автореферат диссертации по энергетике, 05.14.14, диссертация на тему:Анализ структуры, тепловой и термодинамической эффективности индивидуальных систем пылеприготовления для ТЭС

На правах рукописи

ЗАЦАРИННАЯ ЮЛИЯ НИКОЛАЕВНА

АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ, ТЕПЛОВОЙ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ СИСТЕМ ПЫЛЕПРИГОТОВЛЕНИЯ ДЛЯ ТЭС

Специальность 05.14.14 - Тепловые электрические станции, их

энергетические системы и агрегаты

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Казань - 2005 г.

Диссертация выполнена в Исследовательском центре проблем энергетики Казанского научного центра Российской академии наук

Научный руководитель:

член-корреспондент РАН, доктор технических наук, профессор Назмеев Юрий Гаязович

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Николаев Николай Алексеевич

кандидат технических наук Лившиц Семен Александрович

Ведущая организация: Ульяновский государственный

технический университет

Защита состоится «16» декабря 2005 г. в 14 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета К022.004.001 при Казанском научном центре Российской академии наук в зале заседания Ученого совета Исследовательского центра проблем энергетики КазНЦ РАН по адресу: Казань, ул. Сибирский тракт, д. 34, корп. 4.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью, просим направлять по адресу: 420011, Казань, ул. Лобачевского, д. 2/31, а/я 190.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского научного центра Российской академии наук

Автореферат разослан «14» ноября 2005 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета К022.004.001,

к.т.н. ■ Мингалеева Г.Р.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы:

Угольное хозяйство является одним из основных потребителей энергии, идущей на собственные нужды тепловой электростанции. Система пылеприготовления, в свою очередь, является самой энергоемкой частью угольного хозяйства. Поэтому методы совершенствования оборудования и технологии получения угольной пыли являются весьма актуальными.

Основное назначение угольного хозяйства тепловой электрической станции - обеспечение бесперебойной подачи к котлам размолотого угля требуемой влажности и температуры.

Поскольку сами котельные установки должны удовлетворять требованиям надежности, экономичности и безопасности, в том числе санитарной и экологической, то естественно, все эти требования переносятся и на систему подготовки топлива к сжиганию. Более просто эта проблема решается на электростанциях, где паровые котлы оборудованы индивидуальными пылесистемами с промежуточными бункерами.

Поскольку угольное хозяйство ТЭС - это целый комплекс сооружений, аппаратов и трубопроводов, требующий значительных капиталовложений при строительстве и потребляющий значительную долю энергии на собственные нужды станции или котельной, то роль угольного хозяйства, как системы хранения и подготовки твердого топлива, очень велика. И, хотя оборудование систем подготовки топлива традиционно относится к вспомогательному оборудованию электрических станций, тем не менее, с учетом всего вышеизложенного, угольное хозяйство ТЭС должно рассматриваться наравне с основными системами и оборудованием станций и котельных.

В связи с большим многообразием технологических систем подготовки твердого топлива к сжиганию, задачи их анализа и оптимизации достаточно сложны. Задача определения существующей структуры связей между элементами, выделения замкнутых и разомкнутых последовательностей элементов, нахождения оптимальной последовательности расчета технологической схемы эффективно может быть решена с использованием методов математического моделирования и ЭВМ.

В области расчета, проектирования пылеприготовительных установок накоплен значительный опыт. Известна литература, касающаяся методов

- в

руководстве работой пригр^ртг^жтие^т^ Мингалеева Г.Р.

БИБЛИОТЕКА I

расчета систем пылеприготовления. Однако, существующие методы расчета предполагают определение тепловой эффективности отдельных составных частей системы пылеприготовления. Отсутствуют методы оценки эффективности процессов в системе подготовки топлива, позволяющие определить степень совершенства системы и проводить анализ структуры внешних и внутренних связей элементов систем.

Целью работы является теоретическое исследование и анализ структуры, тепловой и термодинамической эффективности индивидуальных систем пылеприготовления для тепловых электрических станций.

Научная новизна состоит в следующем: ч-

1) разработана комплексная методика для проведения расчета и анализа структуры, тепловой и термодинамической эффективности индивидуальных систем пылеприготовления, позволяющая идентифицировать и оценивать эффективность отдельных элементов в составе объединяющей их системы и саму систему в целом;

2) проведено исследование и анализ структуры связей между элементами исследуемого объекта - индивидуальных систем пылеприготовления с использованием методов математического моделирования;

3) в результате проведения системного анализа, декомпозиции и синтеза технологических схем получены оптимальные последовательности расчета индивидуальных систем пылеприготовления для тепловых электрических станций;

4) проведены тепловые и термодинамические расчеты, анализ эффективности и затрат энергии на эксплуатацию основного технологического оборудования и в целом индивидуальных систем пылеприготовления для тепловых электрических станций;

5) проведен сравнительный анализ тепловой и термодинамической эффективности индивидуальных систем пылеприготовления для тепловых электрических станций и предложены рекомендации для ее повышения.

Практическая ценность работы заключается в том, что <,

разработанная комплексная методика расчета систем подготовки твердого топлива позволяет:

1) определять рабочие характеристики и связи технологических потоков;

2) определять степень теплового и термодинамического совершенства систем пылеприготовления для ТЭС;

3) выбирать наиболее рациональную компоновку систем пылеприготовления для ТЭС;

4) использовать разработанные в диссертационной работе положения при модернизации действующих и проектировании новых индивидуальных систем пылеприготовления на тепловых электрических станциях;

5) использовать разработанную комплексную методику при курсовом и дипломном проектировании и чтении лекционных курсов «Тепловые электрические станции» и «Вспомогательное оборудование ТЭС».

Автор защищает: результаты теоретических исследований в области анализа и повышения эффективности технологических схем индивидуальных систем пылеприготовления для тепловых электрических станций.

Личное участие:

Основные результаты работы получены лично автором под руководством член-корр. РАН, д.т.н. Назмеева Ю.Г. и к.т.н. Мингалеевой Г.Р.

Апробация работы:

Основные положения диссертационной работы были доложены на следующих конференциях и симпозиумах:

1. XVI ежегодная Международная Интернет-конференция молодых ученых и студентов по современным проблемам машиноведения (МИКМУС пробмаш 2004). Москва, 2004г.;

2. V Международный Симпозиум «Ресурсоэффективность и энергосбережение». Казань, 1 - 3 декабря 2004 г.;

3. итоговая научная конференция 2004 года Казанского научного центра Российской академии наук. Казань, 8 - 16 февраля 2005 г.;

4. XI ежегодная Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». МЭИ, Москва, 1 - 2 марта 2005 г.;

5. Международная научная конференция «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-18». Казань, 2005г.

Публикации:

По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ.

Объем работы: диссертация изложена на 144 страницах и состоит из введения, пяти глав, заключения. Работа содержит 32 рисунка и 70 таблиц. Список использованной литературы содержит 120 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В первой главе проведен обзор литературных источников, посвященных существующим методам анализа и оценки эффективности систем топливоподачи и пылеприготовления для тепловых электрических станций.

В результате сделаны следующие основные выводы:

1. в научно-технической литературе и в отрасли отсутствуют методики анализа структуры, идентификации контуров и определения оптимальной последовательности расчета индивидуальных систем V пылеприготовления;

2. известные методики расчета и проектирования систем пылеприготовления рассматривают только тепловую эффективность и, в основном, отдельных аппаратов систем;

3. очевидна необходимость разработки комплексной методики расчета индивидуальных систем пылеприготовления ТЭС, в полном объеме учитывающей все особенности схем и параметры эффективности. Вторая глава посвящена описанию основных технологических процессов в аппаратах индивидуальных систем пылеприготовления с промежуточными бункерами. Рассмотрены химическая структура и строение углей, основные стадии процесса сушки материала, основы теории измельчения материала, а также поведение угольной частицы при сушке и нагревании до получения первичных продуктов термической деструкции - летучих компонентов и коксового остатка.

