Основными направлениями научно—исследовательской и опытно—конструкторской работы лаборатории в создании инновационных энергетически эффективных технологий являются:
Научные исследования в области использования топлива со времени основания Энергетического института (1930г.) являются одним из приоритетных направлений, подчеркивающих его комплексный характер. В интересах развития народного хозяйства и, в частности, энергетики страны в ЭНИНе широко ставились и решались проблемы эффективного сжигания, газификации и пиролиза топлив. Научные основы решения этих проблем заложены в трудах академика АН СССР Кирпичева М.В., чл.—корр. АН СССР А.С.Предводителева, Л.Н.Хитрина, А.Б.Чернышева, З.Ф.Чуханова.
Серьезный научный базис, разработанные методы экспериментальных исследований термического разложения низкосортных топлив в их различных модификациях позволяют применять их для эффективной переработки разнообразных материалов, содержащих органическое вещество, с получением полезных продуктов и инертного зольного остатка.
Процесс «Галотер», реализованный промышленном масштабе в установках с твердым теплоносителем (УТТ), предназначен для получения жидких топлив из горючих сланцев.
По данной технологии получено более 70 патентов, выпущено около 700 отчетов, опубликовано свыше 550 научных трудов. В 2008 году технология ЭНИН получила мировое признание и была удостоена Международной энергетической премии «Глобальная энергия».
Более 30 лет работают две установки УТТ-3000 по переработке сланцев.
Так, опытным путем доказана принципиальная возможность переработки разного рода промышленных (нефтезагрязненных грунтов, торфа, отходов пенополистиролбетона) и бытовых отходов. На этой базе в разное время был разработан и создан ряд различных установок типа ЭЧУТО (экологически чистого уничтожения твердых отходов), МИДАС (получение активированных углей из отходов деревообработки). Многие из них сегодня с успехом применяются в различных отраслях.
Другое направление работ связано с разработкой технологии термической переработкой отходов нефтепереработки, а также грунтов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами.
В настоящее время в лаборатории ведется разработка и исследование процесса экологически безопасной утилизации медицинских и биологических отходов.
Каталитическое сжигание газа при низких температурах на пористых поверхностях и оборудование на его основе.
На макете каталитического водогрейного котла КТГ-0,02 тепловой мощностью 20 кВт сжигание природного газа осуществляется в высокопористых ячеистых материалах (ВПЯМ) при температуре 600-850оС. Принятые конструктивно-технологические решения позволили при проектной тепловой нагрузке ВПЯМ, составляющей 330 кВт/м2, достичь КПД 96%. При этом концентрации оксидов азота NOx и углерода CO не превышают 10 и 20 ppm, соответственно.
Вычислительная гидродинамика (Computational Fluid Dynamics — CFD) или численное моделирование в гидродинамике — это совокупность теоретических, экспериментальных и численных методов, предназначенных для моделирования течения жидкостей и газов, процессов тепло- и массообмена, реагирующих потоков и пр.
Моделирование процессов термической переработки твердых топлив (сжигания, газификации, пиролиза) включает в себя следующие этапы:
Целью исследований является определение истинного состояния ГВТ котла и получение характеристик его работы.
Проведение расчетных исследований с применением программных продуктов математического моделирования ANSYS и физическое изотермическое моделирование позволяют определить комплекс мероприятий, влияющих на улучшение работы горелок котла с выдачей проекта конструктивных элементов.
В этом случае, важным результатом модернизации является экономия СН ТДМ во всем диапазоне изменения нагрузки котла.
Разработка технологии импульсного пневмотранспорта и измельчения угля класса МСШ (0-25мм).
Характеристика ожидаемого эффекта:
Математическое моделирование с использованием современных программных средств CAE позволяет раскрывать новые возможности разработки технологий длительного хранения и высокоэффективного сжигания жидких топлив.
Научный коллектив лаборатории имеет большой опыт в области исследований химических, физических и технологических свойств топлив и органических отходов.
Оснащение подразделения составляет более 30 наименований современных приборов и вспомогательного оборудования для количественного анализа и контроля качества продукции в химической, нефтехимической, топливной, фармацевтической, пищевой и парфюмерной промышленности, для осуществления экологического контроля, криминалистической и других видов экспертиз.