автореферат диссертации по энергетике, 05.14.14, диссертация на тему:Исследование состава минеральной части угля Таловского месторождения Томской области как энергетического топлива

на правах рукописи

Казакова Оксана Александровна

ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА МИНЕРАЛЬНОЙ ЧАСТИ УГЛЯ ТАЛОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ КАК ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ТОПЛИВА

Специальность 05.14.14 - Тепловые электрические станции, их энергетические системы и агрегаты

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск - 2006

Работа выполнена в Томском политехническом университете

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Заворин А.С.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Лебедев В.М.

кандидат технических наук

Захарова Л.Г.

Ведущая организация: Региональный Центр управления энергосбережением

Защита состоится "25" декабря 2006 года в 15 часов на заседании диссертационного совета К 212.269.04 в Томском политехническом университете по адресу: 634034, г. Томск, пр. Ленина 30, корпус 4, ауд. 406.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Томского политехнического университета.

Автореферат разослан "24" ноября 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного Сове" —--— Заворин A.C.

(г. Томск)

Актуальность работы

Ежесезонное увеличение цен на основные энергоносители, ввозимые на территорию Томской области из соседних регионов, актуализирует задачу привлечения собственных источников более дешевых энергоресурсов. Одним из таких объектов является Таловское буроугольное месторождение, которое оценивают как относительно крупное с прогнозными ресурсами около 3,6 млрд. тонн. По прогнозным оценкам добыча угля может составить 10 — 15 млн. тонн в год, что позволит перевести энергетику местного значения на собственное топливо. Важность данного направления подтверждается также перспективностью разработки Таловского угольного месторождения для создания в регионе новых металлургических мощностей на основе Бакчарского железорудного месторождения. И хотя Таловское месторождение по ряду параметров является источником низкосортного топлива, не исключаются такие варианты использования, когда таловский уголь все же может конкурировать с привозными. В частности, официальная информация (оценки Томской горнодобывающей компании и Межрегиональной ассоциации "Сибирское соглашение") рассматривает Таловское буроугольное месторождение Томской области как полноценную альтернативу привозным углям.

Месторождение находится на стадии неполной геологической разработки и оценка угля как энергетического топлива позволит судить о возможных масштабах его применения для тепловых электрических станций, отопительных котельных или в химической промышленности.

Тема диссертационной работы соответствует основным направлениям научной деятельности Томского политехнического университета -"Разработка методов и средств повышения надежности и эффективности эксплуатации энергетических объектов", а также находится в русле критических технологий РФ - "Технологии производства топлив и энергии из органического сырья".

Имея ввиду данные перспективы, а также то, что проектирование и эксплуатация котлоагрегатов для работы на определенном виде топлива осуществляются с учетом особенностей его минеральной части и её поведения при сжигании, определена цель работы.

Цель работы

Исследование состава минеральной части угля Таловского месторождения Томской области как энергетического топлива для создания базы данных по прогнозированию поведения минеральной части угля при его сжигании в котельных установках и оценке влияния на работу элементов топливного и газового трактов.

Основные задачи исследования

- качественный, количественный и структурный анализ минеральной части угля;

- прогноз влияния минеральной части угля на работу поверхностей нагрева котла.

Научная новизна определяется выявленными характеристиками минеральной части неисследованного ранее угля Таловского месторождения, а также впервые полученными параметрами прогнозируемого поведения минеральной части при его сжигании в топках паровых котлов.

Практическая значимость определяется лабораторными результатами, пригодными к использованию при проектировании и эксплуатации котельных установок, сжигающих уголь Таловского месторождения, и тем, что объектом исследований является местное топливо, освоение которого позволяет повысить региональную энергетическую безопасность и содействовать развитию новых для региона отраслей промышленности. Результаты диссертационной работы используются в ОАО "Томскэнерго", ОАО "Бийский котельный завод", Томской горнодобывающей компанией и в учебном процессе по специальности "котло-и реакторостроение" в Томском политехническом университете.

Достоверность результатов обеспечивается применением апробированных методик экспериментальных исследований, контролем случайной и систематической погрешностей, сходимостью материального баланса, удовлетворительным соответствием результатов экспериментам других авторов.

На защиту выносится:

— результаты лабораторных исследований минеральной части угля Таловского месторождения;

- прогноз поведения минеральной части угля в процессе его сжигания в топках паровых котлов.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на VII, IX, X международных научно-практических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых "Современные техника и технологии" (Томск, 2001, 2003, 2004гг.), на научно-практической конференции "Минеральная часть топлива, шлакование, загрязнение и очистка котлов" (Челябинск, 2001г.), на региональной научной конференции студентов, аспирантов, молодых ученых "Наука, техника, инновация" (Новосибирск, 2001г.), на II семинаре вузов Сибири и Дальнего Востока по теплофизике и теплоэнергетике (Томск, 2001г.), на IV семинаре ВУЗов Сибири и Дальнего Востока по теплофизике и теплоэнергетике с совместным пленарным заседанием участников "Тихоокеанского энергетического форума" (Владивосток, 2005г.), на научных семинарах кафедры парогенераторостроения и парогенераторных установок Томского политехнического университета (2001 - 2006 гг.).