В третьей главе приведены результаты анализа структуры индивидуальных систем пылеприготовления, который позволяет решить следующие задачи:

а) определение структуры связей между элементами схемы;

б) выделение замкнутых и разомкнутых последовательностей элементов;

в) вычисление количества и рангов контуров в схеме;

г) определение оптимальной последовательности расчета схем. -

Анализ структуры связей систем приготовления угольной пыли проводился с использованием графоаналитического метода. В состав '

анализа структуры технологических схем индивидуальных систем пылеприготовления в качестве одной из главных частей входят информационные блок-схемы (ИБС) - графические отображения топологии систем подготовки топлива. ИБС представлены в форме ориентированных графов, элементы схем являются вершинами графов, а потоки энергии и вещества дугами графов. В качестве примера на рис.1

представлена ИБС одной из десяти рассматриваемых в диссертации систем - система пылеприготовления с подачей пыли низкой концентрации, оборудованная шаровой барабанной мельницей, с сушкой воздухом, работающая на Казанской ТЭЦ-2.

-T7L ..XXIV .,„. XXIII

jlIF - ¡xix

XIi : хх\ ir2l \\\ I

■i

VII

i XXI XXII

[^2b\ 'IS-

L--_ _ t_j XXV

Г __ _ ,,x\ll

xv n iTili^ liiHilJS^H'L10^ ы '-Г| 5"16 :XVL 17

.xill'xlv — \'|| A'lV *\VIII

Рис. 1. ИБС индивидуальной системы с подачей пыли низкой концентрации и сушкой воздухом: 1 - дутьевой вентилятор; 2 - калорифер; 3 -тепляк; 4 - вагоноопрокидыватель; 5, 8, 14 - ленточные питатели; 6, 9, 11, 15 -ленточные конвейеры; 7 - дробилка предварительного дробления; 10 - дробилка мелкого дробления; 12 - кран-перегружатель; 13 - кольцевой склад; 16 - питатель угля; 17 - мельница; 18 - сепаратор; 19 - циклон; 20 - мельничный вентилятор; 21 - бункер пыли; 22 - питатель пыли; 23 - смеситель пыли; 24 - горелка; 25 -воздухоподогреватель; 26 - вентилятор горячего дутья; I - пар; II - размороженный уголь; III - конденсат; IV - смерзшийся уголь; V - X крупноразмолотый уголь; XI -дымовые газы; XII, XIV - горячий воздух; XIII, XV - холодный воздух; XVI -мелкоразмолотый уголь; XVII - пылевоздушная смесь; XVIII - крупная угольная пыль; XIX - пылевоздушная смесь, XX, XXI - горячий воздух; XXII - пылевоздушная смесь; XXIII, XXIV - отработанный сушильный агент; XXV - горячий воздух; XXVI - XXVIII - угольная пыль.

Для пре дставления ИБС в матричной форме используется матрица смежности. Матричное представление дает удобный способ описания графа, несвязанный с перечислением вершин и дуг. Возведение матрицы смежности в k-ю степень проводится в соответствии с правилом: элемент

к-2

•а„

При

а[к/ матрицы А" есть £ ... £ а1>т| • Паш,.т1+,

т1-' т =14 1 = 1 у

сложении используются правила булевой алгебры. Умноженная сама на себя к-раз по правилам булевой алгебры, сокращенная матрица смежности показывает связи, которые проходят из любого информационного блока к любому другому информационному блоку через к потоков. Контур

имеется, если при определенной степени перемножения блок свяжется сам с собой, а в матрице на диагонали появятся единицы. Таким образом, с использованием матрицы смежности, произведено разделение схем на разомкнутые последовательности и контуры. Это дало возможность получить оптимальные места разрыва контуров.

В результате проведенного структурного анализа получены следующие результаты:

1) в ИБС индивидуальных систем с подачей пыли низкой концентрации с сушкой воздухом идентифицированы 4 контура 2-го ранга, 2 контура 3-го ранга, 1 контур 4-го, 6-го и 8-го рангов, а также потоки и образующие их блоки; с сушкой продуктами сгорания — 4 контура 2-го ранга, 3 контура 3-го ранга, 1 контур 5-го и 7-го рангов; с подачей пыли высокой концентрации с сушкой воздухом - 4 контура 2-го ранга, 2 контура 3-го ранга и 1 контур 6-го ранга и 8-го рангов; определены необходимые для полной идентификации контуров степени перемножения сокращенных матриц смежности-10, 9 и 10 соответственно;

2) во всех индивидуальных системах выявлены одна система зависимых контуров и четыре отдельных контура. Все остальные блоки входят в разомкнутую последовательность и могут быть рассчитаны отдельно;

3) определено минимальное количество условно разрываемых потоков для каждой из схем, позволяющих полностью рассчитать схемы;

4) составлены оптимальные последовательности расчета каждой системы.

В четвертой главе приведена оценка тепловой и термодинамической эффективности всех известных индивидуальных систем с промежуточными бункерами. При проведении анализа системы подготовки угольной пыли представлены в виде балансовых технологических схем, на базе которых были составлены тепловой и эксергетические балансы и найдены критерии эффективности.

В общем случае тепловые балансы промышленных объектов имеют вид, кВт:

1а=1е,""+Хег+Ее,, (1)

III /

где Qt - количество подведенного к объекту энергоносителя /-го вида, кВт;

- количество полезно использованного энергоносителя г'-го вида, кВт; б,""" - потери энергоносителя г-го вида в ходе проведения технического

процесса в рассматриваемом объекте, кВт, Q¡ - количество энергоносителя j-ro типа, кВт.

Тепловая эффективность определялась, как обычно, через КПД:

„ ser+2е, те,-Твг

<2)

i t

где Qm - суммарная полезно воспринятая в системе теплота; Qmu -суммарная подведенная к системе теплота.

Термодинамический коэффициент полезного действия (относительно подведенной эксергии) определялся соотношением:

(3)

ТЕ IЕ

где - подведенная к объекту эксергия (затраты), кДж/кг; "^Е** -

отведенная из объекта эксергия (эффект), кДж/кг; потери эксергии в

объекте, кДж/кг.

Определение эффективности использования в системе подведенной в объекте эксергии с помощью (3) обычно производится совместно с коэффициентом совместного использования (КСИ).

Применение КСИ позволяет определить долю использования в системе подведенной к объекту эксергии:

КСИ= * --(4)

le Е

где ^Есбр - потери эксергии с отведенными из объекта потоками вещества.

КСИ объекта будет максимальным, когда вся отводимая от объекта эксергия будет использоваться в системе.

Разница между КПД и КСИ, определенным по выражениям (3) и (4), показывает долю потерь подведенной к объекту эксергии с отводимыми потоками:

КПД(Е)-КСЩЕ) = }(5) Le

Теряемая с отводимыми потоками эксергия, является вторичным энергоресурсом и в последующем может быть использована при разработке энергосберегающих мероприятий.

На базе выполненного анализа структуры связей технологических систем проведена декомпозиция ИБС по слабым связям, в результате чего

ft

ИБС систем представлялись в виде балансовых теплотехнологических схем (БТТС), включающих в себя по два расчетных блока:

блок № 1 - блок, представленный размораживающим устройством; блок № 2 - блок, представленный сушильно-мельничной установкой. На рис. 2 показана БТТС одной из систем пылеприготовления Казанской ТЭЦ-2 (низкой концентрации):

XXIII

а-

19

«XVI

блок№1 ¡IV

ХУЛГ]Ц

21

ТХХУИ

22

1ХХУШ

XXIV. _ Х1ХГ

23

XXII

XXI

24

XII

18

XVII

блок №2

XXV

!- 26

XI

1ХХ 25

Рис. 2. БТТС индивидуальной системы с подачей пыли низкой концентрации и сушкой воздухом: обозначения согласно рис. 1.

Для каждой из рассматриваемых индивидуальных систем пылеприготовления выполнены тепловые и термодинамические части анализа и оценки для соответствующих балансовых теплотехнологических схем (БТТС) в целом, а также для каждого рассматриваемого элемента и блока.

Блок 1 для всех представленных систем выполнен с неизменным аппаратурным оформлением, поэтому результаты расчета данного элемента схемы одинаковы для всех индивидуальных систем пылеприготовления.

В результате проведения теплового и термодинамического анализа блока 1 получены тепловой и термодинамический КПД - 59% и 16,1% соответственно.

