Ссылка для цитирования: Оценка эффективности использования парогазовых продуктов пиролиза древесных отходов в качестве рабочего тела в газотурбинных установках и двигателях внутреннего сгорания / С.А. Цибульский, К.Б. Ларионов, К.В. Слюсарский, Н.Н. Галашов, Г.Д. Гаспарян, А.А. Улько // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2022. – Т. 333. – № 1. – С.178-189.

Актуальность темы обусловлена возможностью использования такого вида топлива, как парогазовые продукты пиролиза древесных отходов, в качестве основного или вспомогательного топлива для выработки электрической энергии. Направления, связанные со снижением углеродных выбросов, позволят расширить области применения пиролиза как средства переработки промышленных отходов, сводя к минимуму их воздействие на окружающую среду. Цель: исследование вопросов повышения эффективности выработки электрической энергии на двигателях внутреннего сгорания и газотурбинных установках при работе на продуктах пиролиза древесных отходов с целью сокращения потребления не возобновляемых энергоресурсов, таких как уголь, нефть и природный газ. Объекты: установка пиролиза древесных отходов, двигатели внутреннего сгорания и газотурбинные установки, работающие на парогазовых продуктах пиролиза древесных отходов. Методы: численные методы исследования на основе математического моделирования систем и элементов двигателей внутреннего сгорания и газотурбинных установок на основе материальных и энергетических балансов. Результаты. Разработана математическая модель и программа для теплового расчета двигателей внутреннего сгорания и газотурбинных установок, сжигающих парогазовые продукты пиролиза. Проведен параметрический анализ влияния температуры выхода парогазовых продуктов из пиролизной установки на эффективность работы, электрическую мощность и температуру уходящих газов рассмотренных силовых агрегатов. Установлено, что для утилизации парогазовых продуктов пиролиза с целью получения электрической энергии наиболее эффективно применение двигателя внутреннего сгорания, работающего по термодинамическому циклу Тринклера, и газотурбинной установки, работающей по термодинамическому циклу Брайтона, при этом абсолютный электрический коэффициент полезного действия в номинальном режиме работы пиролизной установки составляет 23,34 и 22,28 % соответственно. Выявлено, что при использовании парогазовых продуктов пиролиза в качестве вспомогательного топлива к метану в объемной составляющей 25 %, снижение мощности силового агрегата ожидается не более 10 %.