Приложение N 1. Перечень работ, выполняемых в 2005-2006 годах в рамках ФЦНТП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы по приоритетному направлению "Энергетика и энергосбережение" (IV очередь)

Приложение N 1
к приказу Федерального агентства
по науке и инновациям
от 27 апреля 2005 г. N 76

Перечень
работ, выполняемых в 2005-2006 годах в рамках ФЦНТП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы по приоритетному направлению "Энергетика и энергосбережение" (IV очередь)

Лот 1.

ЭЭ-12.4/002. Перспективные технологии улавливания и захоронения в химическом цикле окисления топлив.

1. Цель работы: разработать технологические решения при сжигании топлив с концентрированием и последующем его захоронением. Определить наиболее перспективные для российских условий направления разработок в области сжигания топлив в химических циклах, изучить региональные геологические условия захоронения и выбрать оптимальные способы захоронения в районах расположения наиболее крупных его производителей.

2. Основные требования к результатам работы

2.1. Технические требования:

- выполнить анализ современного состояния исследований в области сжигания топлив в химических циклах с использованием различных твердых носителей (известняк, оксиды металлов и т.д.);

- определить наиболее перспективные для российских условий направления разработок, ориентированных на создание технологий с умеренными капитальными и эксплуатационными затратами на удаление парниковых газов;

- изучить процессы в химических циклах с использованием различных твердых носителей и разработать принципиальные технологические решения по сжиганию топлив в химических циклах.

2.2. Новая технология и получаемые на ее основе продукты должны быть патентно-чистыми и способными к патентной защите в Российской Федерации и в зарубежных странах.

2.3. Разработанные процессы, технологии и оборудование для их реализации должны быть конкурентоспособными на мировом рынке.

2.4. Достижение значения индикаторов по данному мероприятию Программы.

3. Содержание основных работ

3.1. Определение наиболее перспективных для российских условий направления разработок, ориентированных на создание технологий с умеренными капитальными и эксплуатационными затратами на удаление парниковых газов по сравнению с другими известными технологиями.

3.2. Создание экспериментальной установки для изучения процессов в химических циклах с использованием различных твердых носителей.

3.3. Проведение исследования и разработка принципиальных технологических решений по сжиганию топлив в химических циклах.

3.4. Изучение региональных геологических условий утилизации путем закачки в недра.

3.5. Выбор оптимальных способов захоронения в районах расположения наиболее крупных его производителей.

4. Лимит бюджетного финансирования: всего - 8,0 млн рублей, в том числе на 2005 год - 4,0 млн рублей (мероприятие 1.2 Программы).

5. Сроки выполнения: 2005-2006 годы.

Лот 2.

ЭЭ-12.4/003. Исследования процессов низкотемпературного горения применительно к малотоксичным камерам сгорания перспективных стационарных энергетических установок.

1. Цель работы: Разработка и демонстрация комплекса технологий по созданию высокоэффективной низкоэмиссионной камеры сгорания с уровнем эмиссии оксидов азота менее 15 ррm.

2. Основные требования к результатам работы

2.1. Технические требования:

2.1.1. Малотоксичные камеры сгорания должны обеспечивать работу на двух видах топлива - природном газе и дизельном топливе и обеспечивать полноту сгорания топлива - не менее 0,9995 на газообразном топливе и не менее 0,995 на жидком топливе при работе на номинальном режиме и концентрацию оксидов азота () не превышающую 15 ррm - при работе на газообразном топливе.

2.1.2. Конструкции всех элементов оборудования должны быть основаны на едином научно-техническом заделе и единой технологической платформе; конструктивные решения и методы их использования должны быть унифицированы.

2.1.3. Новая технология и получаемые на ее основе продукты должны быть патентно-чистыми и способными к патентной защите в Российской Федерации и в зарубежных странах.

2.1.4. Разработанные технологии и продукция на их основе должны быть ориентированы на массовое применение и быть конкурентоспособными на мировом рынке.

2.2. Достижение значения индикаторов по данному мероприятию Программы.

3. Содержание основных работ.

