высокомолекулярных соединений, основными из которых являются: целлюлоза (33-50 % массы абсолютно сухой древесины), лигнин (20-30 %), гемицеллюлоза (14-27 %). Целлюлоза - природный полимер, полисахарид с длинной цепной молекулой, пучки которых - микрофибриллы, образуют каркас стенки клетки. Гемицеллюлозы - также природные полимеры - полисахариды, но с гораздо более короткими цепями. Лигнин - природный ароматический полимер (полифенол), определяющий способность одревесневевших клеток сопротивляться изменению формы и размера древесины. Лигнин и целлюлоза -основные факторы, влияющие на реакционную способность биотоплива во время процесса газификации и пиролиза [18-20]. Биотопливо с более высоким содержанием целлюлозы более активно, чем с высоким содержанием лигнина [ 1819]. Выход летучих веществ в процессе термического разложения биотоплива можно разделить на две стадии: разложение целлюлозы и лигнина. Целлюлоза разлагается быстро в диапазоне температур от 300 до 400 °С, в то время лигнин от 250 до 500 °С [18-20].

Характеристики топлива могут быть отнесены [21]:

1. К рабочей массе топлива (обозначаемой индексом «г»), т.е. к топливу в том виде, в котором оно поступает к потребителю (в котельную, ТЭС и т.п.).

2. К аналитической массе топлива (обозначаемой индексом «а»), т.е. к воздушно-сухому топливу, используемому в лаборатории при проведении лабораторных анализов.

3. К сухой массе (обозначаемой индексом «с1»), т.е. к топливу, не содержащему влаги.

4. К сухой беззолыюй (горючей) массе (обозначаемой индексом ««ЗаЕ»), т.е. к условной массе топлива за вычетом массы общей влаги и золы.

Важнейшей характеристикой топлива является его элементный состав, показывающий массовое содержание отдельных элементов в соответствующей массе топлива. Из определений каждой массы топлива следуют соотношения:

Сг + Нг + № + Ог + 8ГР + 8Г0 + Аг + \Угг = 100 %

Са + На + Na + Оа + Sap + Sao + Аа + Wa = 100 %

Cd + Hd + Nd + Od + Sdp + Sd0 + Ad = 100 %

Cdaf + Hdaf + Ndaf + Qdaf + Sdafp + gdrf = JQQ 0/^

где C,H,N,0 - массовые доли углерода, водорода, азота и кислорода в соответствующей массе топлива, %; Sp, S0 - массовые доли серы пиритной и органической в соответствующей массе топлива, %; А - зольность топлива, %; W - влажность топлива, %.

Биотоплива разных пород (береза, сосна, ель, пеллеты из ели) были собраны в Архангельской области РФ. Пеллеты из ели производятся на местном лесозаводе в городе Архангельске. Данный лесозавод является крупным производителем пиломатериалов и гранулированного топлива из остатков распиловки. Годовое производство составляет 75 тысяч тонн гранулированного топлива. Пеллеты в основном производятся из хвойных пород древесины, превалирующих на Северо-Западе РФ, в основном из сосны и ели. Образцы предварительно были размолоты в шаровой мельнице (Retzsch РМ 200) и затем просеяны до размеров 63-125 мкм на ситовом анализаторе (Retzsch AS 200 Control). Элементный анализ проводился на автоматическом анализаторе (Euro Vector ЕА-3000). Содержание С, Н, N, S замерялось, а содержание О рассчитывалось из массового баланса. Результаты представлены в таблице 1. Содержание N и S не приведено, так как полученные значения были соизмеримы с погрешностью эксперимента.

Таблица 1. Элементный анализ березы, сосны, ели, пеллет из ели

Образец Cd Hd Od

Береза 46.5±1.8 6.9±0.3 38.5±1.5

Сосна 48.0±1.9 7.0±0.4 29.9±1.2

Ель 47.9±1.9 7.0±0.3 30.8±1.2

Пеллеты из ели 47.3±1.9 6.9±0.3 38.7±1.5

Элементный анализ был проведен для абсолютно сухой массы топлива. Влага и зольность в таблице 2 также определялась для аналитической пробы.

Сравнивая результаты элементного анализа с опубликованными данными, необходимо отметить, что элементный состав различных пород древесины (береза, ель, сосна, пеллеты из ели) имеет довольно схожие значения, немного отличаясь в содержаниях С, Н и О, что и отражено в таблице 1. Имеется довольно большое количество опубликованных работ, описывающих ТГ анализ древесного биотоплива. Большинство из них приводит элементный состав [22-23], при этом для древесины содержание углерода находится в диапазоне 45-50 %, водорода в диапазоне 5-8 % и кислорода от 30 до 40 %. Результаты, приведенные в таблице 1 хорошо согласуются с опубликованными данными.

Одной из важнейших характеристик топлива, определяющих его тепловую ценность, является теплота сгорания, характеризующая количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании единицы массы топлива (для горючих газов чаще - объемной). Теплота сгорания называется высшей, если включает теплоту

конденсации водяного пара, содержащегося в продуктах сгорания вследствие наличия влаги в топливе и окисления водорода, содержащегося в топливе. Низшая теплота сгорания (Qri) вычисляется по определенной в ходе опыта теплоте сгорания топлива в калориметрической бомбе (Qae) на основе которой рассчитывается высшая теплота сгорания, кДж/кг, QV= Qac - (pSat + <xQa6),

где p - коэффициент, учитывающий теплоту образования серной кислоты при окислении продуктов сгоревшей в бомбе серы Sat,%, от SO2 до SO3 и растворении последней в воде, численно равный 94 кДж на 1 % серы; а -коэффициент, учитывающий теплоту образования азотной кислоты.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Марьяндышев, Павел Андреевич, 2015 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Распоряжение Правительства РФ: энергетическая стратегия России [электронный ресурс] / Распоряжение Правительства РФ от 13.11.2009. - Режим доступа: http://rninenergo.gov.ru/aboutminen/energostrategy/

2. Любов, В.К. Повышение эффективности энергетического использования биотоплив: учебное пособие / В.К. Любов., С.В. Любова - Архангельск, 2010. -496 с.