В результате проведения теплового и термодинамического анализа блока 2 получены тепловые и термодинамические КПД, которые составляют соответственно 66 - 69 % и 17 - 19 % для систем с подачей пыли низкой концентрации и с сушкой воздухом, оборудованных шаровой барабанной, среднеходной или молотковой мельницами; 66 - 67 % и 1823 % при использовании в качестве сушильного агента части продуктов сгорания, в зависимости от типа мельниц; 56,7% и 4,4% при использовании всех продуктов сгорания; 48 - 54% и 0,8 - 4% для систем с подачей пыли

высокой концентрации и сушкой воздухом, также в зависимости от типа мельниц.

По результатам проведения термодинамического анализа блока 2 построены диаграммы, позволяющие наглядно отобразить взаимодействие потоков в элементах. На рис. 3-6 приведены диаграммы потоков эксергии различных систем, отображающих эксергетические балансы для каждого элемента блоков балансовой теплотехнологической схемы и позволяющих наглядно отобразить взаимодействие потоков в элементах системы. На диаграммах отдельные элементы соединяются изображениями потоков, ширина полос которых соответствует величинам эксергии потоков на входе и выходе из элементов.

20,8 ^=98,3^=98,6^=51,1 л =84

Рис. 3. Диаграмма потоков эксергии участка пылеприго-товления для индивидуальной системы с шаровой барабанной мельницей, подачей пыли низкой концентрации и сушкой воздухом: 1-мельница; 2-сепаратор; 3-циклон; 5-бункер; 7-смеситель; г|е-эксергетический КПД

1^=98,7 _

Рис. 4. Диаграмма потоков эксергии участка пылепри-готовления для индивидуальной системы со среднеходной мельницей, подачей пыли низкой концентрации и сушкой частью продуктов сгорания: 1 - мельница; 2 -сепаратор, 3 - цикюн; 5 - бункер; 7 - смеситель; г)е - эксергетический КПД

Л =34,4 r|c=98,9 1^=99,7

Рис. 5. Диаграмма потоков эксергии участка пылепри-готовления для индивидуальной системы с шаровой барабанной мельницей,

подачей пыли низкой концентрации и сушкой всеми продуктами сгорания: 1 - мельница; 2 - сепаратор; 3 -циклон; 5 - бункер; 7 - смеситель; Яе - эксергетический КПД

Рис. 6. Диаграмма потоков эксергии участка пылепри-готовления для индивидуальной системы с молотковой мельницей, подачей пыли высокой концентрации и сушкой воздухом: 8 - эжектор«; т]е - эксергетический КПД

Проведен анализ тепловой и термодинамической эффективности каждой из рассматриваемых систем подготовки топлива в целом. Тепловые и термодинамические КПД индивидуальных систем с подачей пыли низкой концентрации, с сушкой воздухом, составили соответственно 36,2 -39,8% и 17,9 - 18,9%, оборудованных шаровой барабанной, среднеходной и молотковой мельницами; с сушкой частью продуктов сгорания 3 7,142,4% и 18,1 - 23,1%, в зависимости от типа мельниц; с сушкой всеми продуктами сгорания - 28,8% и 14,3%; с подачей пыли высокой концентрации и сушкой воздухом 24,1- 29,7% и 0,9 - 4,3%, также в зависимости от типа мельниц.

Полученные результаты позволяют оценить эффективность рассматриваемых систем подготовки твердого топлива к сжиганию. В пятой главе проведен анализ тепловой и термодинамической эффективности индивидуальных систем пылеприготовления с предварительной термической подготовкой пыли в горелке. Метод термической подготовки топлива разработан Центром плазменно-энергетических технологий РАО «ЕЭС России» и осуществляется с применением плазмотронов для высокотемпературного (1200 - 2000 °С) нагрева смеси воздуха и пылевидного топлива.

Через плазмотрон, представляющий собой два электрода, образующих дугу, пропускают только часть пыли поступающей в горелку. При

воздействии низкотемпературной плазмы на угольные частицы происходит интенсивное термохимическое разложение угля на коксовый остаток и летучие компоненты угля. Плазмотроны могут работать параллельно вместе с угольными горелками котла.

Проведен сравнительный анализ тепловой и термодинамической эффективности индивидуальных систем пылеприготовления с предварительной термической подготовкой пыли в горелке. Тепловой КПД таких систем составил: индивидуальной системы с подачей пыли низкой концентрации и сушкой воздухом - 23,2-5-26,2% в зависимости от типа мельницы; с сушкой частью продуктов сгорания - 23,7+26,2%; с сушкой всеми продуктами сгорания - 18,3%; систем с подачей пыли высокой концентрации - 22,4ч-23,6%. Определено, что термодинамическая эффективность индивидуальных систем с предварительной термической подготовкой угля и подачей пыли низкой концентрации в среднем выше на 9%, а высокой концентрации - на 15%, чем у аналогичных традиционных систем подготовки угольной пыли.

Для оценки адекватности комплексной методики были проведены анализ структуры, тепловой и термодинамической эффективности для индивидуальных систем, оборудованных шаровой барабанной мельницей с подачей пыли низкой и высокой концентрации и сушкой воздухом, работающих на Казанской ТЭЦ-2 и обеспечивающих угольной пылью паровые котлы БКЗ-210-140. Расхождение расчетных и опытных данных не превышает 16 %.

Эффект от внедрения предлагаемого оборудования для предварительной термической подготовки пыли в системах, реализованных на Казанской ТЭЦ-2 составит: с подачей пыли низкой концентрации - 1,8 тыс. т.у.т/год, высокой концентрации - 2,1 тыс. т.у.т/год.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. В научно-технической литературе отсутствуют работы комплексного характера, рассматривающие вопросы расчета и анализа структуры, тепловой и термодинамической эффективности систем пылеприготовления для тепловых электрических станций как единого целого. Существующие расчетные методики посвящены определению тепловой эффективности отдельных элементов систем подготовки угля на тепловых электрических станциях.

2. Разработана комплексная методика для расчета и анализа структуры, тепловой и термодинамической эффективности индивидуальных систем приготовления угольной пыли, позволяющая

идентифицировать и оценивать контуры и эффективность отдельных элементов в составе объединяющей их системы и саму систему в целом. В рамках комплексной методики разработаны блоки расчета и идентификации контуров, тепловой и термодинамической эффективности индивидуальных систем пылеприготовления.

3. При проведении анализа структуры связей индивидуальных систем пылеприготовления с промежуточными бункерами, решены следующие задачи: а) идентификация имеющихся в схеме контуров, определение их рангов, а также потоков и элементов, их образующих; б) определение минимально необходимого количества потоков, условный разрыв которых позволит рассчитать технологическую схему; в) определение оптимальной последовательности расчета систем.

4. Впервые для индивидуальных систем пылеприготовления в их информационных блок-схемах, отображающих исходную структуру связей между элементами схем, идентифицированы замкнутые последовательности элементов и найдены для индивидуальной системы с подачей угольной пыли низкой концентрации и сушкой воздухом - четыре контура второго ранга, два контура третьего ранга, по одному контуру четвертого, шестого и восьмого рангов; с сушкой продуктами сгорания -четыре контура второго ранга, три контура третьего ранга, по одному контуру пятого и седьмого рангов; с подачей пыли высокой концентрации и сушкой воздухом - четыре контура второго ранга, два контура третьего ранга и по одному контуру шестого и восьмого рангов, потоки и блоки их образующие.

5. Впервые произведена совместная оценка тепловой и термодинамической эффективности каждой из рассматриваемых систем пылеприготовления. Тепловой КПД индивидуальных систем составил 24,1+42,4% в зависимости от вида сушильного агента, способа подачи пыли и типа мельницы. Термодинамический КПД индивидуальных систем составил 0,9+23,1% также в зависимости от вида сушильного агента, способа подачи пыли и типа мельницы.

6. Определены критерии эффективности КСИ и КПД. Произведена оценка уровня полезного использования подведенной эксергии в отдельных элементах БТТС и самих систем в целом.