3.1. Разработка концепции создания унифицированного горелочного устройства для сжигания "бедных" топливо-воздушных смесей и малотоксичной камеры сгорания:

- выбор схемы организации предварительного смешения газообразного и жидкого топлива;

- выбор профиля, конструкции горелочного устройства и камеры сгорания, числа контуров;

- выбор системы охлаждения и конструкции пламенной трубы, газосборника.

3.2. Расчетное и экспериментальное исследование процессов смешения топлива с воздухом в модуле горелочного устройства.

3.3. Проектирование и изготовление вариантов горелочных устройств демонстратора малотоксичной камеры сгорания.

3.4. Расчетное и экспериментальное исследование модуля фронтового устройства при разных уровнях давления.

3.5. Расчетное и экспериментальное исследование температурного состояния металла, термонапряженности и термопрочности элементов фронтового устройства и камеры сгорания.

3.6. Исследования и разработка мероприятий по устранению проскоков факела и вибрационного горения на всех режимах работы.

3.7. Испытания демонстратора малотоксичной камеры сгорания.

4. Лимит бюджетного финансирования: всего - 6,0 млн рублей, в том числе на 2005 год - 3,0 млн рублей (мероприятие 1.2. Программы).

5. Сроки выполнения: 2005-2006 годы.

Лот 3.

ЭЭ-12.4/004. Разработка методов определения границ неустойчивых режимов эксплуатации теплоэнергетического оборудования.

1. Цель работы: создание технологии управления тепловыми, гидродинамическими и химическими процессами на основе систем фундаментальных уравнений переноса импульса и тепло- массобмена при движении вязких сред до границ неустойчивых режимов работы (критических режимов) теплоэнергетических и химико-технологических установок с целью повышения надежности и ресурса их работы.

2. Основные требования к результатам работы

2.1. Технические требования:

ГАРАНТ:

Нумерация пунктов приводится в соответствии с источником

2.1. Новые технологии должны привести к существенному усовершенствованию конструкций теплообменных аппаратов и химико-технологического оборудования.

2.2. Разрабатываемые комплексные технологии должны быть основаны на фундаментальных и прикладных исследованиях в области тепло- массопереноса.

2.3. Должна быть обеспечена патентная чистота проекта, результаты проведенных исследований и разработок должны быть защищены как объекты интеллектуальной и промышленной собственности.

2.4. Разработанные технологии должны быть пригодны к использованию на предприятиях нефтехимической, химической, энергетической отраслей промышленности.

2.5. Достижение значения индикаторов по данному мероприятию программы.

3. Содержание основных работ

3.1. Разработка математической модели тепловых, гидродинамических и химических процессов при движении вязких сред в условиях существенного изменения параметров рабочих тел.

3.2. Аналитическое исследование математической модели для определения условий существенного изменения параметров процесса.

3.3. Разработка метода решения и создание программного комплекса, обеспечивающего численную реализацию полученной модели для различных форм каналов.

3.4. Численная реализация и анализ полученных результатов с целью поиска критических и предвзрывных режимов работы теплоэнергетического и химико-технологического оборудования.

3.5. Проверка адекватности разработанной математической модели сравнением результатов численных и аналитических исследований.

3.6. Разработка технических мероприятий по усовершенствованию конструкций теплоэнергетического и химико-технологического оборудования различных отраслей промышленности.

3.7. Разработка технологии управления тепло- массообменными и химическими процессами, гидродинамическими и химическими процессами вблизи критических областей.

3.8. Апробация разработанной технологии в условиях существенного изменения параметров рабочих сред, оценка и выбор оптимальных режимов работы оборудования на предприятиях нефтехимической, химической и энергетической отраслей.

4. Лимит бюджетного финансирования: всего - 6,0 млн рублей, в том числе на 2005 год - 3,0 млн рублей (мероприятие 1.2 Программы).

5. Сроки выполнения: 2005-2006 годы.

Лот 4.

ЭЭ-12.6/002. Разработка метода подавления низкочастотной неустойчивости горения гомогенных смесей в низкоэмиссионных камерах сгорания.

1. Цель работы: подавление низкочастотной неустойчивости рабочего процесса в низкоэмиссионных камерах сгорания с заранее перемешанными "бедными" смесями за счет воздействия на газодинамические параметры горелки.

2. Основные требования к результатам работы

2.1. Технические требования:

2.1.1. Разработанный метод подавления низкочастотной неустойчивости должен быть подтвержден экспериментальными исследованиями.