3. Федоров, Ю.Н. Потенциал и экономическое предпосылки развития биоэнергетики в Российской Федерации / Ю.Н. Федоров, И.Е. Шелковенков // Биоэнергетика. -2008. - №2 (11). - С. 62-65.

4. Семенов, Ю.П. Лесная биоэнергетика: учебное пособие / Ю.П. Семенов, Б. Хиллринг, В. К. Любов и др.; под ред. Ю.П. Семенова. - М.:ГОУ ВПО МГУЛ,

2008. - 348 с.

5. Правительство Архангельской области Государственное бюджетное учреждение Архангельской области «Региональный центр по энергосбережению»: Модернизация коммунальной энергетики Архангельской области на основе использования биотоплива [электронный ресурс]/ Правительство Архангельской области Государственное бюджетное учреждение Архангельской области «Региональный центр по энергосбережению». - Режим доступа: http://www.aoresc.ru/files/biofuel modernization.pdf

6. Poskrobko, S. Thermogravimetric research of dry decomposition /S. Poskrobko, D. Krol // Journal of thermal analysis and calorimetry. - 2012- №10.

7. Hansen, L.A. Influence of deposit formation on corrosion at a straw-fired boiler /LA Hansen, H.P. Nielsen, J. Flemming, F.J. Frandsen, K. Damjohansen, S. Horlzck, A. Karlsson// Fuel Process Technology. - 2000. - №64. - P. 189-209.

8. Aho, M. Reduction of superheater corrosion by co-firing risky biomass with sewage sludge/ M. Aho, P. Yrjas, R. Taipale, M. Hupa, J. Silvennoinen// Fuel. - 2010. -№89. - P .2376-2386.

9. Nielsen, H.P. The implications of chlorine-associated corrosion on the operation of biomass-fired boilers/ H.P. Nielsen, F.J. Frandsen, K. Dam-Johansen, L.L. Baxter// Progress in Energy Combustion Science. -2000. №26 -P. 283-98.

10. Khan, A.A. Biomass combustion in fluidized bed boilers: potential problems and remedies/ A.A. Khan, W. Jong, P.J. Jansens, H. Spliethoff// Fuel Process Technology. -

2009. - №21.-P.21-50.

11. Michelsen, H.P. Deposition and high temperature corrosion in a 10 MW straw fired boiler/ H.P. Michelsen, F. Frandsen, K. Dam-Johansen, O.H. Larsen// Fuel Process Technology. - 1998. - №54. - P.95-108.

12. Han, J. Influence of calcium chloride on the thermal behavior of heavy and alkali metals in sewage sludge incineration/ J. Han, M. Xu, H. Yao, M. Furuuchi, T. Sakano, H.J. Kim// Waste Management. - 2008. - №28. - P.833-889.

13. Partanen, J. Absorption of HC1 by limestone in hot flue gases. Part I: the effects of temperature, gas atmosphere and absorbent quality/ J. Partanen, P. Backman, R. Backman, M. Hupa// Fuel. -2005. - №84. -P.l664-1673.

14. Partanen, J. Absorption of HC1 by limestone in hot flue gases. Part II: importance of calcium hydroxychloride/ J. Partanen, P. Backman, R. Backman, M. HupaII Fuel. -2005. - №84. - P.1674-1684.

15. Бойко, E.A. Совершенствование схемы комплексного термического анализа твердых органических топлив /Е.А. Бойко, Д.Г. Дидичин, М.Ю.Угай и др. //Сборник научных Трудов: Проблемы экологии и развития городов. Т.1. -Красноярск. - 2001. - С. 314-319.

16. Uribe, M.I. Kinetic analysis for liquid-phase reactions from programmed temperature data. Sequential discrimination of potential kinetic models / M.I. Uribe, A.R. Salvador, A.I. Guilias //Thermochimica Acta. - 1995. - V.94. №2. - P.333-343.

17. Шишмарев, П.В. Совершенствование и внедрение комплексного термического анализа в практику энергетического использования Канско-Ачинских Углей: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.14.04/ Шишмарев Павел Викторович. - ФГБОУ ВПО «Красноярский государственный технический университет». - 2006. - 208с.

18. Dangzhen, L. Effect of cellulose lignin, alkali and alkaline earth metallic species on biomass pyrolysis and gasification/ L. Dangzhen, X. Mighou, L. Xiaowei, Z. Zhan, L. Zhiyuan, Y. HongII Fuel Process Technology. -2009. - №91.- P. 903-909.

19. Gani, A. Effect of cellulose and lignin content on pyrolysis and combustion characteristics for several types of biomass/ A. Gani, I. Naruse// Renewable Energy. -2007. - №32. - P. 649-61.

20. Haykiri-Acma, H. Comparison of the thermal reactivities of isolated lignin and holocellulose during pyrolysis/ H. Haykiri-Acma, S. Yaman, S. Kucukbayrak// Fuel Process Technology. -2010. - №91. - P. 759-64.

21. Тепловой расчет котлов (Нормативный метод). Издание 3-е, перераб. и доп. - СПб: НПО ЦКТИ. - 1998. - 256 с.

22. Williams, A. Pollutants from the combustion of solid biomass fuels/ A. Williams, J.M. Jones, L. Ma, M. Pourkashanian// Progress in Energy Combustion Science. -2012.-№38.-P.l 13-137.