7. Проведен сравнительный анализ тепловой и термодинамической эффективности индивидуальных систем пылеприготовления с предварительной термической подготовкой пыли в горелке. Тепловой КПД таких индивидуальных систем составил 22,4-г26,2% в зависимости от типа схемы. Определено, что термодинамическая эффективность у

I

I

индивидуальных систем с подачей пыли низкой концентрации, оснащенных плазмотроном в среднем выше на 9%, с высокой - на 15%, чем у аналогичных традиционных систем подготовки угольной пыли.

8. Использование комплексной методики позволило так же определить экономический эффект, связанный с повышением термодинамической эффективности систем подготовки топлива. Возможная экономия условного топлива для систем, работающих на Казанской ТЭЦ-2 составит: с подачей пыли низкой концентрации - 1,8 тыс. т.у.т/год, высокой концентрации - 2,1 тыс. т.у .т/год.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Зацаринная Ю.Н., Мингалеева Г.Р. Оценка энергетических затрат на подготовку твердого топлива к сжиганию // Ежегодная XVI Международная Интернет-конференция молодых ученых и студентов по современным проблемам машиноведения: Тез. докл. - Москва, 22 - 23 декабря

2004 г. С. 95.

2. Зацаринная Ю.Н. Проблема повышения эффективности систем с пылью высокой концентрации // Аспирантско-магистерский научный семинар: Тез. докл. - КГЭУ, Казань, 6-8 апреля 2004 г. С.45 - 46.

3. Зацаринная Ю.Н. Термодинамическая эффективность индивидуальных систем подготовки угля для котлов ТЭС // Одиннадцатая ежегодная международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика»: Тез. докл. -Москва, 1 - 2 марта 2005г. С. 116-117.

4. Мингалеева Г.Р., Зацаринная Ю.Н., Цышевский Р. В. Эффективность подготовки твердого топлива на тепловых электростанциях и пути ее повышения // Труды V Международного Симпозиума «Ресурсоэф-фективность и энергосбережение». Казань, 1 - 3 декабря 2004 г.

5. Мингалеева Г.Р., Зацаринная Ю.Н. Структурное моделирование технологической схемы индивидуальной системы подготовки угля на ТЭС // Международная научная конференция «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-18»: Тез. докл. - Казань, 31 мая - 2 июня

2005 г. С. 191.

6. Мингалеева Г.Р., Зацаринная Ю.Н. Моделирование структуры теплотехнологической схемы подготовки угля на центральном пылезаводе // Международная научная конференция «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-18»: Тез. докл. - Казань, 31 мая - 2 июня 2005 г. С. 193-194.

7. Зацаринная Ю.Н., Мингалеева Г.Р. Анализ энергетических затрат системы топливоприготовления Казанской ТЭЦ - 2 // IX Всероссийская конференция Ассоциации технических университетов России и

N/24898

2006-4 23459

i6

представительств отраслевых академий наук при СПбГПУ по проблемам науки и высшей школы «Фундаментальные исследования в технических университетах»: Тез. докл. - Санкт-Петербург 2005 г. С.195.

8. Зацаринная Ю.Н., Мингалеева Г.Р., Назмеев Ю.Г. Определение энергетической эффективности индивидуальных систем подготовки угля сушкой продуктами сгорания // Фундаментальные исследования. №6. 2005.

9. Зацаринная Ю.Н., Мингалеева Г.Р., Назмеев Ю.Г. Определение термодинамической эффективности энергоиспользования в теплотехнологических схемах топливоприготовления // Успехи современного естествознания. № 8. 2005. С.35. '

10. Зацаринная Ю.Н., Мингалеева Г.Р., Назмеев Ю.Г. Структурный анализ замкнутой индивидуальной системы топливоприготовления с промежуточным бункером пыли // Современные наукоемкие технологии. №5.2005. С.54.

11. Зацаринная Ю.Н., Мингалеева Г.Р. Эффективность процесса сушки твердого топлива в системах топливоприготовления // Всероссийская (с международным участием) научно-техническая конференция «Рабочие процессы и технологии двигателей»: Тез. докл. - Казань, 2005 г. С. 23.

12. Зацаринная Ю.Н., Мингалеева Г.Р. Совершенствование экологических характеристик котла при сжигании пыли высокой концентрации // Всероссийская молодежная научная конференция с международным участием «VIH Королевские чтения»: Тез. докл. -г.Самара, 5-6 октября 2005 г.

13. Зацаринная Ю.Н., Мингалеева Г.Р. Определение последовательности расчета технологической схемы индивидуальной системы подготовки угля к сжиганию // Юбилейная Международная молодежная научная конференция посвященная 1000 летию города Казани «Туполевские чтения»: Тез. докл. - г. Казань, 10-11 ноября 2005 г.

14. Мингалеева Г.Р., Зацаринная Ю.Н. Анализ работы системы топливоподачи и пылеприготовления тепловой электростанции, работающей на твердом топливе // Известия вузов. Проблемы энергетики,

№ 1.2005 г. С. 22-31.

Подписано в печать Гарнитура «Times» Физ. печ. л. 1.0

<f // сС

Усл. печ. л. 0.94

Печать ризографическая Бумага офсетная

Формат 60x84/16

Уч.-изд. л. 1.0

Тираж 100 экз. Отпечатано с готовых оригинал макетов

420029 г. Казань ,ул Сибирский тракт 34,ЗАО «Альфа-Т»

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Анализ состояния вопроса.

1.1. Классификация и краткое описание индивидуальных систем пылеприготовления с промежуточными бункерами для ТЭС.

1.2. Методы расчета пылеприготовительных установок.

1.3. Методы анализа и оценки эффективности пылеприготовительных установок.

1.4. Выводы.

Глава 2. Основные технологические процессы в индивидуальных системах пылеприготовл ения с промежуточными бункерами.

2Л. Основные сведения о технологических процессах в аппаратах индивидуальных систем пылеприготовл ения с промежуточными бункерами.

2.2. Модели кинетики сушки частицы. i ^ 2.3. Физико-химические основы термической переработки угля

Глава 3. Анализ структуры связей индивидуальных систем, пылеприготовления с промежуточными бункерами.

3.1. Постановка задачи.

3.2. Блок-схема программы для проведения анализа структуры связей индивидуальных систем пылеприготовления.

3.3. Результаты проведения анализа структуры связей индивидуальных систем пылеприготовления с промежуточными бункерами.

3.4. Выводы.

Глава 4. Анализ и оценка тепловой и термодинамической эффективности технологических схем и процессов пылеприготовления в индивидуальных системах подготовки угольной пыли с промежуточными бункерами.

4.1. Постановка задачи.

4.2. Методика проведения анализа и оценки тепловой эффективности.

4.3. Методика проведения анализа и расчета термодинамической эффективности.

4.4. Информационная часть теплового и термодинамического анализа.

4.5. Тепловая и термодинамическая эффективность индивидуальных пылеприготовления. 79 v

4.6. Анализ результатов расчета термодинамической эффективности индивидуальных систем пылеприготовления.

4.7. Выводы.

Глава 5. Эффективность индивидуальных систем пылеприготовления с предварительной термической подготовкой пыли в горелке.

5.1. Постановка задачи.

5.2. Использование плазмотрона в индивидуальных системах получения угольной пыли с термической подготовкой пыли в горелке

5.3. Тепловая и термодинамическая эффективность индивидуальных систем пылеприготовления с предварительной термической подготовкой пыли в горелке.

5.4. Сравнительный анализ эффективности индивидуальных систем пылеприготовления.

5.5. Выводы.

Актуальность темы:

Угольное хозяйство является одним из основных потребителей энергии, идущей на собственные нужды тепловой электростанции. Система пылеприготовления, в свою очередь, является самой: энергоемкой частью угольного хозяйства. Поэтому методы совершенствования оборудования и технологии получения угольной пыли являются весьма актуальными.

Основное назначение угольного хозяйства тепловой электрической станции - обеспечение бесперебойной подачи к котлам размолотого угля требуемой влажности и температуры.

Поскольку сами котельные установки должны удовлетворять требованиям надежности, экономичности и безопасности, в том числе санитарной и экологической, то естественно, все эти требования переносятся и на систему подготовки топлива к сжиганию. Более просто эта проблема решается на электростанциях, где паровые котлы оборудованы индивидуальными пылесистемами с промежуточными бункерами.