Публикации

По результатам диссертационной работы опубликовано семь работ, в том числе одна статья в рецензируемом издании (список ВАК), четыре доклада, тезисы двух докладов в трудах международных, региональных и научно-практических конференций, всероссийских семинаров.

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы (145 наименований) и приложения. Работа содержит 134 страницы текста, 27 таблиц и 48 рисунков.

Личное участие автора

Автором выполнены работы по обобщению имеющегося экспериментального материала по минеральной части таловского угля, поставлена цель работы и определены её задачи. Выбраны и адаптированы методики экспериментальных исследований, проведен весь спектр отраженных в работе лабораторных исследований минеральной части. Выполнены анализ полученных результатов и прогнозная оценка поведения минеральной части угля в процессе его сжигания. В постановке цели и задач работы, обсуждении методики экспериментов и полученных результатов принимал участие научный руководитель A.C. Заворин. Консультации по методикам исследований оказывали инж. Николаева В.И. и к.т.н. A.A. Макеев.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель работы.

В первой главе представлен обзор состояния изученности угля Таловского месторождения, а именно, приводятся общие сведения о месторождении, его геолого-географические, экономические, геологоразведочные данные, способы получения проб угля для исследования. Даны основные результаты исследования керновых проб в лабораториях кафедр ПГС и ПГУ, ХТТ в сотрудничестве с Томской ГРП: теплотехнические свойства (влажность, зольность, выход летучих, коксовый остаток, теплота сгорания), химико-технологические свойства. Показаны результаты исследования при термическом воздействии на таловский уголь. На основе материала данной главы делаются выводы, обусловившие соответствующую структуру второй главы:

1. Перспективным направлением является разработка технологии сжигания угля, что требует выработки представления о влиянии минеральной составляющей топлива на работу котла.

2. Исследования минералогического состава золы необходимы с учетом выявления параметров, используемых для прогноза поведения минеральной части углей при сжигании в котлах.

3. Требуется выявление и анализ известных результатов по изучению минерального состава неорганической части угля с целью определения объема работ по углубленному изучению минеральной части топлива.

Во второй главе проведен анализ научной и практической составляющих исследования минеральной части применительно к таловскому углю. Дается обзорная информация по известным процессам с участием минеральных компонентов в газовом тракте котельной установки и

выделяется роль отдельных составляющих. Уделяется внимание сведениям по топливам с низкой степенью углефикации, т.е. подобным таловскому углю. Обсуждаются методики прогноза и используемые для этого параметры или характеристики свойств минеральных компонентов твердого топлива, в частности, предложенные А.Н. Алехновичем с сотрудниками. Рассматриваются все результаты существующих работ по изучению минерального состава неорганической части таловского угля. Показано, что для достижения поставленной цели настоящей работы необходимо выполнение ряда лабораторных исследований минеральной части угля, по результатам которых имеется возможность провести анализ минеральной части с выделением внешней и внутренней составляющей зольности. На этой основе и с учетом известных параметров возможно оценить поведение минеральной части и её отдельных компонентов при сжигании в топочных устройствах паровых котлов и спрогнозировать её влияние на работу поверхностей нагрева.

Третья глава посвящена методическим положениям и характеристикам условий проведения исследований. В соответствии с поставленными задачами, предусматривающими проведение качественного и количественного исследования минеральной части всего массива керновых проб, представляющих образцы угля Таловского месторождения, разработана общая структура исследования (рис. 1).

Рис. 1. Структура исследования минеральной части керновых проб угля.

Обобщив результаты химического анализа золы угля, с целью рационального применения исследуемого материала проб, для дальнейшего исследования используются средние значения групп рабочей зольности (в пределах классификации угля по зольности) и корреляционные зависимости, по которым выбираются пробы, называемые представителями.

Исследование проб-представителей заключается в проведении химического фазового анализа, который представляет собой особую методику количественного определения минералогических форм, основанную на последовательной деминерализации угольных фракций реактивами, растворяющими определенную группу минеральных веществ, и химическом анализе получаемых продуктов. Выделяемые по данной методике совокупности минеральных веществ условно разделены на следующие группы (с учетом возможных форм органо-минеральных соединений и их особенностей):

1) компоненты, входящие в состав органических соединений топлива, с ионным типом связи с гуминовыми и фульвокислотами, а именно гетерополярные соли кальция и магния (гуматы);

2) минералы, в виде свободных оксидов, гидрооксидов, карбонатов, а также большая часть веществ из органо-минеральных соединений, имеющих прочные связи металла с органическим веществом (комплексные соли железа, алюминия и др. с координационным типом связи);

3) внешние минеральные соединения, представленные кварцем, сульфидами, глинистые минералы и другие гидратированные силикаты.