23. Garcia, R. Spanish biofuels heating value estimation. Part I: Ultimate analysis data/ R. Garcia, C. Pizarro, A.G. Lavin, L. Bueno// Fuel. - 2013. - №824. Померанцев, B.B. Сборник задач по теории горения /В.В. Померанцев, К.М. Арефьев, Д.Б. Ахмедов, М.Н. Конович, Ю.А. Рундыгин, С.М. Шестаков// JI.: Энергоатомиздат. Ленингр. Отделение. - 1983. - 152 с.

25. Pasa, V. Wood tar pitch: analysis and conceptual model of its structure/ V. Pasa, F. Carazza, C. Otani // In: Bridgwater AV, Boocock DGB, editors. Developments in thermochemical biomass conversion, vol. 1. London: Blackie A&P. -1997. - P. 448461.

26. Ogi, T. Gasification of woody and herbaceous biomass in a small-scale entrained gasifier: comparison of Japanese cedar and Italian ryegrass/ T. Ogi, M. Nakanashi, S. Inoue // In: Science in thermal and chemical biomass conversion. -2005. - №1. - P. 62030.

27. Ogi, Т. Gasification of empty fruit bunch and bagasse using an entrained-flow mode reactor/ T. Ogi, M. Nakanashi, Y. Fukuda // Journal of Japan Institute of Energy. -2011. - №90. - P.886-94.

28. Юрьев, IO.JI. Древесный уголь: учебное пособие/ ЮЛ. Юрьев// Екатеринбург: Издательство «Сократ». - 2007. - 184 с.

29. Macedo, С.Р. Kinetic study of template removal of Al-MCM-41 synthesized at room temperature/ C.P. Macedo, C.A. Negrao, L.G. Macedo, J.R. Zamian, G.N. Rocha Filho, C.E. Costa // Journal of thermal analysis and calorimetry. - 2013. - №13.

30. Wang, G. TG study on pyrolysis of biomass and its three components under syngas/ G. Wand, W. Li, B.Q. Li, H.K. Chen// Fuel. -2008. - №87. - P. 552-558.

31.Синева, С.И. Влияние экспериментальных факторов на результаты определения температур фазовых превращений методом термического анализа (обобщающая статья)/ С.И. Синева, Р.В. Старых// СПб.: Институт «Гипроникель». -2009.-7 с.

32. Braga, R. Characterization and comparative study of pyrolysis kinetics of the rice husk and the elephant grass/ R. Braga, M.A. Dulce, F. Aquino// Journal of thermal analysis and calorimetry. -2013. -№11.

33. Wehlte, S. The impact of wood preservatives on the flash pyrolysis of biomass/ S. Wehlte, D. Meier, J. Moltran, O. Faix // In: Bridgwater AV, Boocock DGB, editors. Developments in thermochemical biomass conversion, vol. 1. London: Blackie A&P. -1997.-P. 206-219.

34. Бодорев, M.M. Совершенствование технологии производства столовых вин на основе использования дубовой щепы: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.18.01/ Бодорев Михаил Михайлович. -Московская государственная технологическая академия. - М:. - 2002. - 258 с.

35. Li, L. Thermogravimetric and kinetic analysis of energy crop Jerusalem artichoke using distributed activation energy model/ L. Li, G. Wang, S. Wang, S. Qin J// Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. - 2013. - №13.

36. Zhao, H. Thermogravimetry study of the pyrolytic characteristics and kinetics of macro-algae Macro cystis pyrifera residue/ H. Zhao, H. Yan, S. Dong, Y. Zhang, B. Sun, C. Zhang, Y. Ai, B. Chen, Q. Li, T. Sui, S. Qin// Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. - 2013. - № 111. - P. 1685-1690.

37. Mothe, G. M. Kinetic study of heavy crude oils by thermal analysis/ G. M. Mothe, H.M. Carvelho, F.C. Servulo// Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. -2013.-№111.-P. 663-668.

38. Oliveira, L.E. Kinetic and thermodynamic parameters of volatilization of biodiesel from babassu, palm oil and mineral diesel by thermogravimetric analysis (TG)/ L.E. Oliveira, D.S. Giordani, E.M. Paiva// Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. -2013.-№11.

39. Slopiecka, K. Thermogravimetric analysis and kinetic study of poplar wood pyrolysis/ K. Slopiecka, P. Bartocci, F. Fantozzi// Applied Energy. - 2012. - №97. -P.491-497

40. Villanueva, M. Energetic characterization of forest biomass by calorimetry and thermal analysis/ M. Villanueva, J. Proupin, J.A. Rodriguez-Anon, L. Fraga-Grueiro, J.

Saldago, N. Barros// Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. - 2011. - №104. -P. 61-67.

41. Nowak, B. Mass transfer limitation in thermogravimetry of biomass gasification/ B. Nowak, O. Karlstrom, P. Backman, A. Brink, M. Zevenhoven, S. Voglsam, F. Winter, M. Hupa// Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. - 2013. - №111. - P.l 83-192

42. Web-сайт Netzsch [электронный ресурс]/ Режим доступа: http://www.netzsch-thermal-analvsis.com/ru/produkty-reshenija/termogravimetricheskii-analiz/tg-449-f3-jupiter.html

43. Web-сайт Mettler Toledo [электронный ресурс]/ Режим доступа: http://ru.mt.com/ru/ru/home/products/Laboratorv Analvtics_Browse/TA Family Brow se/TGA.html

44. Web-сайт Perkin Elmer [электронный ресурс]/ Режим доступа: http://www.perkinelmer.com/Catalog/Product/ID/N5370742

45. Web-сайт Shimadzu [электронный ресурс]/ Режим доступа: http://www.shimadzu.com/an/thermal/tga50.html

46. Web-сайт Shimadzu [электронный ресурс]/ Режим доступа: http://www.ssi.shimadzu.com/products/literature/Mass_Spec/GCMS-