Поскольку угольное хозяйство ТЭС - это целый комплекс сооружений, аппаратов и трубопроводов, , требующий значительных капиталовложений при строительстве и потребляющий значительную долю энергии на собственные нужды станции или котельной, то роль угольного хозяйства, как системы хранения и подготовки твердого топлива, очень велика. И, хотя оборудование систем подготовки топлива традиционно относится к вспомогательному оборудованию электрических станций, тем не менее, с учетом всего вышеизложенного, угольное хозяйство ТЭС должно рассматриваться наравне с основными системами и оборудованием станций и котельных.

В связи с большим многообразием технологических систем подготовки твердого топлива к сжиганию, задачи их анализа и оптимизации достаточно сложны. Задача определения существующей структуры связей между элементами, выделения замкнутых и разомкнутых последовательностей элементов, нахождения оптимальной последовательности расчета технологической схемы эффективно может быть решена только с использованием методов математического моделирования и ЭВМ. В области расчета, проектирования пылеприготовительных установок накоплен значительный опыт. Известна литература, касающаяся методов расчета систем пылеприготовления. Однако, существующие методы расчета предполагают определение тепловой эффективности отдельных составных - в руководстве работой принимала участие к.т.н. Мингалеева Г.Р. частей системы пылеприготовления. Отсутствуют методы оценки 4 эффективности процессов в системе подготовки топлива, позволяющие определить степень совершенства системы и проводить анализ структуры внешних и внутренних связей элементов систем.

Целью работы является теоретическое исследование и анализ структуры, тепловой и термодинамической эффективности индивидуальных систем пылеприготовления для тепловых электрических станций.

Научная новизна состоит в следующем:

1) разработана комплексная методика для проведения расчета и анализа структуры, тепловой и термодинамической эффективности индивидуальных систем пылеприготовления, позволяющая идентифицировать и оценивать эффективность отдельных элементов в составе объединяющей их системы и саму систему в целом;

2) проведено исследование и анализ структуры связей между элементами исследуемого объекта — индивидуальных систем пылеприготовления с использованием методов математического моделирования;

3) в результате проведения системного анализа, декомпозиции, и синтеза технологических схем получены оптимальные последовательности расчета индивидуальных систем пылеприготовления для тепловых, электрических станций;

4) проведены тепловые и термодинамические; расчеты и анализ эффективности и затрат энергии на эксплуатацию основного технологического оборудования и в целом индивидуальных систем пылеприготовления для тепловых электрических станций;

5) проведен сравнительный анализ тепловой и термодинамической эффективности индивидуальных систем пылеприготовления для тепловых электрических станций и предложены рекомендации для ее повышения.

Практическая ценность работы заключается в том, что разработанная комплексная методика расчета систем подготовки твердого топлива позволяет:

1) определять рабочие характеристики и связи технологических потоков; 1Г

2) определять степень теплового и термодинамического совершенства систем пылеприготовления для ТЭС;

3) выбирать наиболее рациональную компоновку систем пылеприготовления для ТЭС;

4) использовать разработанные в диссертационной работе положения при модернизации действующих и проектировании новых индивидуальных систем пылеприготовления на тепловых электрических станциях;

5) использовать разработанную комплексную методику при курсовом и дипломном проектировании и чтении лекционных курсов «Тепловые электрические станции» и «Вспомогательное оборудование ТЭС».

Автор защищает: результаты теоретических исследований в области анализа и повышения эффективности технологических схем индивидуальных систем пылеприготовления для тепловых электрических станций.

Личное участие:

Основные результаты работы получены автором лично под руководством член-корр. РАН, д.т.н. Назмеева Ю.Г. и к.т.н. Мингалеевой Г.Р.

Апробация работы:

Основные положения диссертационной работы были доложены на следующих конференциях и симпозиумах:

1. XVI ежегодная Международная Интернет-конференция молодых ученых и студентов по современным проблемам машиноведения (МИКМУС пробмаш 2004). Москва, 2004г.;

2. V Международный Симпозиум «Ресурсоэффективность и энергосбережение». Казань, 1—3 декабря 2004 г.;

3: итоговая научная конференция 2004 года Казанского научного центра Российской академии наук. Казань, 8 - 16 февраля 2005 г.;

4. XI ежегодная Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». МЭИ, Москва, 1 - 2 марта 2005 г.;

5. Международная научная конференция «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-18». Казань, 2005г.

Публикации:

По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ.

Публикации:

По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ.

Объем работы: диссертация изложена на 143 страницах и состоит из введения, пяти глав, заключения. Работа содержит 32 рисунка и 70 таблиц. Список использованной литературы содержит 120 наименований.

4.7 Выводы

1. Произведена оценка тепловой эффективности индивидуальных систем подготовки твердого топлива. Составлены тепловые балансы БТТС всех рассматриваемых индивидуальных систем подготовки твердого топлива к сжиганию. Определены потери и тепловая эффективность отдельных элементов, блоков и БТТС в составе системы производства. Тепловой к.п.д. индивидуальной системы с подачей пыли низкой концентрации, с сушкой воздухом, оборудованной ШБМ - 39,8%, либо СМ - 36,17%, либо ММ -36,3%; с сушкой частью продуктов сгорания, оборудованной ШБМ - 42,4%, СМ - 36,8%, ММ - 24,9%; системы, оборудованной ШБМ с сушкой всеми продуктами сгорания - 28,8%; с подачей пыли высокой концентрации с сушкой воздухом, оборудованной ШБМ, - 29,7%, оборудованной СМ -24,1%, оборудованной ММ - 24,9%.

2. Произведена оценка термодинамической эффективности индивидуальных систем подготовки твердого топлива. Составлены эксергетические балансы БТТС всех рассматриваемых индивидуальных систем подготовки твердого топлива к сжиганию. Определены потери и термодинамическая эффективность отдельных элементов, блоков и БТТС в составе системы производства. Термодинамический к.п.д. индивидуальной системы с подачей пыли низкой концентрации, с сушкой воздухом, оборудованной ШБМ - 18,9%, либо СМ - 17,9 %, либо ММ - 18,02 %; с сушкой частью продуктов сгорания, оборудованной ШБМ - 23,1 %, СМ -18,1 %, ММ - 18,3 %; с сушкой всеми продуктами сгорания - 14,3 %; с подачей пыли высокой концентрации с сушкой воздухом, оборудованной ШБМ, - 4,3 %, СМ - 0,9 %, ММ - 0,9 %.

3; Выполнена оценка термодинамической эффективности основных элементов БТТС индивидуальных систем подготовки топлива по балансу КСИ(Е). Выявлены элементы, в которых происходят потери из-за неэффективного использования переданной эксергии.

4. Для оценки адекватности комплексной методики были проведены анализ структуры, тепловой и термодинамической эффективности для индивидуальных систем, оборудованных ШБМ с подачей пыли низкой и высокой концентрации и сушкой воздухом, работающих на Казанской ТЭЦ-2 и обеспечивающих угольной пылью паровые котлы БКЗ-210-140. Расхождение расчетных и опытных данных не превышает 16 %.

ГЛАВА 5. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ СИСТЕМ ПЫЛЕПРИГОТОВЛЕНИЯ С ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКОЙ ПЫЛИ В ГОРЕЛКЕ

5.1. Постановка задачи

При разработке методики анализа и оценки эффективности индивидуальных систем пылеприготовления с предварительной термической подготовкой пыли в горелке ставились следующие задачи:

1. Разработать систему утилизации, использующую ВЭР в индивидуальных системах подготовки твердого топлива к сжиганию.

2. Оценить тепловую и термодинамическую эффективность всех рассматриваемых индивидуальных систем подготовки угольной пыли с учетом предварительной термической подготовки пыли в горелке.

