073e-1-opreview (Научно-техническое обоснование бивалентного теплоснабжения с использованием энергетической утилизации органосодержащих отходов)

ОТЗЫВ официального оппонента на диссертацию Владимирова Ярослава Александровича «Научно-техническое обоснование бивалентного теплоснабжения с использованием энергетической утилизации органосодержащих отходов», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05Л4.04 — «Промышленная теплоэнергетика» Актуальность диссертационной работы Проблема обращения с твердыми коммунальными отходами (ТКО), а также органосодержащнми отходами производства остро стоит при развитии крупных городов. Объем полигонов размещения отходов растет с каждым годом, также возникает множество несанкционированных свалок.

Зарубежный опыг обращения с отходами показывает, что органосодержащне отходы являются полноценным видом топлива и должны рассматриваться в интегральном топливно-энергетическом балансе страны. Также необходимо применение вторичной переработки отходов. В ряде стран доля перерабатываемых отходов составляет 40-75%. Лидерами в области переработки отходов являются Япония (75%~) и Швейцария (53о~о). Одновременно, энергетической стратегией Российской Федерации на период до 2030 года предполагается увеличение доли нетрадиционных и возобновляемых источников энергии (НиВИЭ) и местных топлив в топливно-энергетическом балансе страны. К местным топливам относятся ТКО и органосодержащие отходы производства, Потребление тепловой энергии в течение года характеризуется значительной неравномерностью, при работе нескольких источников на одну тепловую сеть необходимо рассматривать вопрос приоритетности загрузки каждого источника с учетом его техникоэкономических показателей и используемого топлива.

Исследуемая в работе бивалентная система централизованного теплоснабжения (СЦТ), включающая источник тепловой энергии, работающий на твердых коммунальных отходах, учитывает приоритет использования местных видов топлива и позволяет решить проблему утилизации органосодержащих отходов. Предложенный режим работы данной системы обеспечивает максимальную загрузку источника тепловой энергии„работающего на местном топливе, а разработанный в ходе диссертационного исследования алгоритм предпроектной технико-экономической оценки организации бивалентной системы теплоснабжения позволяет рассчитать экономический эффект от создания такой системы и принять решение о целесообразности ее сооружения.

С учетом вышесказанного, поставленная автором цель работы — совершенствование систем централизованного теплоснабжения на основе бивалентных технологий с использованием энергетической утилизации органосодержащих отходов является важной и актуальной для Российской энергетики. Структура работы Диссертация состоит из введения. 4 глав, заключения. списка сокращений и условных обозначений и б приложений. Текст диссертации с приложениями изложен на 150 страницах.

содержит 32 рисунка и 15 таблиц. Список литературы включает в себя 102 источника, в том числе 14 зарубежных. Во введении автором обоснована актуальность темы диссертации и недостаточная степень ее разработанности, формулируются цель и задачи исследования, научная новизна, практическая значимость результатов работы и основные положения, выносимые на защиту. В главе ! приводится анализ совокупности проблем, возникающих прн утилизации органосодержащих отходов и при развитии систем централизованного теплоснабжения. Произведен обзор существующих российских и зарубежных исследований в данной области.

Г1риведены основные существующие технологии энергетической утилизации органосодержащих отходов и принципиальные схемы таких установок. На основании проведенного обзора сформулированы цель и задачи исследования. В главе 2 рассматриваются методические вопросы исследования. Вводится новое понятие «степень бивалентостн» и раскрывается ее физический смысл. Даны методики огпределения теплоты сгорания ТКО и продуктов их газификации, приведены сравнительные теплофизические характеристики топливных газов. В составе главы 2 введено новое понятие «тепловой эквивалент ТКО», рассчитано его значение для 11 населенных пунктов. Доказано, что за счет термической утилизации ТКО может быть покрыто от 2 до З,б'~о спроса на тепловую энергию на территории населенного пункта.

Глава 3 посвящена разработке методик предпроектной оценки ряда характеристик бивалентных СЦТ. Предложен новый режим работы бивалентной СЦТ с переменной зоной действия источников. Предложена доработанная методика предпроектной оценки протяженности тепловых сетей и их материальной характеристики для бивалентных СЦТ. Приведено обоснование оптимального температурного графика регулирования отпуска тепловой энергии. Сформулированы граничные условия проектирования бивалентных систем теплоснабжения с использованием энергетической утилизации органосодержащих отходов, к ннм относятся: максимальная степень бивалентности системы, радиус эффективного теплоснабжения источников„ минимальная численность населения населенного пункта, где предполагается организация бивалентной системы теплоснабжения.

В главе 4 автором сформулирован алгоритм предпроектного техникоэкономического расчета бивалентной СЦТ, основанный на методиках, приведенных в главе 3. Также автором определен необходимый объем дополнительных исходных данных для реализации предложенного алгоритма при разработке схем теплоснабжения городских и сельских поселений. Для апробации предложенного алгоритма автором проведен сравнительный технико-экономический расчет моновалентной и бивалентной СЦТ на примере города Петрозаводска. Результаты расчета показали, что при определенных условиях при строительстве бивалентной СЦТ с использованием энергетической утилизации ТКО. плата населения за вывоз ТКО может быть снижена на 42;б.