Для обеспечения достаточно полного отделения внешних соединений от основной массы угольного вещества и отдельных минералогических форм друг от друга применяется физическое фракционирование для разделения исходной массы угля на фракции различной плотности, тем самым, показывая распределение минеральных компонентов между внутренней и внешней составляющими зольности исходного топлива. Затем фракции подвергаются химическому анализу с целью определения количества минеральных компонентов во фракциях различной плотности и рентгенофазовому анализу (качественный анализ) - для выявления соединений, в которых содержатся минеральные компоненты угля.

Обоснованы основные положения методики исследований, последовательность средств и способов для выявления соответствующих характеристик проб. Рассматриваются условия физического фракционирования. Обосновываются требования к разделению угля в тяжелых жидкостях. Дается методика оценки минерального состава угля методами рентгенофазового анализа, химического валового анализа, химического фазового анализа. В завершении главы дана фактическая оценка погрешности результатов по каждому виду исследования.

В четвертой главе приводятся результаты исследования минеральных компонентов в составе таловского угля. Данные о химическом анализе золы для всего массива проб (табл. 1) и корреляционные зависимости на бессульфатную массу представлены ниже.

Табл. 1. Обобщенный химический состав золы

Химическая составляющая Содержание в золе на сухую массу, % ( Интервал изменения ^ ^Среднестатистическое значение )

Сульфатная масса Бессульфатная масса

Si02 24,93 + 72,4 56,35 27,58 + 73,98 57.18

АЬОз 8,52 + 33,67 23,14 8,88 + 34,35 24,44

Fe203 2,84 + 14,01 7,16 2.93 + 14,93 7.93

СаО 2,13 + 31,68 8,58 3,06 + 35,05 9,15

MgO 0,13 + 5,84 1.42 0,17 + 6,14 1.52

S03 0,33 + 10,02 2,91 —

8Ю2 = 13,22 1п(А<|) + 12,09; АЬОз = 0,0057(АУ - 0,3069а" + 27,602; СаО - - 10,911 1п(А") + 46,375; Ре2Оз = 33,823(А<))-0,4792;

MgO = - 1,2884 Ь^А"1) + 5,803. Приводятся условия формирования проб — представителей и определяются подробные характеристики их минеральной части (табл. 2).

Табл. 2. Характеристика минеральной части проб-представителей

№ пробы Бессульфатная масса золы п роб угля, %

Si02 ai2o3 Fe203 СаО MgO Ti02 P2Os к2о Na20 Sa

108 47.91 25.33 9.99 13.04 1.59 1.65 0.167 0.909 0.588 0,55

63 47.86 24.59 12.21 12.00 1.18 1.87 0.166 0.786 0.499 0,53

38 61.29 21.21 7.42 7.36 1.05 2.06 0.154 1.382 0.582 0,48

Данные по распределению минерального вещества по фракциям угля с различной плотностью (рис. 2, табл. 3), а также химический состав золы фракций различной плотности показывают, что основные макрокомпоненты

~2!Й0 кг/м'

100%

80%

60%

40%

20%

108 63 38 № пробы

Рис. 2. Количественное распределение проб угля по весовым фракциям

Табл. 3. Зольность фракций

Плотность фракций, кг/м3 Зольность фракций, %

№ пробы

108 63 38

< 1400 3.8 5.4 7.1

1400+ 1600 10.5 14.2 15.3

1600 + 2280 27.7 35.8 40.7

2280 + 2860 60.2 75.2 92.8

>2860 75.3 77.8 94.4

представлены во всех группах фракций. При этом наблюдается увеличение содержания кремния с увеличением плотности фракций, а также повышенное содержание алюминия и железа в легких и средней фракциях. Содержание кальция и магния уменьшается с увеличением плотности фракций. Количественное распределение минеральных компонентов в золе фракций показывает, что во внутренней золе сосредоточено порядка 12% кремния, что в 3,5 раза меньше, чем во внешней золе. Алюминия и железа - меньше примерно в 1,5 раза, кальция - в 2 раза. Магний распределен примерно одинаково.

По результатам РФА легких фракций исследуемых проб определено, что основными формами внутренних соединений минеральных компонентов являются органо-минеральные соединения Са, М§, Ее, А1, Б5, которые в процессе окисления органики образуют смесь сульфатов и окислов. Результаты РФА тяжелых фракций исследуемых проб показывают, что основными формами внешних соединений минеральных компонентов являются: алюмосиликаты, представленные глинистыми минералами (группы каолинита АЬ^Ок^ОН^ и монтмориллонита А12.хМ£х814Ою(ОН)2) и полевыми шпатами: (Ыа1.хСах)(А11+х81з.х08); гипс (Са804-2Н20); пирит (Ре82); кварц (8Ю2).