Возможно несколько вариантов организации систем утилизации вторичных энергетических ресурсов. Так, к вторичным энергоресурсам, образующимся в процессе получения угольной пыли, относят теплоту уходящих из мельницы дымовых газов (при разомкнутых системах пылеприготовления), теплоту образующегося конденсата в размораживающем устройстве. Основными способами утилизации теплоты уходящих газов является применение теплоиспользующих установок для подогрева воды или воздуха. Теплота конденсата может быть утилизирована с целью подогрева технологических потоков или использована на нужды отопления и горячего водоснабжения (аппараты мгновенного вскипания).

5.2 Использование плазмотрона в индивидуальных системах получения угольной пыли с термической подготовкой пыли в горелке

В соответствии с положениями, рассмотренными в главе 1, выбрана наиболее эффективная система с предварительной термической подготовкой пыли с использованием энергии низкотемпературной плазмы.

Сущность этого метода заключается в разделении пылеугольного потока на две части, одна из которых нагревается электродуговой плазмой до температуры практически полного выделения летучих угля и частичной газификации коксового остатка. Это в свою очередь позволяет обеспечить суммарный выход горючих газов на уровне содержания летучих в высокореакционных углях. Таким образом, из части аэросмеси (уголь + воздух), прошедшей зону электродугового разряда, получают высокореакционное двухкомпонентное топливо (горючий газ + коксовый остаток), способное воспламенить оставшуюся часть аэросмеси и стабилизировать горение в топке С применением термохимического метода параметры топливной смеси на входе котла кардинально отличаются от существующих на практике. В топку поступает не инертная аэросмесь с температурой 50. 150°С, а факел реагирующей топливной смеси, что может изменить основные параметры процесса горения.

Аэросмесь (первичный воздух + угольная пыль) по пылепроводам подается в горелки. Она подается в горелку, оснащенную системой плазменного воспламенения, в которой аэросмесь под воздействием плазменного факела нагревается. При этом выделяются летучие, и газифицируется углерод угля. Выделившиеся летучие и продукты газификаций окисляются в первичном воздухе, дополнительно выделяя тепло и еще больше нагревая реагирующий поток пылеугольных частиц, продуктов сгорания летучих и газификации коксового остатка.

В результате на выходе из горелки имеется нагретый до высоких температур (1 500 К) реагирующий поток частиц. При смешении с вторичным воздухом указанные продукты термоподготовки, нагретые до температуры воспламенения, интенсивно реагируют, выделяя тепло и образуя конечные продукты реакций (водяной пар и диоксид углерода). Использование разных типов горелок не вызывает различий в механизме этого процесса.

Условия расчета основных характеристик индивидуальных систем с плазмотроном

В качестве основной методики использован метод, предложенный Я. Шаргутом, согласно'главе 1.

В отличие от традиционных систем подготовки твердого топлива к сжиганию для систем, оборудованных плазмотроном, определяется к.п.д. горелки с учетом химической эксергии топлива. В традиционных схемах для определения к.п.д. аппаратов, учитывается только физическая составляющая эксергии, т.к. химическая составляющая эксергия сырого угля равна 22 381 кДж/кг, угольной пыли - 21767 кДж/кг, что в несколько десятков раз больше физической составляющей, поэтому химическую составляющую целесообразно учитывать только при определении к.п.д. всей системы пылеприготовления, вернее ее транзитную часть, согласно главе 1.

Алгоритм расчета основных характеристик индивидуальных систем с плазмотроном

Блок №1. Блок ввода исходных данных. Задаются основные параметры потока входящего в горелку, они являются выходными параметрами методики проведения анализа и оценки термодинамической эффективности технологических систем топливоприготовления, рассмотренной в главе 4.

Задается значение температуры нагрева смеси в плазмотроне Т и мощность плазмотрона L.

Блок №2. Блок в котором определяется количественный состав продуктов термического разложения угля: GO, СО2, Н20, СН4, N2, Н2.

Блок №3. Блок, в котором осуществляется проведение анализа и оценка термодинамической эффективности индивидуальных систем оборудованных плазмотроном.

Рис. 5.1 Блок-схема алгоритма расчета индивидуальных систем с предварительной термической подготовкой пыли в горелке

Термическая эксергия генераторного газа, состоящая из физической и химической составляющих, определяется по формуле [95].

Р0 , , 1П I

2 P0ffl0 где - приращение энтальпии и изобарное приращение энтропии компонента в интервале от температуры окружающей среды до действительной температуры, кДж/кг;

G-. - количество вещества компонента раствора (в произвольных единицах приведенных в согласие с удельными); zt - мольное содержание компонента раствора; eni,dni - нормальная химическая эксергия и энтальпия девальвации чистого компонента, кДж/кг;

R - газовая постоянная, кДж/кг.

Химическая эсергия коксового остатка определяется также как и для угля.

Т. к. газифицируется только небольшая доля топлива идущего в горелку, а основная часть смеси пыли и воздуха подается для сжигания в традиционном виде, то часть химической эксергии угля не переходит в другой вид и является транзитной эксергией. Транзитная эксергия -наименьшее значение рассматриваемого вида эксергии на входе и выходе из системы, т. е. для рассматриваемых систем - это химическая эксергия пыли.

Блок №4. При определении термодинамического совершенства системы подготовки угольной пыли с плазмотроном наиболее подходящей формой определения эксергетического к.п.д. является формула [37]: где Е',Е" - суммарные потоки эксергии на выходе и входе системы, соответственно; Етр - поток транзитной эксергии в системе.

5.3 Тепловая и термодинамическая эффективность индивидуальных систем пылеприготовления с предварительной термической подготовкой пыли в горелке

Тепловая и эксергетическая части анализа и оценки выполнены для всей балансовой теплотехнологической схемы в целом, а также для каждого рассматриваемого элемента и блока БТТС в соответствии с изложенными выше положениями. В данной главе приводятся результаты расчета для блока №2 только для горелки оборудованной плазмотроном, т.к. для остальных элементов схемы значения в расчетном t блоке №1 и №2 аналогичны, приведенным в главе 4.

Результаты расчета для горелки с плазмотроном, входящих в блок № 2

Результаты расчета для горелки, оборудованной плазмотроном, с указанием потерь теплоты, эксергии в данном элементе схемы, теплового и эксергетического КПД, для всех предложенных схем подготовки топлива, представлены в табл. 5.1 - 5.10 (а, б).

1. Лузин П.М., Яхимович А.Г., Гладков В.П. Разработка систем пылепитания для мощных паровых котлов ТЭС .//Сб. НПО ЦКТИ 1983. - С.з-ю:

2. Летин Л.А., Роддатис К.Ф. Среднеходные и тихоходные мельницы/ Под общей редакцией К. Ф. Роддатиса. М., Энергоиздат, 1981. - 360с.

3. Расчет и проектирование пылеприготовительных установок котельных агрегатов. М.-Л.: ЦКТИ, 1971. -430с.

4. Лузин П.М;, Добряков Т.С., Бургвиц Г.А., Маслов В.Е. и др. Индивидуальные разомкнутые системы котлоагрегатов. М., НИИЭинформэнергомаш (3 79 - 07).

5. Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1988. — 528с.

6. Мессерле В.Е., Аскарова А.С., Устименко А.Б. Карпенко Е.И:, Локтионова И.В. Оптимизация процесса сжигания энергетических углей с использованием плазменных технологий // Теплоэнергетика № 6 2004. С 60 -65.

7. Шницер И.Н. Исследование процесса горения канско-ачинских углей в топке котла БКЗ-420-140 ПТ-2 с высококонцентрированной подачей пыли. //Сб. НПО ЦКТИ 1989. - С. 42-48.

8. Унификация парогенераторов по топливу/Под ред. Н.С. Рассудова — М.: Машиностроение, 1982 184с.

9. Лузин П.М., Заболоцкий О., Пых Т.А. Создание оборудования для пылепитания с высокой концентрацией пыли под разряжением .//Сб. НПО ЦКТИ- 1983.-С. 11-17.

10. Шульман В.Л. Предварительная термическая подготовка топлива как реальный способ термического и экологического совершенствования пылеугольных котлов // Электрические станции, 2000. №6. С 16 19.

11. Карпенко Е.И., Мессерле В.Е., Коногоров Н.М. Плазменно -энергетические технологии использования угля для эффективного замещениямазута и природного газа в топливном балансе ТЭС // Теплоэнергетика № 10 2004. С 53-60.

12. Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза: Учеб. Пособие для вузов/ B.C. Тимофеев, JI.A. Серафимов. М.: Высш. Шк., 2003

13. Нечипуренко М. И. и др. Алгоритмы и программы решения задач на графах и сетях / Нечипуренко М. И., Попков С. М., Майнагалиев С. М. -Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1990. 515 с.

14. Свами М., Тхуласираман К. Графы, сети и алгоритмы. М.: Мир, 1984.-455 с.

15. Шатихин JI.F. Структурные матрицы и их применение для исследования систем. М.: Машиностроение, 1991. - 253 с.

16. Майника Э. Алгоритмы оптимизации на сетях и графах. М.: Мир, 1981. -323 с.

17. Блох А.Ш. Граф схемы и их применение. - Минск: Вышэйшая школа, 1975. - 304 с.

18. Попырин Л.С. Математическое моделирование и оптимизация теплоэнергетических установок. М.: Энергия, 1978. - 416 с.

19. Плотников В.В. Математическое моделирование и структурный анализ теплотехнологической схемы совместного производства фенола и ацетона // Известия РАН. Энергетика, 2005, № 6.

20. Методы математического моделирования и оптимизации теплоэнергетических установок / Под ред. Г. Б. Левенталя и Л.С. Попырина. -М.: Наука, 1972. 224 с

21. Островский Г.М., Бережинский Т.А. Оптимизация химико-технологических процессов. Теория и практика. М.: Химия, 1984. - 239 с.

22. Островский Г.М., Волин Ю.Н. Методы оптимизации сложных химико- технологических систем.- М.: Химия, 1970.-228 с.

23. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. М.: Химия, 1985. - 448 с.

24. Кафаров В.В., Ветохин В.Н. Основы автоматизированного проектирования химических производств. М.: Наука, 1987. - 624 с.

25. Кафаров В.В. и др. Принципы математического моделирования химико-технологических систем / Кафаров В.В., Перов B.JL, Мешалкин В.П. М.: Химия, 1974. - 344 с.

26. Кантарджян С.Л., Еганян Г.К., Хуршудян А.К. Экономико-математическое моделирование химико-технологических систем. Л.: Химия, 1987.- 160 с.

27. Кроу К., Гамилец А. Математическое моделирование химических производств: Пер. с англ. М.: Мир, 1973, 391 с.

28. Левенталь Г.Б., Попырин Л.С. Оптимизация теплоэнергетических установок. -М.: Энергия, 1970. 352 с.

29. Вукович Л.К., Никулынин В.Р. Эксерго-топологическое моделирование сложных систем теплообменников // Промышленная теплотехника, 1980.- №2.- С.53-59.

30. Валиев Р.Н. Структурный анализ теплотехнологической схемы процесса дегидрирования изоамиленов. // Промышленная энергетика, 1998.-№11.- С.44-47.

31. Попырин Л.С. и др. Автоматизация математического моделирования и оптимизация теплоэнергетических установок / Попырин Л.С., Самусев В.И., Эпельштейн В.Л. М.: Наука, 1981. - 204 с.

32. Кафаров В.В., Мешалкин В.Г. Анализ и синтез химико-технологических систем. М.: Химия, 1991. - 432 с.

33. Назмеев Ю.Г., Конахина И.А. Теплоэнергетические системы и энергобалансы промышленных предприятий: Учебное пособие для студентов вузов. М.: Издательство МЭИ, 2002. - 407 с.

34. Андреев Л.П. Обобщенное уравнение связи КПД энергоиспользующей системы и КПД ее элементов // Изв. вузов. Сер. Энергетика, 1982.- №3.- С. 77-82.

35. Андреева И.А.,. Семенова Т.А., Лейтес И.Л. Эксергетическая оптимизация процесса двухступенчатой конверсии оксида углерода в современных агрегатах производства аммиака. / Химическая промышленность, 1987.- №8.- С. 457-459.

36. Андрющенко А. И. Техническая работоспособность термодинамических систем. Саратов: Изд-во Саратов, автодорож. ин-та, 1956.-68 с.

37. Андрющенко А. И. и др. Оптимизация тепловых циклов и процессов ТЭС / Андрющенко А. И., Понятов В. А., Змачинский А. В.- М.: Высш. шк., 1974.-280 с.

38. Андрющенко А.И. Эксергетические КПД систем преобразования энергии и взаимосвязь между ними / Изв. Вузов. Сер. Энергетика, 1991.- № 3.- С. 3-10.

39. Андрющенко А.И., Понятов В.А., Хлебалин Ю.Н. Дифференциальные уравнения энтальпии, эксергии и температуры,, применяемые дляоптимизации теплоэнергетических установок // Изв. вузов. Сер. Энергетика, 1972.-№7.-С. 59-66.

40. Британ И.М., Лейтес И.JI. Эксергетический анализ технологических схем мембранного разделения газовых смесей // Химическая промышленность, 1987.-№8.- С. 14-18.

41. Бродянский В. М. Термодинамический анализ низкотемпературных процессов: Конспект лекций. М.: Изд-во МЭИ, 1966. - 123 с.

42. Бродянский В. М. Эксергетический метод термодинамического анализа. М.: Энергия, 1973. - 296 с.

43. Бродянский В. М. Энергетика и экономика комплексного разделения воздуха. -М.: Металлургия, 1966. 67 с.

44. Бродянский В. М., Фратшер В., Михалек К. Эксергетический метод и его приложения М.: Энергоатомиздат, 1988. - 288 с.

45. Бродянский В.М., Верхивкер Г.П., Карчев Я.Я. и др. / Под редакцией Долинского А.А., Бродянского В.М. АН УССР Институт технической теплофизики. Эксергетические расчеты технических систем: Справочное пособие. Киев: Наук. Думка, 1991. - 360 с.

46. Бродянский В.М., Сорин М.В. О моделях окружающей среды для расчета химической эксергии // Теорет. основы хим. технологии. 1984. -Т.18. - № 6.— С.816-824.

47. Бродянский В.М., Сорин М.В. Принципы определения КПД-технических систем преобразования энергии и вещества // Изв. вузов. Сер. Энергетика, 1985.-№1.- С. 60-65.

48. Валиев Р.Н.',. Назмеев Ю.Г. Анализ термодинамической эффективности теплотехнологической схемы дегидрирования изоамиленов в изопрен в изопрен в производстве синтетического изопренового каучука СКИ-3. Часть 1 //Проблемы энергетики, 2001, №1-2. С.37-53.

49. ВерхивкерТ.П. О термодинамическом сопоставлении и анализе схем энерготехнологических установок // Изв. вузов. Сер. Энергетика, 1986.-№11.- С. 90-93.

50. Верхивкер Г.П., Дубковский В.А., Максимов М.В. О замыкающих затратах эксергии на топливо и теплоту. / Изв. Вузов. Сер. Энергетика, 1990.-№12.- С. 86-90.

51. Гохштейн Д. П. Энтропийный метод расчета энергетических потерь. М.; Д.: Госэнергоиздат, 1963. - 111 с.

52. Гохштейн Д. П., Верхивкер Г. П. Анализ тепловых схем атомных электростанций. Киев: Вшца шк., 1977. - 240 с.

53. Гохштейн Д. П., Верхивкер Г. П. Применение метода вычитания к анализу работы энергоустановок. Киев: Вшц. шк., 1985. - 81 с.

54. Гохштейн Д.П. Современные методы термодинамического анализа энергетических установок. -М.: Энергия, 1969. 368 с.

55. Евенко В.И. Характеристики термодинамических процессов в закрытой системе./Изв. Вузов. Сер. Энергетика, 1993.- № 1-2.- С. 70-75.

56. Евенко В.И. Эксергетический КПД системы подачи сжатого газа компресором./ Изв. Вузов. Сер. Энергетика, 1992.- № 4.- С. 61-64.

57. Калинина Е.И. Основные положения обобщенной методики оценки технико-экономических показателей многоцелевых установок // Химическая промышленность, 1987.- №8.- С. 5-9.