QP2010 Plus F.pdf

47. Web-сайт Analytical Chemistry [электронный ресурс]/ Режим доступа: http://pubs.acs.org/doi/abs/! 0.1021 /ac60286a799?journalCode=ancham

48. Web-сайт Ulvac Rico [электронный ресурс]/ Режим доступа: http://www.ulvac-riko.co.jp/English/index_eng.htm

49. Web-сайт Analytical Chemistry [электронный ресурс]/ Режим доступа: http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ac50049a774

50. Web-сайт Linseis [электронный ресурс]/ Режим доступа: http://vAyw.linseis.com/ru/pribory/termogravimetriia/tga-ptlOOO/

51. Web-сайт Leco [электронный ресурс]/ Режим доступа: http://www.leco.com/

52. Web-сайт ТА Instruments [электронный ресурс]/ Режим доступа: http://www.tainstruments.com/product.aspx?id=31&n=l&siteid-l l&gclid=CMzFn-iXOcECFcTVcgodeOUARQ

53. Shen, D.K. Kinetic study on thermal decomposition of woods in oxidative environment/ D.K. Shen, S. Gu, K.H. Luo, A.V. Bridgwater, M.X. Fang// Fuel.- 2009. -№10.

54. Prins, M.J. Determination of pyrolysis reaction kinetics of raw and torrefied biomass/ M.J. Prins, K.J. Ptasinski, F.J. Janssen// Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. - 2006. - №77. - P.28-34.

55. Fang, M.X. Kinetic study on pyrolysis and combustion of wood under different oxygen concentrations by using TG-FTIR analysis/ M.X. Fang, D.K. Shen, Y.X. Li, C.J. Yu. Z.Y. Luo, K.F. Cen// Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. - 2006. -№77. - P.22-27

56. Bilbao, R. Thermal pyrolysis of polyethylene: kinetic study/ R. Bilbao, J.F. Mastral, M.E. Aldea// Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. - 1997.

57. Shen, D.K. Thermal degradation mechanisms of wood under inert and oxidative environments using DAEM methods/ D.K. Shen, S. Gu, J. Baosheng, M.X. Fang// Bioresource Technology. - 2011. - №102. - P. 2047-2052.

58. Korobeinichev, O.P. Combustion chemistry and decomposition kinetics of forest fuels / O.P Korobeinichev, A.A. Paletsky, B. Munko, I.K. Shadrina, C. Haixiang, L. Naian//ProcediaEngineering. -2013. -№62.-P. 182-193.

59. Van den Velden, M. Fundamentals, kinetics and endothermicity of the biomass pyrolysis reaction/ M. Van den Velden, J. Baezens, A. Brems, B. Janssens, R. Dewil// Renewable Energy. - 2010. - №35. - P. 232-42.

60. Muller-Hagedorn, M. A comparative kinetic study on the pyrolysis of three different wood species/ M. Muller-Hagedorn, H. Bockhorn, U. Muller// Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. - 2003. - № 68-69. - P.231-49.

61. Vecchio, S. Expolarative kinetic study on the thermal degradation of five wood species for applications in the archeological filed/ S. Vecchio, G. Luciano, E. Franceschi//Analytical Chemistry. - 2006. - №96. -P. 715-25

62. Shakya, B. Pyrolysis of waste plastics to generate useful fuel containing hydrogen using a solar thermochemical process/ B. Shakya// Master of Engineering. - Sydney. -March 2007.

63. Senneca, O. A thermogravimetric study of non-fossil solid fuels 1. Inert pyrolysis/ O. Senneca, R. Chirone, S. Masi, P. Salatino// Energy Fuel. - 2002. - №16. -P. 653-660.

64. Cai, J. Research on water evaporation in the process of biomass pyrolysis/ J. Cai, R. Liu// Energy Fuel. - 2007. -№21. - P. 3695-3697

65. Yao, F. Thermal decomposition kinetics of natural fibers: activation energy with dynamic thermogravimetric analysis/ F. Yao, Q. Wu, Y. Lei, W. Guo, Y. Xu// Polymer Degradation Stability. -2008. - №93. - P. 90-98.

66. Новиков, A.B. Усовершенствованная методика прямого газохроматографического определения продуктов нитробензольного окисления лигнина/ А.В. Новиков, С.В. Хохолко //Химия древесины. - 1988. - №4. - С.86-91.

67. Долгодворова, С.Я. Содержание липидов в древесине и коре осины/ С .Я. долгодворова, Р.Ф. Бурлакова, Г.И. Перешкина, Г.Н. Черняева //Химия древесины. - 1988. - №4. - С.95-98.

68. Кузнецов, Б.Н. Катализ в процессах химической переработки древесины/ Б.Н. Кузнецов, С.А. Кузнецова //Химия древесины. - 1988. - №5. - С.3-36.

69. Бенду, М. Морфология и химический состав приморской сосны/ М. Бенду, Б.Н. Филатов, Ю.Н. Нелеми //Химия древесины. - 1988. - №5. - С.37-39.

70. Российская, Г.А. Взаимодействие древесины и ее компонентов с борной кислотой в процессе термообработки/ Г.А. Российская, Т.Н. Скрипченко, Г.В. Добеле, Г.Э. Домбург, В.В. Юркьян //Химия древесины. - 1988. - №5. - С.85-91.

71. Киршбаум, И.З. Газохроматографический анализ и идентификация продуктов термолиза древесины и ее компонентов/ И.З. Киршбаум, Г.Э. Домбург, Г.В. Добеле, И.Ю. Берзина //Химия древесины. - 1979. - №2. - С. 80-90.