Количественная оценка минералогических групп (рис. 3-7) позволила определить, что наибольшее количество кальция и магния сосредоточено в

СаО, % з

2.5 2 1.5 1

0.5 0 10

м§о, %

0.35 т

20

30

40 А . % 50

Рис. 3, 4. Содержание оксидов кальция и магния в различных формах в угле а) в составе гуматов; Ь) в составе органо-минеральных комплексов и карбонатов; с) в составе силикатов.

10 20 30 40 А .94 50

Рис. 5. Содержание оксида алюминия в различных формах в угле

b) в составе органо-минеральных соединений;

c) в составе алюмосиликатов.

20 30 40 А",% 50

Рис. 6. Содержание оксида железа в различных формах в угле

b) в составе органо-минеральных комплексов и карбонатов;

c) в составе дисульфидов.

БЮг, %

о +

Рис. 7. Содержание оксида кремния в в составе алюмосиликатов и свободной кремнекислоты (кварца)(с).

ю

20

30

40 А".% 50

органических соединениях (в составе гуматов) и не зависит от зольности исходного угля. Содержание их в органо-минеральных комплексах и силикатах имеет незначительные изменения с увеличением зольности. Содержание алюминия и железа в органо-минеральных соединениях незначительно и также мало зависит от зольности, а основная их часть сосредоточена в составе внешних, в т.ч. силикатных форм, что, естественно, сильно зависит от зольности в сторону возрастания с её увеличением. Что касается содержания кремния в составе кварца и силикатов, то очевидно увеличение его количества с ростом зольности угля. Необходимо отметить, что разделение на минералогические группы имеет условно-сравнительный характер и используется в той мере насколько позволят применять их для расчетной оценки прогнозных параметров.

Анализ полученных результатов с построением корреляционных зависимостей содержания отдельных элементов от зольности позволяет оценить тенденции их изменения. Так, наряду с характерным для окиси кремния повышением содержания с увеличением зольности наблюдается достаточно большой разброс значений в пределах одного значения аргумента. Данный факт косвенным образом указывает на то, что важную роль в насыщении минеральной части угля кремнием играет привнесение внешних минеральных примесей. То же самое можно констатировать и для А12Оз, с той лишь разницей, что корреляционная зависимость практически не зависит от изменения зольности угля. Для остальных компонентов минеральной части (СаО, Ре203, М§0) наблюдается одинаковая тенденция снижения их процентного содержания с увеличением зольности, что объясняется увеличением содержания 8Ю2. Диапазоны изменения содержания отдельных макрокомпонентов минеральной части в зависимости от зольности достаточно велики, что характерно для "молодого" угля.

Статистические данные по зольности угля позволяют констатировать, что при широком её диапазоне можно выделить три основных группы угля согласно принятой классификации: среднезольный, высокозольный и уголь с зольностью, предельной для использования в "большой" энергетике. Химический состав выбранных в пределах каждой группы зольности проб-представителей показывает, что содержание отдельных минеральных компонентов коррелирует со среднестатистическими значениями в пределах всего массива данных и не наблюдается каких-либо резких отклонений. Содержание в пробах-представителях таких компонентов, как ТЮ2, Р2С>5,

К20, Ыа20, составляет довольно незначительное количество, что позволяет относить таловский уголь к категории "несоленых" углей. Содержание общей серы в пробах угля является также незначительным и позволяет относить таловский уголь к малосернистым топливам.

Рентгенофазовый анализ пробы угля, озолённой различными способами (тестовый РФА), позволил получить представление об основных группах минералов, составляющих минеральную часть угля. На основе известных данных о плотности этих минералов наиболее точно определены диапазоны плотности фракций для физического разделения проб угля: <1400, 1400 + 1600, 1600 + 2280, 2280 + 2860, >2860 кг/м3. При этом во фракции плотностью < 1400, 1400 1600 кг/м3 переходят минеральные вещества, тесно связанные с органической частью, 1600 + 2280 кг/м3 - угольно-минеральные сростки, 2280 2860, >2860 кг/м3 - внешние минеральные примеси. Как показывают результаты физического разделения проб угля, в легкие фракции переходит до 69% от всей массы угля, остальную массу составляют угольно-минеральные сростки и внешние минеральные примеси. При этом увеличение зольности фракций с увеличением их плотности подтверждает эффективность проведенного фракционирования и тем самым достоверность полученных результатов. Графические интерпретации результатов позволяют говорить о содержании внутренней зольности как константе во всем диапазоне зольности угля. В связи с этим по результатам расчета распределения золы по фракциям можно заключить, что при обогащении угля более 66% минеральной массы доступно для отделения, т.к. представляет собой внешние минеральные примеси. Соответственно можно полагать, что зольность обогащенного угля в этом случае составит 7 15% на сухую массу угля (в зависимости от способа обогащения).

В результате лабораторных исследований сделаны следующие выводы.

