073e-2-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 05.14.04 — «Промышленная теплоэнергетика» Ддссертация объемом 150 страниц (основной текст изложен на 121 странице) состоит из введения, 4 глав, заключения, списка сокращений и условных обозначений. списка литературы, включающего 102 источника, 6 приложений и содержит 32 рисунка и 15 таблиц.

Актуальность темы д~ссертацци Актуальность темы диссертационной работы определяется проблемой увеличения объема органосодержащих отходов, в том числе твердых коммунальных отходов (ТКО), и необходимостью нх утилизации н размещения. Суммарная площадь полигонов размещения ТКО в России превьппает 4 млн. га, что сопоставимо с площадью небольших европейских государств. Также и соответствии с действуюппгм законодательством необходимо предусматривать увеличение объема использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии н местных топлив, Согласно определению, ТКО и органосодержащне отходы производства являются местными видами топлива.

Предложенная в диссертации бивалентная система теплоснабжения с исполиованнем энергетической утилизации органосодержащих отходов способствует вовлечению в топливный баланс страны местных видов топлива и позволяет сократить объем отходов, размещаемых на полигонах. Вопросы использования нескольких разноплановых источников в системе теплоснабжения привлекали внимание исследователей давно, ещй в первой четверти ХХ в.

известный русский физик, ученик А.Г. Столетова В, А. Михельсон, разрабатывал комбинированную систему теплоснабжения„включающую тепловой насос и солнечную батарею. Позже А. И. Андрющенко, В. Я. Федянин и целый ряд других исследователей рассматривали различные аспекты комбинированной выработки энергии на основе сочетания разных видов источников. Однако в последние годы данная проблема приобрела особую актуальность ввиду того, что на государственном уровне ставится вопрос о максимальном вовлечении в топливно-сырьевую базу местных топлив. В результате возник целый ряд научно-технических задач, требующих специальных исследований. Диссертант взялся за рассмотрение одной из ннх — проблемы эффективного использования отходов прн развитии централизованного теплоснабжения населднных пунктов.

В рецензируемой работе изучен режим работы бивалентной системы теплоснабжения с приоритетом загрузки источника, работающего на местном топливе 1ТКО), что позволяет максимально утилизировать органосодержащие отходы, не создавая прн этом обширного топливного склада. Проведенная в работе оценка теплового эквивалента ТКО для различных населенных пунктов дает ясные представления об объемах спроса на тепловую энергию, которые могут быть удовлетворены за счет энергетической утилизации ТКО. Структура и содержание работы Во введении представлено обоснование темы работы, сформулированы цель н залачи исследования, научная новизна и практическая значимость полученных результатов. Глава 1 посвящена обоснованию цели н задач исследования на основе краткого анализа совокупности научио-технических проблем, связанных с разработкой планов перспективного развития систем централизованного теплоснабжения 1СЦТ) и научных предпосылок для развития бивалеитных СЦТ на основе местных топлив, представлен обзор существующих научных работ по данной тематике, о~р~де~ено основное направление исследования.

В главе рассмотрены основные известные методы энергетической утилизации отходов: прямое сжигание, газификация, сбор бногаза на полигонах ТКО. В главе 2 представлены методические основы исследования, приведена методика определения теплоты сгорания ТКО, оценен их тепловой эквивалент, рассмотрен опыт разработки схем теплоснабжения поселений, приводятся результаты экспериментальной оценки объема образования ТКО на примере г. Петрозаводска. Рассматривается принципиальная схема бивалентной системы теплоснабжения, в качестве характеристики энергетической связи двух источников в системе вводится понятие степени бивалентности. Для оценки ресурсной базы ТКО введена характеристика «тепловой эквивалент ТКО». В работе рассчитан тепловой эквивалент ТКО для городов с различной численностью населения, его значение лежит в диапазоне 62 — 3000 тыс.

1"Дж в зависимости от численностл населения, Автор уделил повышенное внимание определению теплоты сгорания генераторных газов. Вместо этого стоило бы детальнее рассмотреть вопрос о композитном топливе из отходов, так как, по-видимому„именно по этому пути будет идти дальнейшее развитие нх использования. Глава 3 посвящена разработке методик для предпроектной оценки отдельных характеристик бнвалентных СЦТ с использованием ТКО. В главе приводится обоснование выбора температурного графика работы системы теплоснабжения, формулируются следующие граничные условия для проектирования бивалентных СЦТ: максимальная степень би валентности, минимальная численность населения поселения, радиус эффективного теплоснабжения источников.