72. Микельсон, А.Э. Газохроматографическое определение углеводов древесины в виде ацетоальдонитритов/ А.Э. Микельсон, Т.Е. Шарапова, Г. Э. Домбург //Химия древесины. - 1980. - №2. - С. 94-97.

73. Зильберглейт, М.А. Принципы кинетической оценки превращений лигнина в химических реакциях/ М.А. Зильберглейт, В.М. Резников // Химия древесины. -1988.-№6.-С. 62-68.

74. Сапрыкин, JI.B. Исследование процесса термолиза рисовой шелухи и ее гидролизного лигнина/ J1.B. Сапрыкин, З.А. Темердашев, A.M. Васильев, И.Д. Бредега, Б.П. Масенко// Химия древесины. - 1988. - №6. - С.87-90.

75. Кронберг, В.Ж. Возможности ИК - спектроскопии МИПВО при исследовании карбонизации лигнина/ В.Ж. Кронберг, Т.Е. Шарапова, Г.Э. Домбург //Химия древесины. - 1987. - №3. - С.59-67.

76. Огарков, Б.И. Влияние химического состава и строения древесины на ее реологические свойства/ Б.И. Огарков, В.А. Шамаев // Химия древесины. - 1989. -№1.-С.110-114.

77. Зильберглейт, М.А. Превращение компонентов древесины как кинетически неоднородных объектов/ М.А. Зильберглейт, Т.В. Глушко, Т.В. Резников, В.М. Резников// Химия древесины. - 1990. - №2. - С.3-7.

78. Владимирова, Т.М. Сравнительный анализ методов расчета ректификации таллового масла/ Т.М Владимирова, О.М. Соколов, С.И. Третьяков //Лесной журнал. — 2008. - №1. - С. 123-128.

79. Караваев, С.В. Производство эфирных масел из отходов лесопромышленного комплекса Приморского края/ С.В. Караваев //Лесной журнал. - 2008. - №1. - С. 128-132.

80. Ушанова, В.М., Ченцова Л.И. Влияние состава водно-спиртовых растворов и обработки сжиженным СОг на эффективность экстракции коры хвойных //Лесной журнал. 2008 - №1 - С. 132-137

81. Осмоловская, Н.А. Утилизация древесной зелени кедра Сибирского с получением наливных продуктов/ Н.А. Осмоловская, В.Н. Парникова, Р.А. Степень //Лесной журнал. - 2008. - №1. - С. 137-142

82. Li, Z. Analysis of coals and biomass pyrolysis using the distributed activation energy model/ Z. Li, C. Liu, Z. Che, J. qian, W. Zhao, Q. Zhu// Bioresource Technology. - 2009. - №100. - P. 948-952.

83. Authier, O. Kinetic study of pulverized coal devolatilization for boiler CFD modeling/ O. Authier, E. Thunin, P. Plion, C. Schonnenbeck, G. Leyssens, J-F. Brilhac, L. Porcheron// Fuel. - 2014. - №122. - P.254-60

84. Chapman, P.J. Biomass boiler CFD modeling and design validation/ P.J. Chapman, S. Morrison// Engineering/ Finishing & Converting Conference Proceedings. -2001.

85. Дектерев, А.А. Математическое моделирование высокотемпературных технологических процессов/ А.А. Дектерев //Конференция с международным участием «VIII Всероссийский семинар ВУЗОВ по теплофизике и энергетике». -Тезисы докладов: Екатеринбург. - 2013.

86. Collazo, J. Numerical simulation of a small-scale biomass boiler/ J. Collazo, J. Porteiro, J.L. Miguez, E. Granada, M.A. Gomez// Energy Conversion and Management. - 2012. - №64. - P.87-96

87. Hajek, J. Modelling of 1 MW solid biomass combustor: simplified balance-based bed model coupled with freeboard CFD simulation/ J. Hajek, T. Jurena// Chem Engineering Transactions. - 2012. - №29. - P. 745-750.

88. Porteiro, J. Numerical modeling of a biomass pellet domestic boiler/ J. Porteiro, J. Collazo, D. Patino, E. Granada, J.C. Gonzalez, L. Miguez// Energy & Fuels. - 2009. -№ 23.-P. 1067-75

89. Yang, Y.B. Effects of fuel devolatilisation on the combustion of wood chips and incineration of simulated municipal solid wastes in a packed bed/ Y.B. Yang, H. Yamauchi, V. Nasserzadeh, J. Swithenbank// Fuel. - 2003. - №82. - P.2205-2221.

90. Chaney, J. An overview of CFD modelling of small-scale fixed-bed biomass pellet boilers with preliminary results from a simplified approach/ J. Chaney, H. Liu, J. Li// Energy Conversion and Management. - 2012. - №63. - №149-56.

91. Papadikis, K. Application of CFD to model fast pyrolysis of biomass/ K. Papadikis, S. Gu, A.V. Bridgwater, H. Gerhauser// Fuel Process Technology. - 2009. -№90.-P. 504-512.

92. Ion, V. A biomass pyrolysis model for CFD application/ V. Ion, F. Popescu, G. Rolea// Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. -2013.- № 111. - P. 1811 -15.

93. Al-Abbas, A.H. CFD modelling of air-fixed and oxy-fuel combustion of lignite in a 100 KW furnace/ A.H. Al-Abbas, J. Naser, D. Dodds// Fuel. - 2011. - №90. -P.1778-95.

94. Snegirev, A.Yu. Oxidation kinetics of pyrolysis volatiles and its implication to critical conditions of flame extinction/ A. Yu. Snegirev, V.A. Talalov, V.V. Stepanov, A.S. Tsoy // Process of the 10th International Symposium on Hazards, Prevention, and Mitigation of Industrial Explosions ISHPMIE-X (Bergen, Norway, June 9-14, 2014), Edited by T. Skjold, R.K. Eckhoff, K. van Wingerden (ISBN 978-82-999683-0-0). -2014. - P.71-84.