1. Среднее содержание кремния в золе (для бессульфатной массы) составляет 57%, оно возрастает с увеличением зольности угля и описывается корреляционной зависимостью: Б Юг = 13,22 1п(А<|) + 12,09.

2. Среднее содержание алюминия в золе (для бессульфатной массы) составляет 24% и не зависит от изменения зольности угля.

3. Среднее содержание железа в золе (для бессульфатной массы) составляет 8%, незначительно убывает с увеличением зольности угля и описывается корреляционной зависимостью: Ре203 = 33,823 (А<|)"0,4792.

4. Среднее содержание кальция в золе (для бессульфатной массы) составляет 9%, убывает с увеличением зольности угля и описывается корреляционной зависимостью: СаО = - 10,911 1п(Ад) + 46,375.

5. Среднее содержание магния в золе (для бессульфатной массы) составляет 1,5% и не зависит от изменения зольности угля.

6. Среднее содержание титана в золе (для бессульфатной массы) составляет 1,8% и не зависит от изменения зольности угля.

7. Среднее содержание фосфора в золе (для бессульфатной массы) составляет 0,15% и не зависит от изменения зольности угля.

8. Среднее содержание щелочных компонентов в золе (для бессульфатной массы) составляет 1,6% и не зависит от изменения зольности угля.

9. Среднее содержание общей серы в угле составляет 0,52% и не зависит от изменения зольности угля.

10. Таловский уголь относится к категории "несолёных" углей.

11. До 46% сухой массы угля приходится на внешние минеральные примеси.

12. На внутреннюю золу приходится до 34% всей золы, остальные 66% — на внешнюю золу.

13. При физическом обогащении зольность исходного угля уменьшается до 7 + 15% на сухую массу.

14. Внутренняя зола представлена окисью кальция и магния, а также соединениями железа, алюминия и кремния.

15. Внешняя зола представлена, в основном, соединениями кремния, железа и алюминия.

В пятой главе дается прогноз поведения минеральной части угля в технологиях энергетического топливоиспользования. На основе анализа литературных источников описываются индивидуальные превращения и взаимодействия в частицах угля при разных сочетаниях компонентов в их составе.

Выполнена расчетная оценка параметров прогнозирования свойств минеральной части при сжигании. Итогом является разработка методической базы данных, пригодной для использования при проектировании котлоагрегатов на таловском угле (табл. 4 — 8) и подготовленной согласно структуре соответствующей части нормативного метода теплового расчета котельных агрегатов и действующих отраслевых указаний по проектированию топочных устройств для сжигания твердых топлив.

Табл. 4. Расчетные ха рактеристики камерных топок

Диапазон зольности Аа, % Тепловое напряжение поперечного сечения топки Чр, МВт/м2 Тепловое напряжение лучистой поверхности зоны активного горения МВт/м2

0-20 4,0 0,7

20 + 30 4,9 0,9

30 + 45 6,6 1,1

Табл. 5. Рекомендуемые средние температуры газов перед ширмовым и

конвективным пароле регревателем

Диапазон зольности Аа, % Характер первичных отложений Температу| >а газов, °С

перед ширмами перед КПП

0 + 20 рыхлые 1108 958

20 + 30 рыхлые 1115 965

30 + 45 рыхлые 1137 987

Табл. 6. Расчетные характеристики топлива

Диапазон зольности, % Рабочая масса топлива, % Теплота сгорания, МДж/кг Предельные значения, % Зольность, % Приведенные значения, %кг/МДж Выход летучих, %

А" wl' Аг Сг Нг Ыг Ог <я о? А* "пр Аг у^аГ

0*20 43,9 9,5 0,3 30,1 2,3 0,5 13,4 10,3 18,4 62,3 16,9 17,8 3,8 58,4

20-30 40,7 14,6 0,2 29,5 2,2 0,6 12,2 10,0 16,9 59,6 24,6 17,0 6,1 59,8

30-45 39,1 22,2 0,2 26,3 1.4 0,6 10,2 7,9 12,9 56,9 36,5 20,8 11,8 60,9

Табл. 7. Состав, характеристики плавкости и шлакуемости золы топлива

Диапазон зольности Аа, % Температура плавкости золы, °С Качало нормального жидкого шлакоудаления Элементный состав золы на бессульфатную массу, % Температура начала шлакования, °С Склонность к образованию прочных первичных отложений

1с » ор БЮг АЬОз ТЮ2 Ре20, СаО 1^0 К20 Ыа20

0-20 1187 1289 1375 1375 46,9 25,3 1,7 10,0 13,0 1,6 0,9 0,6 983 нет

20-30 1211 1301 1380 1425 46,9 24,6 1,9 12,2 12,0 1,2 0,8 0,5 990 нет

30 + 45 1258 1349 1396 1525 59,2 21,2 2,1 7,4 7,1 1,1 1,4 0,6 1012 нет

Табл. 8. Прогнозируемая вероятность влияния минеральной части угля на работу котла_ ___

Вероятность: Диапазон зольности Аа, %

0-20 20 + 30 30-45

- шлакования топки Высокая Высокая Средняя

— шлакования ширм Высокая Средняя Средняя

- образования железистых отложений в топке Высокая Средняя Низкая

— образования сульфатно-кальциевых отложений на конвективных пароперегревателях Средняя Низкая Низкая

- загрязнения поверхностей конвективной шахты Низкая Низкая Низкая

- абразивного износа поверхностей нагрева Высокая Высокая Высокая

В приложении приведены материалы о практическом использовании результатов.