В заключении приводятся основные результаты исследования. Степень обоснованности научных положений и выводов Определив цель и задачи диссертации, автор выносит на защиту следующие положения: 1) Результаты обобщения данных разработки схем теплоснабжения для поселений и городских округов Российской Федерации; 2) Новый режим работы бивалентной СЦТ, обеспечивающий максимум энергосбережения за счет переменной зоны действия нетрадиционного источника, определяемой значением температуры наружного воздуха; 3) Результаты расчетов теплового эквивалента ТКО в СЦТ для ряда населенных пунктов Российской Федерации: 4) Методика расчета предпроектных технико-экономических показателей бивалентных СЦТ и результаты ее апробации; 5) Результаты сравнительного анализа технико-экономической эффективности моновалентных и бивалентных СЦТ на примере г.

Петрозаводска Анализ работы показывает. что защищаемые в работе пять положений обоснованы в достаточном объеме. Оценка новизны и достоверности Автором выполнен большой объем теоретических изысканий, основанный на параметрах существующих СЦТ: предложены методики предпроектного расчета отдельных характеристик бивалентных систем теплоснабжения, определено значение теплового эквивалента ТКО для ряда населенных пунктов, сформулирован алгоритм предпроектного технико-экономического расчета бивалентных С11Т. Исходные данные для проведения исследования были получены в ходе разработки схем теплоснабжения городских и сельских поселений, а также иных документов стратегического планирования в области жилищно-коммунального хозяйства муниципальных образований.

Полученные результаты были апробированы на различных семинарах и конференциях. Таким образом, в работе были достигнуты результаты, обладающие следующей научной новизной: 1) На основе систематизации и обобщения накопленного опыта разработки схем теплоснабжения для поселений и городских округов Российской Федерации установлены обобщенные технико-экономические характеристики СЦТ, способствующие унификации предпроектных расчетов. 2) Впервые определены значения теплового эквивалента ТКО в СЦТ для ряда населенных пунктов Российской Федерации; 3) Предложен оптимальный режим работы бивалентной СЦТ, обеспечивающий максимизацию загрузки наиболее эффективного источника за счйт организации переменной зоны действия источников теплоснабжения, и новый метод расчета расхода теплоносителя в тепловой сети в зависимости от температуры наружного воздуха; 4) Предложена методика предпроектной оценки технико-экономических показателей бивалентиых СЦТ; 5) В результате сравнительного технико-экономического расчета (на примере г.

Петрозаводска) доказана целесообразность организации бивалентных СЦТ. Достоверность полученных результатов обеспечена использованием в процессе выполнения работы апробированных методик расчета. основанных на общепризнанных физических представлениях и методах теплофизического анализа. Экспериментальные данные, использованные автором, были получены на натурных объектах — СЦТ, установках по переработке ТКО.

газогенераторах. Теоретическая и практическая значимость Предложены методики расчета, которые создают научно-методическую базу лля дальнейших исследований бивалентиых СЦТ, также данные методики могут быть использованы при разработке схем теплоснабжения поселений и городских округов. Сравнительным технико-экономическим расчетом на основе характеристик реально существующей системы централизованного теплоснабжения показано, что бивалентные СЦТ, использующие местные виды топлива, могут быть более рентабельны, чем традиционные СЦТ. Замечания по диссертационной работе в целом 1. В параграфе 3.2.2. автор выводит аналитическую зависимость 13.3б) для определения минимальной численности населения поселения. в котором может быть организована стона Ирина Официальный оппонент, доктор технических наук, доцент, ФГБОУ ВО «Казанский государственный энергетический университет», г, Казань, заведующий кафедрой «Экономика и организация производства» 1843) 519-42-88 !г!па ак)ипе1оча®ша!!.

гп 13 декабря 2018 г. Подпись официальн Ученый секретарь, д З.Р. Зверева ---.а ая, 51, Федеральное государственное ысшего образования «Казанский 420066, Россия, г. бюджетное образовател государственный энергетический университет». тел. (843) 519-42-20, е-пза!1: !<йети®ййеи.ги бивалентная СЦТ с использованием энергетической утилизации ТКО, следовало проиллюстрировать полученную зависимостырафически или более подробно описать смысл предлагаемых автором решений, без этого оценка применимости предла аемых автором технологических решений дтя населенных пунктов России усложняется.

2. В главе 4 при апробации предложенного алгоритма в расчете на примере г. Петрозаводска учитываются только твердые коммунальные отходы, отсутствует какая- либо оценка использования органосодержаших отходов промышленных производств. 3. В диссертации не произведена оценка влияния предлагаемых технических решений на окружающую среду, Заключение Несмотря на вышеперечисленные замечания, считаю, что диссертация Владимирова Ярослава Александровича является законченным научно-исследовательским трудом. выполненным на современном научном уровне.

Актуальность и важность представленных в диссертации задач и личный вклад автора в их решение, также как новизна и достоверность полученных им результатов. не вызывают сомнений, Автореферат соответствует основному содержанию диссертации. Диссертационная работа отвечает требованиям «Положения о присуждении ученых степеней», утвержденного Постановлением Правительства Российской Федерации от 24.09.2013 №842. а ее автор, Владимиров Я.А., заслуживает присвоения ему ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.04 — «Промышленная теплоэнергетика». .