95. Снегирёв, A.IO. Интеграция моделей турбулентного пламени и пиролиза горючего материала: горение термопластиков/ А.Ю. Снегирев, Е.С. Коковина, А.С. Цой, В.А. Талалов, В.В. Степанов // Труды XXXI Сибирского теплофизического семинара (17-19 ноября 2014 г., Институт теплофизики им. С.С. КутателадзеСОРАН). - Новосибирск. - 2014. - С.226-233.

96. Snegirev, A.Yu. Generalized approach to model pyrolysis of flammable materials/ A. Yu. Snegirev// Thermochimica Acta. - 2014. - Vol.590. - P.242-250.

97. Снегирёв, A.IO. Основы теории горения: учебное пособие/ АЛО. Снегирев. -Санкт-Петербург: Изд-во Политехи, ун-та (ISBN 978-5-7422-4612-1). - 2014. - 352 с.

98. Стрелец, М.Х. Моделирование турбулентности в расчетах сложных течений: Учебное пособие/ М.Х. Стрелец, А.В. Габарчук, M.JI. Шур. - Санкт-Петербург: Издательство Политехнического университета. -2012. - 88 с.

99. Grigoryev, К.А. Low Temperature Swirl Fuel Combustion: Development and Experience / K.A. Grigoryev, Yu.A. Roundyguine, V.E. Skuditskii, R.G. Anoshin,

A.P. Paramonov, А.А. Trinchenko // Cleaner Combustion and Sustainable World: Proceedings of the 7th International Symposium on Coal Combustion / Editors: Haiying Qi, Bo Zhao. - Tsinghua University Press, Beijing and Springer-Verlag Berlin Heidelberg. - 2012. - P. 662-665.

100. Пономарев, B.C. Экспериментальные исследования параметров удара угольных частиц о стенку / B.C. Пономарев, А.П. Парамонов // XLI Неделя науки СПбГПУ: материалы науч.- практ. конф. с междунар. участием. Ч. III. - СПб.: Изд-во Политехи, ун-та. - 2012. С. 41-42.

101. Парамонов, А.П. Определение и тестирование эмпирических констант для математической модели горения коксового остатка, используемой в программном комплексе Fluent / А.П. Парамонов // Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2008. - № 2 (54). - С. 144-149.

102. Марьяндышев, П.А. Исследование процессов термического разложения биотоплива и разработка способов повышения эффективности его энергетического использования / П.А. Марьяндышев, А.А. Чернов, В.К. Любов // Международный журнал экспериментального образования. - 2015. - №1.- С.29-37.

103. Берг, Л.Г. Введение в термографию: учебное пособие/ Л.Г. Берг - М.: Наука. - 1969.-395 с.

104. Уэндландт, У. Термические методы анализа: учебное пособие - М.: Мир. -1978.-526 с.

105. Берг, Л.Г. Практическое руководство по термографии: учебное пособие -Казань: Издательство Казанского университета. - 1967.-224 с.

106. Марьяндышев, П.А., Экспериментальное исследование процесса термической подготовки и воспламенения биотоплива / П.А. Марьяндышев, А.А. Чернов, Н.В. Шкаева, В.К. Любов // Международный журнал экспериментального образования.-2013. -№11. - С.71-76.

107. Марьяндышев, П.А. Термогравиметрическое и кинетическое исследование торфа и гидролизного лигнина / П.А. Марьяндышев, А.А. Чернов, В.К. Любов // Международный журнал экспериментального образования. - 2014. - №12. - С.20-28.

108. Марьяндышев, П.А. Анализ термогравиметрических данных различных видов древесины / П.А. Марьяндышев, А.А. Чернов, В.К. Любов // Химия твердого топлива. -2015. - №2. - С. 59-64.

109. Марьяндышев, П.А. Экспериментальное исследование процесса термического разложения биотоплива / П.А. Марьяндышев, А.А. Чернов, Н.В. Шкаева, В.К. Любов // Вестник Череповецкого государственного университета. -2013.-№4.-С. 22-25.

110. Guozhan, J. A systematic study of the kinetics of lignin pyrolysis/ J. Guozhan, DJ. Nowakowski, A.V. Bridgwater// Thermochimica Acta. - 2010. - №498. - P. 61-66.

111. Matsumoto, K. Development of a 2 ton/day test plant for total operation study of woody biomass gasification and liquid fuel synthesis/ K. Matsumoto, K. Takeno, T. Ichinose, H. Ishii, K. Nishimura // In: Proceeding of the 15th Euro biomass conference and exhibition. - 2007. - P. 1945-50.

112. Ogi, Т. Gasification of Japanese cedar (cryptomeria japónica) bark in an entrained gasifier/ T. Ogi, M. Nakanashi // Renewable Energy. - 2006. - №1. - P.1050-1054.

113. Vyazovkin, S. A unified approach to kinetic processing of non-isothermal data/ S. Vyazovkin// International Journal of Chemical Kinetics. - 1996. - №28. - P.95-101.

114. Vyazovkin, S. Model-free and model-fitting approaches to kinetic analysis of isothermal and nonisothermal data/ S. Vyazovkin, C.A. Wight// Thermochimica Acta. -1999.-№340-341.-P.53-68.

115. Doyle, C.D. Kinetic analysis of thermogravimetric data/ C.D. Doyle// Journal of Applied Polymer Science. - 1962. - №5.- P.285-292.

116. Mui, E.L. Kinetic study on bamboo pyrolysis/ E.L. Mui, W.H. Cheung, V.K. Lee, G. McKay// Industrial and Engineering Chemical Research. - 2008. - №47. - P. 57105722.