2.1.2. Научно-технический задел по теме проекта должен быть выполнен на уровне современных мировых достижений с обеспечением их защищенности патентами, действующими на территории Российской Федерации и стран-конкурентов.

2.1.3. Разработанный метод должен позволить значительно повысить эффективность сжигания топлива при существенном уменьшении вредного воздействия на окружающую среду, улучшить эксплуатационные показатели и обеспечить конкурентоспособность отечественных газотурбинных установок на мировом рынке.

2.2. Экономические показатели.

Применение разработанного метода подавления низкочастотной неустойчивости должно значительно сократить сроки и стоимость доводки низкоэмиссионных камер сгорания.

2.3. Достижение значения индикаторов по данному мероприятию Программы.

3. Содержание основных работ

3.1. Разработка механизма влияния газодинамических параметров горелки на процесс возникновения низкочастотных колебаний.

3.2. Создание экспериментальной горелки и проведение экспериментальных исследований рабочего процесса в низкоэмиссионной камере сгорания.

3.3. Разработка метода подавления низкочастотной неустойчивости в низкоэмиссионных камерах сгорания.

3.4. Работы по обеспечению защиты интеллектуальной собственности.

4. Лимит бюджетного финансирования: 3,0 млн рублей (мероприятие 1.2 Программы).

5. Сроки выполнения: 2005 год.

Лот 5.

ЭЭ-13.4/001. Создание модифицированной энергосберегающей технологии подземной газификации угля с получением газа повышенной энергетической ценности.

1. Цель работы: создание высокоэффективной, экологически чистой технологии выработки электрической и тепловой энергии на основе использования модифицированной энергосберегающей технологии подземной газификации угля с получением газа повышенной энергетической ценности. Обоснование выбора месторождения для реализации пилотного проекта энерготехнологического комплекса подземной газификации угольных пластов.

2. Основные требования к результатам работы

2.1. Технические требования:

2.1.1. В результате выполнения проекта должны быть реализованы передовые технико-технологические решения в области подземной газификации угольных пластов для создания модифицированной технологии, обеспечивающей повышение энергетической ценности газа при производстве электрической и тепловой энергии, предотвращение отрицательных экологических последствий подземной и открытой угледобычи и использование низкокачественных и забалансовых запасов угля.

2.1.2. Создаваемая технология должна быть пригодна для последующей коммерциализации и экологически приемлемого внедрения в промышленность.

2.1.3. Научно-технический задел по теме проекта должен быть патентно-чистым. В результате проведенных исследований должна быть обеспечена защита созданных объектов интеллектуальной и промышленной собственности.

2.1.4. Разработанные в результате выполнения проекта технологические и технические решения должны обеспечить следующие показатели энерготехнологического комплекса подземной газификации угольных пластов:

- доведение низшей проектной теплоты сгорания газа до 3,5-4,2 ;

- возможность увеличения к.п.д. электростанции при потреблении газа - 3%;

- сокращение выбросов сернистых соединений и окислов азота (по отношению к угольной энергетике) - 1,5-2 раза.

2.2. Достижение значения индикаторов по данному мероприятию Программы.

3. Содержание основных работ

3.1. Проведение исследований и прикладных разработок по обоснованию характеристик основных конструктивных элементов новой модифицированной технологии подземной газификации угольных пластов, обеспечивающей повышение эффективности управления и к.п.д. процесса газификации и стабильности качественных характеристик газа.

3.2. Разработка технологического регламента процесса подземной газификации угольных пластов, обеспечивающего оптимизацию процесса для конкретных горно-геологических условий залегания пласта и его физико-химических характеристик.

3.3. Оценка перспективности угольных месторождений к освоению методом подземной газификации и классификация их запасов. Обоснование и выбор участка месторождения для реализации пилотного проекта энерготехнологического комплекса газификации угля.

4. Лимит бюджетного финансирования: всего - 10,0 млн рублей, в том числе на 2005 год - 5,0 млн рублей (мероприятие 1.3 Программы).

5. Сроки выполнения: 2005-2006 годы.

Лот 6.

ЭЭ-13.4/002. Разработка технологий производства энергии методами энерготехнологического комбинирования на базе нефтехимических и энергогенерирующих предприятий.

