Научные проекты будущих теплоэнергетиков

Зола уноса угольных теплоэлектростанций может служить недорогим и эффективным адсорбентом углекислого газа (CO₂). Это опытным путем выяснили студенты кафедры теплоэнергетики (ТЭ) Кузбасского государственного технического университета.

Под руководством заведующего кафедрой Александра Богомолова четверокурсники Александр Шулепов, Дмитрий Чефарин и аспирант Алексей Полтавец провели эксперименты на специальной установке, чтобы изучить способность и эффективность процесса улавливания углекислого газа из потока газовоздушной среды золой уноса ТЭС.

– Зола уноса включает в себя оксиды металлов и неметаллов и представляет собой комплексное соединение этих оксидов. Химический анализ золы показывает, что содержащиеся в ней оксиды металлов обладают адсорбционной способностью по отношению к CO₂. Период времени процесса адсорбции различен и зависит, полагаем, от класса крупности золы уноса, – рассказали студенты.

В опытах студенты использовали три фракционных класса золы уноса Кемеровской ГРЭС: 0-50; 50-80 и 100-160 мкм. Авторы выяснили, что чем больше удельная поверхность золы уноса, тем продолжительнее проходит процесс поглощения углекислого газа, и тем больше адсорбируется углекислого газа, как пористой структурой, так и поверхностным слоем частиц золы уноса.

Четверокурсник Сергей Якутин провел эксперименты по изучению паровой бескислородной газификации биомассы в виде древесных пеллет в кипящем слое. Студент выяснил, как влияет температура процесса на содержание и выход синтез-газа, на соотношение его компонентов: водорода и оксида углерода. Исследование проводится при поддержке Российского научного фонда. Грант «Паровая бескислородная газификация углеродных материалов в кипящем слое» получен в 2020 г. Руководитель работы – канд. техн. наук, доцент кафедры ТЭ Сергей Шевырёв.

Ранее ученый в филиале Германского центра авиации и космонавтики в г. Штутгарт провел технико-экономическую оценку разработанной энерготехнологической схемы и оценку стоимости синтетических жидких топлив, получаемых при паровой газификации биомассы. Эти исследования – продолжение научных разработок кафедры теплоэнергетики, проводимых с 2010 г. во главе с заведующим Александром Богомоловым.

Второкурсники кафедры ТЭ Гордей Мешков, Виталий Петраков и Анна Тыра обследовали наружную теплоизоляционную оболочку здания общежития № 3 КузГТУ. Для этого они использовали метод тепловизионного контроля, благодаря которому можно быстро и наглядно провести качественный анализ состояния ограждающих конструкций здания. Цель научной работы студентов – определить участки с тепловыми потерями и предложить мероприятия по их устранению.

По итогам исследования ребята выяснили, что состояние ограждающей конструкции общежития № 3 по адресу: ул. Мичурина, д. 55 не соответствует нормам, так как температурный перепад в некоторых местах составил более 10°С. Сообща с руководителем, канд. техн. наук, доцентом Еленой Темниковой, студенты предложили обновить шовный слой на стыках всех панелей и нанести теплоизоляционный материал на ограждающие конструкции здания.

– Известно, что на 2022-2024 гг. из федерального бюджета выделяются 2 млрд. руб. для ремонта зданий и закупки оборудования КузГТУ. По поручению административно-хозяйственной части сотрудники и студенты кафедры ТЭ проводят такие обследования зданий университета, чтобы иметь информацию о состоянии зданий и для целевого использования бюджета, – пояснила Елена Юрьевна.

Результаты научной работы молодые исследователи представили на секции «Теплоэнергетика» XIII Всероссийской, 66-й научно-практической конференции «Россия молодая». Все доклады войдут в сборник трудов форума.