Аналіз технічних заходів з переведення парового котла ДКВР 6,5-13 на спалювання біомаси

Abstract

Вадим НЕСТЕРОВИЧ, Андрій КАПУСТЯНСЬКИЙ (керівник). Аналіз технічних заходів з переведення парового котла ДКВР 6,5-13 на спалювання біомаси. Бакалаврська кваліфікаційна робота. - Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2025. Розширена анотація. Використання деревної біомаси набуває особливого значення, оскільки світові енергетичні ресурси стають все більш дефіцитними [1]. Задоволення енергетичних потреб людства є одним з найбільших викликів третього тисячоліття. Виробництво деревних пелет – це альтернативна технологія, яка може подолати всі ці виклики. Сьогодні опалення пелетами обходиться на 60 % дешевше, ніж нафтою, і на 40% дешевше, ніж електроенергією [2]. Пелети дешевші за паливо, що викопується та є відновлювальним джерелом енергії: 100 000 кубометрів відходів деревини можуть замінити близько 18 000 тон умовного палива [3]. Саме такі проблеми і зазначені в даній роботй, а саме аналіз, розроблення та впровадження в газогенераторах заходів направлених на покращення підготовки і спалювання деревної біомаси та оцінка їх ефективності. Об'єктом дослідження є енерготехнологічний процес спалювання деревної біомаси у вигляді пелет в газогенераторах. Метою досліджень є підвищення ступеня екологічної безпеки за допомогою впровадження раціональної комплексної системи поводження із відходами біомаси з отриманням енергетичного продукту, придатного для ефективного спалювання в газогенераторах. В першому розділі роботи проведено аналіз основної проблематики та сформовані задачі досліджень використання деревної біомаси у вигляді пелет, як палива для спалювання. Другий розділ присвячений екологічним аспектам законодавства та характером викидів у довкілля з метою встановлення можливості спалювання деревної біомаси.

У третьому розділі представлено результати математичного моделювання процесу спалювання здрібненої деревної біомаси з розглядом стадійності процесів горіння, на моделі газогенератора. Четвертий розділ присвячений впровадженню запропонованих рішень на об’єкті досліджень та проведена оцінка їх енергоефективності. Приведені в роботі результати обстеження заходів, направлених на поліпшення підготовки і спалювання видів деревної біомаси у вигляді пелети, впроваджених на енергопідприємстві. Складений технічний опис кожного заходу з додатком відповідних схем і креслень. Визначена відповідність заходів правилам, що діють, і ПТЕ. В економічній частині роботи виконано розрахунок економічної ефективності по переведенню котельні зі спалювання газу на встановлення передтопків, де спалюватимуть деревну пелету. У п'ятому розділі розглянуто заходи з охорони праці на об'єкті, включаючи технічні рішення для безпечної експлуатації, гігієну праці та виробничу санітарію, а також пожежну безпеку.передтопок, спалювання відходів біомаси.

Vadym NESTEROVYCH, Andrii KAPUSTIANSKYI (supervisor). Analysis of technical measures for converting the DKVR 6.5-13 steam boiler to biomass combustion. Bachelor's qualification work. Bachelor`s thesis. – Lviv Polytechnic National University, Lviv, 2025. Extended abstract. The use of wood biomass is becoming increasingly important as global energy resources become increasingly scarce [1]. Meeting the energy needs of humanity is one of the greatest challenges of the third millennium. Wood pellet production is an alternative technology that can overcome all these challenges. Today, heating with pellets is 60% cheaper than oil and 40% cheaper than electricity [2]. Pellets are cheaper than fossil fuels and are a renewable energy source: 100,000 cubic meters of wood waste can replace about 18,000 tons of conventional fuel [3]. These are the problems addressed in this work, namely the analysis, development and implementation of measures in gasifiers aimed at improving the preparation and combustion of wood biomass and assessing their effectiveness. The object of the study is the energy-technological process of burning wood biomass in the form of pellets in gasifiers. The purpose of the research is to increase the degree of environmental safety by implementing a rational integrated system for managing biomass waste to obtain an energy product suitable for effective combustion in gas generators. The first section of the work analyzes the main issues and formulates research tasks for the use of wood biomass in the form of pellets as a fuel for combustion. The second section is devoted to the environmental aspects of legislation and the nature of emissions into the environment in order to establish the possibility of burning wood biomass. The third section presents the results of mathematical modeling of the process of burning crushed wood biomass with consideration of the stages of combustion processes, on a gas generator model.

The fourth section is devoted to the implementation of the proposed solutions at the research site and an assessment of their energy efficiency. The work presents the results of a survey of measures aimed at improving the preparation and combustion of wood biomass types in the form of pellets, implemented at the energy enterprise. A technical description of each measure has been compiled with the addition of relevant diagrams and drawings. The compliance of the measures with the current rules and PTE has been determined. In the economic part of the work, a calculation of the economic efficiency of converting the boiler house from gas combustion to the installation of pre-fireplaces, where wood chips will be burned, was performed. In the fifth section, labor protection measures at the facility are considered, including technical solutions for safe operation, occupational hygiene and industrial sanitation, as well as fire safety.