117. Shen, D.K. Thermal degradation mechanisms of wood inert and oxidative environments using DAEM methods/ D.K. Shen, S. Gu, B.S. Jin. M.X. Fang// Bioresource Technology. - 2011. - №102. - P. 2047-2052.

118.Miura, K. A new and simple method to estimate f(E) and ко (E) in the distributed activation energy model from three sets of experimental data/ K. Miura// Energy Fuel. -1995. - №9. - P.302-307.

119. Марьяндышев, П.А. Изменение морфологической структуры коксового остатка биотоплива в процессе пиролиза / П.А. Марьяндышев, А.А. Чернов, В.К. Любов // Международный журнал экспериментального образования. - 2014. - №8. - С.23-28.

120. Moilanen, A. Steam gasification reactivities of various fuel chars/ A. Moilanen, K. Saviharjy, T, Harjy// In: Bridgwater AV, editor. Advances in thermochemical biomass conversion. Glasgow: Blackie A&P Professional. - 1994. - P. 131-41.

121. Ravendraan, K. Adsorption characteristics and pore-development of biomass-pyrolysis char/ K. Ravendraan, A. Ganesh// Fuel. - 1998. - №77. - P. 769-81.

122. Web-сайт Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова [электронный ресурс]/ Режим доступа: http://www.narfu.ru/science/ccu/labs/electron microscopy/?ELEMENT ID=147896

123. Web-сайт Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова [электронный ресурс]/ Режим доступа: http://www.narfu.ru/science/ccu/labs/electron_microscopy/7ELEMENT ID=23075

124. Janse, A.M. The combustion kinetics of char obtained by flash pyrolysis of pine wood/ A.M. Janse, H.G. de Jonge, W. Princ, W.P. Swaaij// Industrial and Engineering Chemical Resources. - 1998. - №37. - P. 3909-3918.

125. Guerro, M. Pyrolysis of eucalyptus at different heating rates: studies of char characterization on oxidative reactivity/ M. Guerro, M.P. Ruiz, M.U. Alzueta, R. Bilbao, A. Millera// Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. - 2005. - №74. - P. 307-14.

126. Mermoud, F. Influence of the pyrolysis heating rate on the steam gasification rate of large wood char particles/ F. Mermoud, S. Salvador, L. Van de Steene, F. Golfier// Fuel. - 2006. - №85. - P. 1473-1482.

127. Kumar, M. Influence of carbonization conditions on the gasification of acacia and eucalyptus wood chars by carbon dioxide/ M. Kumar, R.C. Gupta// Fuel. - 1994. -№ 73.- P. 1922-1995.

128. Moilanen, A. Characterization of gasification reactivity of peat char in pressurized conditions. Effect of product gas inhibition and inorganic material/ A. Moilanen, H.J. Muhlen// Fuel. - 1996. - №75. - P.1279-1285.

129. Chen, G. Reactivity of char from pyrolysis of birch wood/ G. Chen, Q. Yu, K. Sjostrom// Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. - 1997. - № 40-41. - P. 491499.

130. Fushimi, C. Effect of heating rate on steam gasification of biomass. 1. Reactivity of char/ C. Fushimi, K. Araki, Y. Yamaguchi, A. Tsutsumi// Industrial and Engineering Chemical Resources. - 2003. - №42. - P. 3922-3928.

131. Cetin, E. Influence of pyrolysis conditions on the structure and gasification reactivity of biomass chars/ E. Cetin, B. Moghtaderi, R. gupta, T.F. Wall// Fuel. - 2004. -№83.-P. 2139-2150.

132. Cetin E. Effect of pyrolysis pressure and heating rate on radiate pine char structure and apparent reactivity/ E. Cetin, R. Gupta, B. Moghtaderi// Fuel. - 2005. -№ 84. - P.1328-34.

133. Delia Rocca, P.A. Pyrolysis of hard woods residues: on kinetics and char characterization/ P.A. Delia Rocca, E.G. Cerella, P.R. Bonelli, A.L. Cukierman// Biomass Bioenergy. - 1999. - №16. - P.79-88.

134. Kurosaki, F. Microstructure of wood charcoal prepared by flash heating/ F. Kurosaki, K. Ishimaru, T. Hata, P. Bronsveld, E. Kobayashi, Y. Imamura// Carbon. -2003. - №41. - P3057-3062.

135. Kim J.K. Combustion possibility of low rank Russian peat as blended fuel of pulverized coal fired power plant/ J.K. Kim, L.D. Hyun, S.K. Hyoung, P.Y. Ho, K.C. Sung//Journal of Industrial and Engineering Chemistry. - 2014. - № 20 . - 1752-60.

136. Peng, Fu. Evolution of char structure during steam gasification of the chars produced from rapid pyrolysis of rice husk/ F. Peng, H. Song, X. Jun, Y. Weiming, B. Xueyuan, S. Lushi// Bioresource Technology. - 2012. - №114. - P. 691-97.

137. Shimasaki, C. Pyrolysis and mass spectra of trimerylsilyl derivatives of monosaccharides/ C. Shimasaki, T. Kanaki, S. Takeuchi, K. Hasegawa, D. Horita // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. - 1995. - № 44. - P. 855-867.

138. Mullens, J. The determination of the gases released during heating of a flame retardant for polymers/ J. Mullens, G. Reggers, M. Ruysen, R. Carleer, J. Yperman // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. - 2001. - № 65. - P. 669 - 85.

139. Xie, W. Thermal characterization of materials using evolved gas analysis/ W. Xie, W. Pan // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. - 2001. - №65. - P. 66985.

140. Meszaros, E. Thermogravimetry/ mass spectrometry analysis of energy crops/ E. Meszaros, E. Jakab, G. Varhegyi, P. Tovari // Journal of Thermal Analytical and Calorimetry. - 2007. - №88. - P. 567-74.

