Курс. «Энергетическое использования древесной биомассы

1
Курс «Энергетическое
использование древесной биомассы
(Лесная биоэнергетика)» в
подготовке специалистов,
магистров и бакалавров для
лесного сектора экономики
Авторы:
Юрий Павлович Семенов
Андрей Борисович Левин
Московский государственный университет леса
2
РОССИЙСКО-ШВЕДСКАЯ ПРОГРАММА
СОТРУДНИЧЕСВА В ЛЕСНОМ СЕКТОРЕ
ПОДПРОГРАММА: Сотрудничество в области высшего
образования:
Цель – создание курсов:
• Использование древесины для производства энергии
• Операционное планирование лесозаготовок
• Критерии и индикаторы для управления устойчивым
лесопользованием
• Лесная экономика
• Доступность лесных ресурсов и развитие сети лесных дорог
Срок действия программы – 2004
– 2009г.
3
КУРС «ЛЕСНАЯ
БИОЭНЕРГЕТИКА»
УЧАСТНИКИ:
•
•
•
•
•
Шведский аграрный университет (Упсала, Швеция)
Московский государственный университет леса (Москва)
Санкт-Петербургская лесотехническая академия (Санкт-Петербург)
Архангельский государственный технический университет
Лисинский лесхоз-техникум
Число участников с российской стороны -15
Число участников с шведской стороны - 5
Начало работ над курсом - июнь 2006 г.
Издание учебного пособия - март 2008 г.
Развитие лесной биоэнергетики –
комплексная задача
Эффективность энергетического использования
отходов лесозаготовок и деревообработки может
быть обеспечена только с учетом региональных
особенностей лесного фонда, объема и технологий
лесозаготовок и деревообработки, возможностей
транспорта
древесной
биомассы
к
месту
использования,
мощности
и
размещения
потребителей теплоты и электроэнергии, наличия
других источников энергии, общих энергетических и
экологических проблем региона. Таким образом,
задача развития лесной биоэнергетики комплексная.
Примеры комплексного подхода – объединение ТЭЦ
с производством пеллет, концепция «biocombinates»,
и более глубокое объединение в одном комплексе
производства электроэнергии, теплоты, топлива в
том числе моторного и промышленной продукции
концепция «biorefineriss».
4
Задачи развития лесной
биоэнергетики могут решать
подготовленные специалисты
Для грамотного решения проблем биоэнергетики
специалисты всех направлений лесного сектора
экономики
должны
получить
необходимую
подготовку.
Поэтому следует включить в образовательные
стандарты подготовки специалистов, магистров и
бакалавров курс «Энергетическое использование
древесной биомассы (Лесная биоэнергетика)» в
качестве
федеральной
компоненты
циклов
естественно – научных или профессиональных
дисциплин для бакалавров по всем направлениям
подготовки технологов, механиков экономистов.
5
Основные разделы курса «Энергетическое
использование древесной биомассы (Лесная
биоэнергетика)»
Возобновляемые источники энергии и их роль в решении проблем
энергетической и экологической безопасности в Мире. Место лесной
биоэнергетики.
2. Ресурсы древесной биомассы (мировые и в РФ) для развития
биоэнергетики: низкосортная древесина, отходы лесозаготовок и
рубок ухода, энергетические леса, отходы деревообработки и т.д.
3. Характеристика древесины как источник энергии. Основные
технологии энергетического использования древесной биомассы.
4. Производство, транспорт и хранение древесного топлива (топливной
щепы, гранул, брикетов и т.д.)
5. Сжигание древесного топлива
6. Производство тепловой и электрической энергии в котельных и ТЭЦ
на древесном топливе.
7. Термохимическая переработка древесины: газификация, пиролиз,
производство моторного топлива.
8. Комплексное энерготехнологическое использование древесины.
9. Лесная биоэнергетика в решении экологических проблем.
10. Экономические и юридические аспекты лесной биоэнергетики.
1.
6
Виды работ студентов при
освоении курса
• аудиторные занятия (лекции и
лабораторные работы);
• самостоятельная работа (работа с
литературой, выполнение
контрольных заданий, курсовой
работы, раздел в выпускной
работе);
• учебная практика.
7
Перечень рекомендуемых
лабораторных работ
8
1. Оценка ресурсов биотоплива для лесов различного бонитета и
географических условий.
2. Оценка ресурсов биотоплива для технологического процесса.
3. Оценка ресурсов биотоплива в расчете на
единицу готовой
продукции различных производств.
4. Определение теплотехнических и механических характеристик
различных видов древесного топлива:
•
•
•
•
•
•
•
- влажность;
- зольность;
- выход летучих;
- теплота сгорания;
- насыпная (складочная) плотность;
- фракционный состава;
- прочность топливных брикетов и пеллет.
5. Определение характеристик продуктов пиролиза древесины:
• - состава, количества и теплоты сгорания газообразных продуктов;
• - состава, количества, механической прочности и теплоты сгорания
древесного угля.
Перечень рекомендуемых
лабораторных работ (продолжение)
6. Определение характеристик продуктов газификации
древесины:
•
состава, количества и теплоты сгорания генераторного газа.
7. Определение КПД водогрейного котла методом прямого
баланса.
8. Определение КПД парового котла методом обратного баланса.
Тема курсовой работы
Топливно-энергетический баланс предприятия.
Выбор способа энергетического использования
древесного топлива.
9
10
Заключение
1. Предлагаемое содержание курса подготовлено для
бакалавров
по
направлению
Технология
лесозаготовительных и деревообрабатывающих
производств (трудоемкость 4 зачетных единицы или
120 часов, для магистратуры – 200 часов).
2. Содержание курса должно корректироваться в
зависимости от направления подготовки.
3. Учебная литература (базовая) – учебник «Лесная
биоэнергетика»,
2008г.,
разработанный
по
Российско-Шведской программе сотрудничества в
развитии образовательной программы в области
энергетического использования древесины.
Авторы:
Сотрудники SLU, СПбГЛТА, АрГТУ, ЛЛТ,
МГУЛеса