Исследования. Проектирование. Опыт эксплуатации. Рубрика в журнале - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Энергетическое использование инвазионных растений на примере биомассы борщевика Сосновского
Статья научная
Проблема неконтролируемого распространения борщевика Сосновского является актуальной для многих субъектов Российской Федерации. На борьбу с данной проблемой расходуются значительные ресурсы. Использование борщевика в разных отраслях промышленности может открыть хорошие перспективы. Одним из возможных вариантов такого применения может стать энергетическое использование борщевика после предварительной подсушки в естественных условиях и измельчения в дробилке. Однако более эффективным направлением его энергетического использования является сжигание топливных гранул, изготовленных из его биомассы. Целью исследования является изучение теплотехнических свойств борщевика Сосновского, его элементного состава и состава золы, образующейся при его сгорании. Исследован элементный состав и теплотехнические характеристики биомассы борщевика Сосновского, а также его золы. В результате анализа элементного состава образцов установлено, что содержание оксидов щелочноземельных и щелочных металлов (СаО, Na2O, K2O), определяющих загрязняющие свойства золы, более чем в 3 раза превышает предельные значения. Низшая теплота сгорания на горючую массу 18,809 МДж/кг, зольность на сухую массу 7,7 %. Полученные результаты исследования показали, что теплотехнические характеристики растительной биомассы борщевика Сосновского позволяют рассматривать его как возможное энергетическое топливо, однако элементный состав золы, образующейся при его сгорании, позволяет прогнозировать высокие загрязняющие свойства очаговых остатков
Бесплатно
Статья научная
Использование рекуперативного торможения позволяет получить значительное сокращение энергозатрат на осуществление процессов перевозок грузов и пассажиров; при этом снижается негативное воздействие на окружающую среду за счет уменьшения выбросов диоксида углерода. Однако режимы рекуперации характеризуются повышенным потреблением реактивной мощности электровозами, что приводит к ряду негативных эффектов: увеличивается несимметрия напряжений в сетях, питающих тяговые подстанции; возрастают потери активной мощности в линиях электропередачи и трансформаторах. Для количественной оценки положительных и отрицательных эффектов рекуперации разработаны цифровые модели системы тягового электроснабжения двухпутного участка железной дороги с тяговыми сетями 25 кВ и определены режимы их работы при движении поездов. Расчеты выполнялись с помощью программного комплекса Fazonord, версия 5.3.4.1-2024 для двух режимных ситуаций. В первой - рекуперативное торможение не использовалось, а во второй - осуществлялось. Анализировались следующие показатели: активное и реактивное электропотребление; напряжения на пантографах электровозов; несимметрия на шинах 220 кВ тяговых подстанций (ТП); потери активной мощности на головном участке питающей ЛЭП и трансформаторах ТП. Полученные результаты позволили сделать следующие выводы: в режимах с рекуперацией суммарные расходы активной энергии на движение поездов снижаются на 24…27 %, реактивное электропотребление увеличивается в 1,6 раза; средние величины напряжений на токоприемниках электровозов уменьшаются на 4,4 %. Кроме того, наблюдается ухудшение качества электроэнергии по несимметрии и рост потерь активной мощности в трансформаторах и ЛЭП. Предложенная методика является универсальной и может использоваться для анализа режимов систем электроснабжения различной структуры и конструктивного исполнения.
Бесплатно
Энергоэффективные индукторы магнитогидродинамических устройств металлургического назначения
Статья научная
В данной статье представлены результаты теоретического исследования односторонних линейных индукционных машин с жидкометаллическим рабочим телом, используемых в металлургии для электромагнитного перекачивания, дозирования и перемешивания расплавов через большой немагнитный зазор. Представлены существующие технические решения, описаны особенности, достоинства, недостатки и предложен путь оптимизации оборудования за счет использования новых типов обмотки. Для решения этой задачи предложена аналитическая модель, основанная на применении рядов Фурье с комплексными коэффициентами. Модель позволяет учесть различные варианты исполнения обмотки индуктора, включающего компенсирующие элементы. На основе модели выполнен сравнительный анализ энергетической эффективности и массогабаритных показателей через обмоточный коэффициент, определённый по первой гармонике.
Бесплатно