Выводы

1. Зольность таловского угля изменяется в большом диапазоне, соответственно этому содержание минеральных компонентов также характеризуется широким диапазоном значений и описывается корреляционными зависимостями: 8Ю2= 13,22 ^(А*1) + 12,09; Ре203 = ЗЗ^гЗ-СА")-0-4792; А1203 = 0,0057(А<1)2 - 0,3069Аа + 27,602; СаО= - 10,911 ^А*) + 46,375; М§0 = - 1,2884 1п(Аа) + 5,803. В целом таловский уголь характеризуется как "несоленый", с кислым составом золы.

2. Преобладающая доля минеральной части угля представлена внешними минеральными примесями. При этом основным золообразующим элементом угля является кремний, а особенности формирования минеральной части создают благоприятные предпосылки к обогащению угля физическими методами.

3. Преимущественная часть кальция и значительная часть магния включены в органическую массу исследуемых углей. Железо и алюминий частично входят в состав внутренних минеральных включений в виде органо-минеральных соединений.

4. Внешняя составляющая минеральной части угля состоит из кварца, пирита, гипса, глинистых минералов (каолинита, монтмориллонита), а также минералов группы полевых шпатов (плагиоклазов).

5. Таловский уголь в сыром виде ограниченно пригоден в качестве самостоятельного энергетического топлива. Перспективные варианты его использования связаны с предварительным обогащением физическими методами; с термической подготовкой и переработкой; сжиганием в смеси с другими топливами, например, с "собственным" полукоксом.

6. Выработанные рекомендации по использованию угля как топлива носят справочный характер, соответствуют положениям нормативного метода теплового расчета котельных агрегатов и пригодны для их проектирования на таловском угле.

Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях:

1.Ласовская (Казакова) O.A., Курсиш М.В., Николаева В.И. Химический состав лабораторной золы углей Таловского месторождения Томской области. - Труды VII международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Современные техника и технологии" - Томск: Изд. ТПУ, 2001. С.92-95.

2. Исследование некоторых теплотехнических свойств углей Таловского месторождения / A.C. Заворин, С.К. Карякин, В.И. Николаева, С.Х. Сиразитдинова, А.Ю. Долгих, O.A. Ласовская (Казакова). - Труды третьей научно-практической конференции "Минеральная часть топлива, шлакование, загрязнение и очистка котлов". - Челябинск: Изд., 2001. С.49-52.

3. Долгих А.Ю., Ласовская (Казакова) O.A. Характеристика состава и свойств минеральной части углей Таловского месторождения Томской области - Труды региональной научной конференции студентов, аспирантов, молодых ученых "Наука, техника, инновация". Ч. 2. - Новосибирск: Изд. НГТУ, 2001. С.123-124.

4. Теплотехнические свойства углей Таловского месторождения Томской области / С.К. Карякин, A.C. Заворин, С.Г. Маслов, В.И. Николаева, С.Х. Сиразитдинова, O.A. Ласовская (Казакова) // Известия Томского политехнического университета, 2002, т.305, №2. С.131-136.

5. Казаков A.B., Ласовская (Казакова) O.A., Борнеман С.А. Предпосылки к экспериментальному исследованию пластовой конверсии углей Таловского месторождения. - Труды IX международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Современные техника и технологии". - Томск: Изд. ТПУ, 2003. С.40-41.

6. Казакова O.A. Распределение золы углей Таловского месторождения по фракциям различной плотности. - Труды X Юбилейной международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Современные техника и технологии". - Томск: Изд. ТПУ, 2004. С.23-24.

7. Заворин A.C., Казакова O.A., Николаева В.И. Физико-химическое фракционирование угля Таловского месторождения. - IV семинар ВУЗов Сибири и Дальнего Востока по теплофизике и теплоэнергетике с совместным пленарным заседанием участников "Тихоокеанского энергетического форума 2005". - Владивосток: Изд. ДВГТУ, 2005. С.38-39.

Подписано к печати»^.4^.2006. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Плоская печать. Усл. печ. л. 0,93. Уч.-изд. л. 0,84. Тираж^<ЯС5кз. Заказ № Цена свободная. ИПФ ТПУ. Лицензия ЛТ №1 от 18.08.94. Типография, 634050, Томск, пр. Ленина, 30

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Состояние изученности угля Таловского месторождения.