1. Цель работы: создать высокоэффективные технологии производства энергии на базе предприятий нефтехимической отрасли введением в состав энерготехнологического комплекса существующих предприятий принципиально новых энергогенерирующих мощностей.

2. Основные требования к результатам работы

2.1. Технические требования:

2.1.1. Новые технологии должны обеспечивать аккумулирование, транспортирование, подготовку к сжиганию горючих отходов и удаление остаточных продуктов, организацию оптимального режима сжигания с минимальными энергетическими затратами и выбросами в окружающую среду.

2.1.2. Должна быть обеспечена патентная чистота проекта, результаты проведенных исследований и разработок должны быть защищены как объекты интеллектуальной и промышленной собственности.

2.1.3. В создаваемых технологиях должно использоваться оборудование отечественного производства.

2.1.4. В результате должны быть разработаны принципиально новые подходы к организации высокоэффективных энерготехнологических комплексов на базе нефтехимических производств и энергогенерирующих предприятий. При этом, должна быть достигнута минимизация энергетических затрат за счет организации эффективного использования горючих вторичных энергоресурсов и отходов нефтехимической технологии, собственного производства.

2.1.5. Применение результатов, полученных в ходе выполнения проекта приведет к снижению доли затрат на нефтехимических предприятиях и генерирующих мощностях в общей структуре затрат на собственные нужды до 40%.

2.2. Достижение значения индикаторов по данному мероприятию Программы.

3. Содержание основных работ

3.1. Разработка схем энерготехнологических комплексов на базе нефтехимических производств (синтетического изопренового или бутадиенового каучука, этилена, производства полиметакрилата, а также совместного производства фенола и ацетона).

3.2. Разработка технологий утилизации вторичных энергоресурсов различного потенциала.

3.3. Организация энергетических систем на базе котлов-утилизаторов с использованием химической теплоты отходящих газов высокотемпературных теплотехнологических устройств.

3.4. Разработка мероприятий по снижению затрат энергии на предприятиях нефтехимического комплекса за счет применения повышающих трансформаторов теплоты.

3.5. Разработка мероприятий по повышению эффективности теплообменного оборудования энерготехнологических комплексов.

3.6. Модернизация существующих технологий и установок нефтехимического комплекса принципиально новыми энерго- и ресурсосберегающими технологиями, обеспечивающими высокую интенсивность технологического процесса.

4. Лимит бюджетного финансирования: всего - 8,0 млн рублей, в том числе на 2005 год - 4,0 млн рублей (мероприятие 1.3 Программы).

5. Сроки выполнения: 2005-2006 годы.

Лот 7.

ЭЭ-13.4/003. Разработка технологических основ и оборудования для снижения энергозатрат при транспортировке рабочих и технологических сред.

1. Цель работы: разработка научных и технологических основ, а также необходимого состава оборудования для снижения не менее чем на 30% энергозатрат при транспортировке рабочих и технологических сред по трубопроводам.

2. Основные требования к результатам работы

2.1. Проект должен быть ориентирован на решение проблемы применительно как к новым, так и к эксплуатируемым магистральным трубопроводам, выполненным из разнородных конструкционных материалов.

2.2. Должен быть осуществлен анализ используемых на практике способов снижения гидравлического сопротивления в натурных условиях.

2.3. Должны быть выполнены научные исследования по определению влияния условий течения рабочих и технологических сред, изменения шероховатости трубных поверхностей на гидравлическое сопротивление магистральных трубопроводов.

2.4. Должны быть разработаны способы снижения гидравлического сопротивления уже эксплуатируемых магистральных трубопроводов.

2.5. При разработке технологических основ и оборудования должны быть учтены реальные условия транспортировки рабочих и технологических сред по магистральным трубопроводам (коррозия трубных поверхностей, образование отложение и др.).

2.6. Новые разработки должны быть апробированы в натурных условиях.

2.7. Разрабатываемые технологии и оборудование должны быть в первую очередь сориентированы на импортозамещение.

2.8. Должна быть обеспечена патентная чистота используемых в проекте научно-технических решений.

2.9. Разрабатываемые технологии должны быть пригодны для последующей коммерциализации и широкого внедрения.