Предложен режим работы бимлентной СЦТ, обеспечивающий максимальную загрузку одного из источников, также приводится уточненная методика определения материальной характеристики тепловых сетей и нх протяженности, при предпроектных расчетах для бивалентных СЦТ. В главе 4 приведен алгоритм предпроектного технико-экономического расчета бнвалентной СЦТ и его апробация на примере г. Петрозаводска.

Произведенный расчет доказал эффективность организации бнвалентной системы теплоснабжения с использованием энергетической утилизации органосодержащих отходов. В заключении сформулированы 8 положений, являющихся основными результатами работы. Научная ноюпиа и значимость работы Научная новизна полученных результатов исследования заключается в следующем: 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. Предложен оптимальный режим работы бивалентной СЦТ„обеспечивающий максимизацию загрузки наиболее эффективного источника за счет организации переменной зоны действия источников теплоснабжения.

3. Предложен новый метод расчета расхода теплоносителя в тепловой сети в зависимости от температуры наружного воздуха. 4. Предложена методика предпроектной оценки технико-экономических показателей бивалентных СЦТ. 5. На основе сравнительного технико-зкономического анализа (на примере г. Петрозаводска) доказана целесообршность организации бивалентных СЦТ. Все положения в полной мере рассмотрены и обоснованы в диссертационной работе. Диссертационная работа обладает теоретической н практической значимостькк предложенные в работе методики универсальны н могут быль применены для предпроектных расчетов различных бивалентных систем теплоснабжения.

Также предложенные методики н алгоритм расчета могут быль положены в основу программно- расчетных комплексов для использования при проектировании бивалентных систем теплоснабжения. Результаты диссертации внедрены и используются прн разработке документации стратегического планирования городов, что подтверждено актами о внедрении. Обоснованность и достоверность результатов работы Степень достоверности результатов обеспечивается применением апробированных методов математического моделирования и математического анализа и методик расчета. Исходные данные были получены экспериментальным путем иа натурных объектах — СЦТ, установках по переработке ТКО. В основу математических моделей положены общепризнйнные методы„использующиеся для аналитического описйння физических процессов.

Вопросы к диссертанту и критические замечании 1. На стр.11 автореферата, приведена формула (7) и комментарии к ней, из которых не ясно, чем отличаются величины О'т и О*. „„2 2. Оценка годовых объемов ТКО 1500 г для города с населением в 500 тыс. человек, которая приводится в главе 1 на стр. 24 диссертации, выглядит слишком заниженной. Это, вероятно, опечатка. 3. В главе 2 автор уделил повышенное внимание определению теплоты сгорания генераторных газов. По моему мнению, стоило бы детальнее рассмотреть вопрос о компознтном топливе из отходов.

4. При апробации алгоритма в главе 4 не учтены какие-либо решения по рекультивации существующих полигонов ТКО, либо по организиши системы сбора биоиза, хотя дйннйя технология рассмотрена в параграфе 1.4. Выводы н заключение Указанные замечания не снижают научной и практической значимости диссертационной работы, которая выполнена на достаточно высоком научном уровне. Содержание йвтореферйтй соответствует содержйнию днссертйцни. Нй ОснОВйнии вышеизложенного считаю, что диссертация Влздимирова Ярославй Александровича «Научно-техническое обоснование бнвйлентного теплоснабжения с использованием энергетической утилизации органосодержащих отходов»„являющаяся законченным научным исследованием, по актуальности, научной новизне и практической значимости отвечает требованиям пп.

9-14 «Положения о присуждении ученых степеней», утвержденного Постановлением Правительства Российской Федерации от 24.09.2013 №842. Автор работы Владимиров Ярослав Александрович заслуживает присвоения ему ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.04 — «Промышленная теплоэнергетика». Яворовский Юрий Офнпийльнь1Й оппонент, кандидат технических наук, доцент, ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет «МЭИ», г. Москва, заведующий кафедрой Викторович ~495) 362-75-53 Уа ~ого~ФуУУ~а~тре1.гц А', .Р' . Промышленных систем теплоэнергетических Подпи Ученый секрет ФГБОУ ВО « исследователь , кт.н ,Г 111250, Россия,'-,!'";::г.,:,:.;,фосква, ул.

Краси Сказа)змеиная, 14, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ", тел. (495) 362-75-60, е-ша11: .