1.1. Общие сведения о месторождении.

1.2. Основные результаты исследования теплотехнических и технологических свойств.

1.3. Результаты исследования при термическом воздействии на таловский уголь.

1.4. Краткие выводы.

ГЛАВА 2. Анализ научной и практической составляющих исследования минеральной части применительно к таловскому углю.

2.1. Сведения о влиянии минеральной составляющей топлива на работу котла.

2.2. Параметры, используемые для прогноза поведения минеральной части углей при сжигании в котлах.

2.3. Обзор работ по изучению минерального состава неорганической части таловского угля.

2.4. Задачи исследования.

ГЛАВА 3. Методические положения и характеристика условий проведения исследований.

3.1. Основные положения методики исследований.

3.2. Условия физического фракционирования.

3.3. Методика оценки минерального состава угля.

3.4. Обеспечение достоверности и оценка погрешности результатов.

ГЛАВА 4. Минеральные компоненты в составе таловского угля.

4.1. Химический состав золы керновых проб.

4.2. Распределение минерального вещества по фракциям угля с различной плотностью.

4.3. Основные группы минералов в таловском угле.

4.4. Обсуждение результатов и краткие выводы.

ГЛАВА 5. Прогноз поведения минеральной части угля в технологиях энергетического топл ивоиспол ьзования.

5.1. Основные закономерности преобразования компонентов минеральной части под действием факторов технологии сжигания.

5.2. Расчетная оценка параметров прогнозирования свойств минеральной части при сжигании.

5.3. Рекомендации по использованию таловского угля как топлива.

Таловское буроугольное месторождение Томской области может являться полноценным альтернативным вариантом привозным углям. По энергетическим качествам этот уголь только незначительно уступает таким же бурым углям Березовского месторождения известного Канско-Ачинского угольного бассейна на юге Красноярского края, а по себестоимости его добычи, транспорта, переработки и использования он окажется дешевле в 1,5-К2 раза. Таловское буроугольное месторождение оценивают как относительно крупное с прогнозными ресурсами около 3,6 млрд. тонн. По прогнозным оценкам добыча угля может составить 10-15 млн. тонн в год [1].

В настоящее время существует несколько вариантов максимального ориентирования региона на свои собственные возможности и свои энергоресурсы местного значения [2, 3]. В частности, предлагается проект собственного производства недостающих 70% электроэнергии за счет относительно дешевых источников - бурого угля и торфа. Для этого планируется с помощью и участием внешних инвестиций освоить Таловское буроугольное месторождение и на базе его сырья построить разрез с годовой производительностью 10 млн. т., на котором кроме подготовки и обогащения сырого угля, организовывать производство различных модификаций энергетического топлива: полукокса и кокса посредством пиролиза угля, водоугольного топлива. Предусматривается отработка различных технологий сжигания и применения всех перечисленных видов топлива с последующим переходом преимущественно на один из них, или комбинирование нескольких.

Проектируемая технологическая линия состоит из трех основных участков, характеризующихся своими технологическими особенностями. Участок добычи представляет собой наиболее разведанную и наиболее продуктивную часть месторождения, на которой будет организована разработка и добыча бурого угля и попутного сырья. Первым этапом такой добычи возможно бурение скважин глубиной 80 120м, из которых с использованием новых современных технологий и спецоборудования будет извлекаться водоугольная пульпа, которая может далее транспортироваться на дальнейшую переработку, подготовку и сжигание в виде водоугольного топлива или обогащенного сухого угля. Объемы годовой добычи угля таким способом могут достигать 2 + 2,5 млн. т.

Участок подготовки к обогащению представляет отдельную промышленную площадку, на которой расположено технологическое оборудование по переработке угля, его просушке, обогащению, фракционированию, возможно измельчению или брикетированию. Одна из наиболее перспективных технологических операций - это переработка сырого бурого угля повышенной влажности, зольности и относительно низкой калорийности на пиролизных установках различных конструкций и производство полукокса, синтез-газа, смольной воды (аналога котельного топлива). За счет этой технологической операции низкокалорийный бурый уголь превращается в высокосортное топливо - полукокс. Этот вид продукции приобретает особое использование - кроме энергетического еще и металлургическое, особо актуальное в связи с освоением Бакчарского железорудного месторождения. Важное значение полукокс как топливо может получить и при реализации проекта по созданию собственного цементного завода на базе Каменского месторождения известняков и формированию комплекса строительных материалов (строительная известь, сухие строительные смеси, кровельные, стеновые и облицовочные материалы).