58. Калинина Е.И., Бродянский В.М. Основные положения методики термоэкономического анализа комплексных процессов // Изв. Вузов. Сер. Энергетика, 1973.- №12.- С. 57-64.

59. Катенев Г.М., Калинин Н.В., Давыдов А.Б. Термодинамический анализ криогенного рефрижератора малой мощности с эжекторно-турбодетандерным агрегатом // Изв. вузов. Сер. Энергетика, 1976.- №9.- С. 77-83.

60. Лейтес И.Л. и др. Теория и практика химической энерготехнологии/ Лейтес И.Л., Сосна М.Х., Семенов В.П. М.: Химия, 1988. - 280 с.

61. Лейтес И.Л., Сосна М.Х., Энтин Б.М. Эксергетический анализ процесса конверсии метана // Химическая промышленность, 1987.- №11.- С. 688-693.

62. Мингалеева Г.Р., Зацаринная Ю.Н., Назмеев Ю.Г. Последовательность расчета и термодинамическая эффективностьиндивидуальной системы подготовки угля с промежуточным бункером // Известия РАН, 2005. №.6.

63. Мингалеева Г.Р., Зацаринная Ю.Н., Вачагина Е.К. Анализ работы системы топливоподачи и пылеприготовления тепловой электростанции, работающей на твердом топливе // Известия ВУЗов. Проблемы энергетики, 2005: №.1-2. С.14-20

64. Назмеев Ю.Г., Конахина И.А., Осипов Г.Т., Колин С.А., Валиев Р.Н. Анализ эффективности энергоиспользования в производстве синтетического изопренового каучука / Промышленная теплоэнергетика, 1999г.- №12. -С.22-25.

65. Мингалеева P.P., Зацаринная Ю.Н., Цышевский Р. В. Эффективность подготовки твердого топлива на тепловых электростанциях и пути ее повышения V Международный Симпозиум «Ресурсоэффективность. Энергосбережение». Казань, 1-3 декабря 2004г., с: 291-295.

66. Ноздренко Г.В. Использование эксергетической функции при математическом моделировании теплоэнергетических установок // Изв. вузов. Сер: Энергетика, 1976, №10, с. 139-143.

67. Ноздренко Г.В. Использование эксергетической функции при математическом моделировании теплоэнергетических установок // Изв. вузов. Сер. Энергетика, 1976, №10, с. 139-143.

68. Пророков А.Е., Вент Д.П., Трифонов А.Д. Эксергетический анализ производства слабой азотной кислоты для целей создания энергосберегающих САУ: Тез. докл. 5 всесоюз. науч. конф. СХТС-5. -Казань: КХТИ, 1988. С.45.

69. Сажин Б.С., Булеков А.П. Эксергетический метод в химической технологии. М.: Химия, 1992. - 208 с.

70. Семенюк Л.Г. Термодинамическая эффективность теплообменников // Инж.-физ. жур., 1990. Т. 59, № 6, с. 935-942.

71. Сидельковский Л.Н., Фальков Э.Я. Эксергетические балансы огнетехнических процессов -МЭИ, 1967, 55 с.

72. Сорин М.В:, Бродянский В.М. Зависимость КПД систем преобразования энергии и вещества от КПД составляющих ее элементов // Изв. Ак. Наук СССР. Сер. Энергетика и транспорт, 1990, № 4, с. 75-83.

73. Сорин М.В., Бродянский В.М. Методика однозначного определения эксергетического КПД технических систем преобразования энергии и вещества // Изв. вузов. Сер. Энергетика, 1985.- №3.- С. 78-87.

74. Сорин М.В., Бродянский В.М. Применение обобщенной зависимости КПД системы от КПД ее элементов // Изв. Акад; Наук СССР. Сер. Энергетика и транспорт, 1990.- №6.- С. 82-89.

75. Сорин М.В., Бродянский В.М., Лейтес И.Л: Выбор оптимальной структуры теплообменных систем химических производств // Химическая промышленность, 1987.- №8.- С. 18-23.

76. Сорин М.В., Синявский Ю.В., Бродянский В.М. Термодинамические принципы и алгоритм структурно-вариантной оптимизации энерготехнологических систем / Химическая промышленность, 1983.- №8.-С.4-7.

77. Степанов B.C. Химическая: энергия и эксергия веществ. -Новосибирск: Наука.- 1990.- 195 с.

78. Степанов B.C. Анализ энергетического совершенства технологических процессов. -Новосибирск: Наука. Сиб. отделение.- 1984.272 с.

79. Степанов B.C. Химическая энергия и эксергия веществ. 2-е изд., перераб. и доп. - Новосибирск: Наука,- 1990.- 163 с.

80. Шаргут Я., Петела Р. Эксергия. М.: Энергия.- 1968. - 280 с.

81. Романков П.Г., Фролов В.Ф. Массообменные процессы химической технологии. Л.: Химия 1990. 420с.

82. Жуков М.Ф., Калиненко Р. А., Левицкий А. А., Полак Л.С. Плазмохимическая переработка угля. М.: Наука 1990. — 199с.

83. Акуиов В.И. Технология тонкого и сверхтонкого измельчения. М. 1959.- 126с.99. 4.Кузнецов В;Д. Физика твердого тела. Издательство АН СССР, 1949.

84. ЮО.Ромадин В.П. Пылеприготовление. М: Машгиз, 1953.

85. Акунов В.И. О нормальном ряде измельчителей. М:1. Промстройиздат, 1958.

86. Ю2.Левинган Л.Б., Цигельный П.М. Дробильно-сортировочные машины и установки. М: Промстройиздат, 1952.

87. ЮЗ.Ребиндер П.А., Акунов В.И.Физико-химические основы процессов разрушения твердых тел. Доклад на совещании по применению вибропомола в промышленности стройматериалов. М: Промстройиздат, 1956.

88. Ю4.Рубашта С.П. Массоперенос в системах с дисперсной фазой. М: Химия, 1980, 248с.

89. Ю5.Плановский А.И. // ТОХТ, 1972, Т 6. С.832-841.

90. Юб.Коновалов В.И. и др.// Там же 1975 Т. 9 № 6. С.834-843, 1978 Т 12 №3. С. 337-345.

91. Михайленко А.В., Фролов В.Ф. //Там же 1973 Т. 13 № 3. С.389-395.

92. Friedman S., Kaufman М. L., Steiner W. A., Wender I. Determination of xandroksyl content of vitrains by formation of trimethilsilyl Efers//Fuel 1961/ Vol.40,№l.P.33-45.

93. Ignasiak B.S. Cawlak M. Polymerik structure of coal. l.Role of ether bonds in constitution of high-rank vitrinite //Fuel. 1977. Vol. 56. P.216-222.

94. Deno N. C., Greigger B.A., New method for elucidating the structure of coal//Fuel. 1978. Vol. 57. P.455-459.

95. Химия и переработка угля / Под ред. В. Л. Липовича. М.: Химия, 1988. 336 с.

96. Gavalas G.R., Wills К. Intraparticle mass transfer in coal pyrolysis // AICHE J. 1980. Vol. 26. №2 P. 201-212.

97. Traenkner K. Bergbau-Archiv, I960; №21, S. 48.

98. Van Krevelen, D. W. Brenstoff-Chemie, 1956, №37, S. 101.

99. Глущенко И.М. Термический анализ твердых топлив. М;: Металлургия 1968.-253с.

100. Панченко С. И. Кокс и химия, 1965, №6, с.1.

101. Solomon P. R., Hamblen D. J., Carangelo R. M., Krause J. L. Coal thermal decomposition in an entrained flow reactor: Experiments and theory // Ргос/ XIX Intern. Symp. Combast. 1982. P. 1139-1149.

102. Suuberg E. M., Peters W. A., Howard J. V. Product composition and kinetics, of lignite pyrolysis // Ind. and Eng. Chem. Process Des. and Develop. 1978. Vol. 17, №1. P. 37-46.

103. Белосельский Б.С. Технология топлива и энергетических масел. — М.: Издательство МЭИ, 2003. 340с.

104. Anthony D.E., Howard J.B., Hottel Н.С., Messner H.R. Rapid devolatilization and hydrogazification of bituminous coal//Fuel 1976. Vol/55 121 — 128.