141. Ischia, M. Pyrolysis study of sewage sludge by TG-MS and TG-GC-MS coupled analyses/ M. Ischia, C. Perazzoli, R.D. Maschio, R. Campostrini// Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. - 2007. -№88. - P. 567-574.

142. Pappa, A. TG-MS analysis for studying the effects of the retardants on the pyrolysis of pine-needled and their components/ A. Pappa, K. Mikedi, N. Tzamizis, M. Statheropoulos // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. - 2006. - № 84. -P. 655-661.

143. Onishi, A. TG-MS characterization of pig bone in an inert atmosphere/ A. Onishi, P.S. Thomas, B.H. Stuart, J.P. Guerbois, S. Forbes // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. - 2007. - №88. - P.405-409.

144. Rajkumar, T. Thermal degradation studies on PMMA-HET acid based oligoesters blends/T. Rajkumar, C.T. Vijayakumar, P. Sivasamy, B. Sreedhar, C.A. Wikie // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. - 2010. - №100. - P. 651-660.

145. Mohammad, R. Investigation of polymers by a novel analytical approach for evolved gas analysis in Thermogravimetry/ R. Mohammad, S. Bozorgzad, T. Strebel, M. Eschner, T.M. Groeger, R. Geissier // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. -2011.-№105.-P. 850-66.

146. Web-сайт Shimadzu [электронный ресурс]/ Режим доступа: http://www.ssi.shimadzu.com/products/literature/Mass Spec/GCMS-

QP2010 Plus F.pdf.

147. Ogi, T. Thermogravimetric analysis with gas chromatograph mass spectrometry of Japanese fir wood (Abiessachalinesis) in helium with or without steam-oxygen/ T. Ogi, M. Nakanashi, Y. Fukuda // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. - 2013. -№111.-P. 929-37.

148. Марьяндышев, П.А. Исследование состава уходящих газов в процессе термического разложения и горения биотоплива / П.А. Марьяндышев, А.А. Чернов, В.К. Любов, Ж.Ф. Брильяк, Г.Туве // Биотехнологии в химико-лесном комплексе: материалы международной научной конференции 11-12 сентября 2014 г. - Архангельск: Сев. (Арк.) фед.ун-т. - 2014. - С. 209-212.

149. Al-Abbas, А.Н. CFD modelling of air-fired and oxy-fuel combustion of lignite in 100 KW furnace//A.H. Al-Abbas, J. Naser, D. Dodds// Fuel. -2011. - P. 1778-1795. 150.Чернецкий, H.C. Расчетное исследование процессов аэродинамики, тепломассообмена, горения и образования окислов азота в двухвихревой топочной камере котла БКЗ-640 с холостым дутьем/ Н.С. Чернецкий, А.В. Минаков, И.А. Брикман, М.Ю. Чернецкий// Известия Томского политехнического университета. - 2013. - Т.322. - №4.

151. Дектерев, А.А. Математическое моделирование высокотемпературных технологических процессов. Конференция с международным участием «VIII Всероссийский семинар ВУЗОВ по теплофизике и энергетике». Тезисы докладов. - Екатеринбург. - 2013.

152. Любов, В.К. Повышение эффективности сжигания углей/ В.К. Любов, Ф.З. Финкер, И.Б. Кубышкин// Повышение эффективности теплообменных процессов и систем: Материалы Ш международной научно-технической конфер. Вологда: ВоГТУ. - 2002.-с.125-131.

153.Бабий, В.И. Горение угольной пыли и расчет пылеуголыюго факела / В.И. Бабий, Ю.Ф. Куваев. - М.: Энергоатомиздат. -1986. -208с.

154.Любов, В.К. Повышение эффективности энергетического использования древесных отходов / В.К. Любов, С.М. Шестаков, Л.Т. Дульнева, Ю.К. Опякин // Лесной журнал. - 1986. - №4. - С.117-119.

155. Методика определения экономической эффективности использования новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. М.: Экономика. - 1977. -45с.

156. Кожевников, H.H. Практические рекомендации по использованию методов оценки экономической эффективности инвестиций в энергосбережение: пособие для вузов / H.H. Кожевников, Н.С. Чинакаева, Е.В. Чернова. - М.: Изд-во МЭИ. -2000.- 132 с.

157.Просвирякова, Л.С. Экономическое обоснование проектируемых мероприятий: методические указания к дипломному проектированию / Л.С. Просвирякова. - Архангельск. Изд-во АГТУ. - 2007. - 58с.

158. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов / М-во эконом. РФ, М-во финансов РФ, ГК по строит., архитек. И жилищ. Политике; рук. Авт. Кол-ва: В.В. Коссов, В.Н. Лившиц, В.Г. Шахназаров. - М.: ОАО «НПО»; Экономика. - 2000. - 421 с.

159. Медведев, В.А. Методика многокритериальной оптимизации оребренных поверхностей нагрева котлов (системный подход) / В.А. Медведев, A.B. Кузьмин, Ю.И. Акимов и др. //Тяжелое машиностроение. - 1990. - №11. -с. 12-14. 160.0сташев, С.И. Интенсификация конвективного теплообмена в промышленных циклонных нагревательных устройствах: дис. докт. техн. наук: 05.14.04 / Осташев Сергей Иванович. - Архангельск. - 2009. - 392 с.

161. Перелетов, И.И. Высотемпературные теплотехнологические процессы и установки / И.И. Перелетов и др. под редакцией А.Д. Ключникова. - М.: Энергоатомиздат. - 1992. - 304с.

162. Денисов, В.И. Технико-экономические расчеты в энергетике / В.И. Денисов. М.: Энергоатомиздат. - 1985. - 216 с.

©