2.10. Интеллектуальная собственность, полученная в рамках выполнения проекта, подлежит патентованию в соответствии с действующим законодательством.

2.11. Достижение значения индикаторов по данному мероприятию Программы.

3. Содержание основных работ

3.1. Технико-экономический анализ применяемых способов снижения гидравлического сопротивления магистральных трубопроводов.

3.2. Проведение лабораторных и натурных исследований по определению влияния условий течения жидких сред, изменения шероховатости и образования отложений на гидравлическое сопротивление магистральных трубопроводов.

3.3. Разработка способов снижения гидравлического сопротивления магистральных трубопроводов в процессе их эксплуатации.

3.4. Разработка технологических основ и необходимого состава оборудования для снижения не менее чем на 30% гидравлического сопротивления эксплуатируемых магистральных трубопроводов.

4. Лимит бюджетного финансирования: всего - 8,0 млн рублей, в том числе на 2005 год - 4,0 млн рублей (мероприятие 1.3 Программы).

5. Объем средств из внебюджетных источников: всего - 2,0 млн рублей, в том числе на 2005 год - 1,0 млн рублей.

6. Сроки выполнения: 2005-2006 годы.

Лот 8.

ЭЭ-22.4/003. Разработка технологий низкоэмиссионного сжигания твердого топлива с выводом из цикла.

1. Цель работы: экспериментальная и опытно-конструкторская разработка технических решений для реализации "упрощенной" системы низкоэмиссионного сжигания твердого топлива с внутрицикловой газификацией (ВЦГ) и применением рационального метода выделения из цикла, а также разработка проекта опытно-промышленного образца создаваемой установки для проверки и демонстрации разработанных решений.

2. Основные требования к результатам работы

2.1. Технические требования:

2.1.1. Разработанные технологические решения позволят получить следующие показатели установок с низкоэмиссионный системой газификации твердого топлива:

- КПД при использовании перспективных систем - не ниже 45%;

- выбросы пыли - не более 12 мг/МДж;

- выбросы оксидов азота - не более 50 мг/МДж (не более 70 ррm);

- выбросы оксидов серы - в зависимости от метода секвестрования 0,5-30 мг/МДж (до 25 ррm);

- степень удаления диоксида углерода из генераторного газа при организации паровой конверсии - не менее 70%;

- степень удаления диоксида углерода из продуктов сжигания генераторного газа - в зависимости от метода 25-90%.

Обеспечение сохранения удельной стоимости оборудования на уровне существующих систем с ВЦГ, снижение удельных затрат на улавливание не менее чем на 30% по сравнению с известными решениями.

2.1.2. Новая технология должна быть основана на едином научно-техническом принципе и единой технологической базе; методы получения новых продуктов и приборное обеспечение должны быть унифицированы.

2.1.3. Конструкции всех элементов оборудования должны быть основаны на единой технологической платформе; конструктивные решения и методы их использования должны быть унифицированы.

2.2. Достижение значения индикаторов по данному мероприятию Программы.

3. Содержание основных работ

3.1. Разработка и создание системы газификации и очистки генераторного газа комплексной опытной установки, проведение их наладки и испытаний и доводка оборудования.

3.2. Исследования хемосорбции сероводорода. Разработка и создание системы аппаратурной сероочистки в составе комплексной опытной установки.

3.3. Исследования процессов конверсии СО и "сухого" поглощения из продуктов газификации.

3.4. Изучение возможности совмещения процессов конверсии и декарбонизации генераторного газа с отделением катализатора конверсии от акцептора диоксида углерода.

3.5. Разработка, испытания и оптимизация на опытной установке малотоксичной газотурбиной камеры сжигания переработанного генераторного газа.

3.6. Технико-экономическое сопоставление методов удаления из генераторного газа и продуктов его сжигания.

3.7. Разработка технического проекта опытно-промышленной ГТУ-ТЭЦ с удалением из цикла.

4. Лимит бюджетного финансирования: всего - 20,0 млн рублей, в том числе на 2005 год - 10,0 млн рублей (мероприятие 2.2 Программы).

5. Объем средств из внебюджетных источников: всего - 6,0 млн рублей, в том числе на 2005 год - 3,0 млн рублей.

6. Сроки выполнения: 2005-2006 годы.