Участок углепотребления и энергопроизводства является заключительным звеном всей технологической линии: добыча - переработка - сжигание и также разделяется на два варианта. Один настроен на постепенную замену привозных углей на собственные на существующих тепло-электростанциях: ТЭЦ (г. Северск), затем перевод ныне работающих на газе ТЭЦ-3 и ГРЭС-2, а также поставки угля, полукокса и водоугольного топлива на местные котельные районного и поселкового значения. Второй вариант предполагает формирование новых дополнительных энергомощностей, полностью решающих проблему дефицита электроэнергии Томской области и даже частичной реализации ее излишков в энергосистему ФОРЭМ. То есть на базе нового источника топлива предполагается строительство новой теплоэлектростанции (условно названной ТЭЦ-4) в радиусе не более 5-10 км от первоочередного участка добычи угля (р-ны с. Наумовка, Георгиевка, Петропавловка). С учетом наличия сформированной инфраструктуры бывшего военного городка п. Итатка (ж/д и автодорога, ЛЭП, газ, жилые свободные дома) и наличия избытка рабочей силы возможен вариант размещения ТЭЦ-4 в этом населенном пункте.

Исходя из непростой схемы собственности на существующие энергообъекты, многолетние сложившиеся схемы поставок угля из других регионов, некоторые проблемы с обратным переводом ТЭЦ-3 и ГРЭС-2 с газа на уголь, предполагается, что именно второй вариант будет предпочтительным и первоочередным [2].

Проектирование котлоагрегатов для работы на определенном виде топлива осуществляется с учетом особенностей его минеральной части, её поведения при сжигании.

Исходя из вышеизложенного, целью данной диссертационной работы является исследование состава минеральной части угля Таловского месторождения Томской области как энергетического топлива для создания базы данных по прогнозированию поведения минеральной части угля при его сжигании в котельных установках и оценке влияния на работу элементов топливного и газового трактов.

Диссертация включает в себя пять глав и приложение.

В первой главе представлен литературный обзор, посвященный состоянию изученности угля Таловского месторождения, а именно, приводятся общие сведения о месторождении, его геолого-географические, экономические, геолого-разведочные данные, способы получения проб угля для исследования. Даны основные результаты исследования теплотехнических и технологических свойств. Анализируются данные, полученные при исследовании керновых проб в лабораториях кафедр ПГС и ПГУ, ХТТ в сотрудничестве с Томской ГРП: теплотехнические свойства (влажность, зольность, выход летучих, коксовый остаток, теплота сгорания), химико-технологические свойства. Показаны результаты исследования при термическом воздействии на таловский уголь. На основе материала данной главы делаются выводы, обусловившие соответствующую структуру второй главы.

Во второй главе проводится анализ научной и практической составляющих исследования минеральной части применительно к таловскому углю. Дается обзорная информация по известным процессам с участием минеральных компонентов в газовом тракте котельной установки. Выделяется роль отдельных составляющих. Уделяется внимание сведениям по топливам с низкой степенью углефикации, т.е. подобным таловскому углю. Обсуждаются методики прогноза и используемые для этого параметры или характеристики свойств минеральных компонентов твердого топлива. Показывается, какие характеристики надо знать для таловского угля, чтобы сделать такие прогнозы. Рассматриваются все результаты существующих работ по изучению минерального состава неорганической части таловского угля. В соответствии с поставленной во введении целью работы с учетом уровня и наработки данных по таловским углям из главы 1 и в свете главных положений главы 2 сформулированы основные задачи настоящей работы.

Третья глава посвящена методическим положениям и характеристикам условий проведения исследований. Приводятся основные положения методики исследований, последовательность средств и способов для выявления соответствующих характеристик проб. Рассматриваются условия физического фракционирования. Обосновываются требования к разделению угля в тяжелых жидкостях. Дается методика оценки минерального состава угля методами рентгенофазового анализа, химического валового анализа, химического фазового анализа. В завершении главы дана фактическая оценка погрешности результатов по каждому виду исследования.

В четвертой главе приводятся результаты по исследованию минеральных компонентов в составе таловского угля. Приводятся результаты химического анализа золы для всего массива проб. Даются аналитические корреляционные зависимости. Приводятся условия формирования проб -представителей и определяются подробные характеристики их минеральной части. Дается оценка содержания общей серы. Проводится распределение минерального вещества по фракциям угля с различной плотностью. Приводится химический состав золы весовых фракций, а также пересчет, дающий сведения о распределении компонентов химсостава по фракциям. Показаны основные группы минералов в таловском угле, определенные посредством РФА, в том числе пофракционно. Показаны результаты химического фракционирования и количественная оценка минералогических групп в угле. Производится обсуждение результатов и делаются выводы о том, что представляют собой компоненты внешней зольности и компоненты внутренней зольности.

В пятой главе дается прогноз поведения минеральной части угля в технологиях энергетического топливоиспользования. На основе анализа литературных источников описываются индивидуальные превращения и взаимодействия в частицах угля при разных сочетаниях компонентов в их составе. Приводится расчетная оценка параметров прогнозирования свойств минеральной части при сжигании. Предлагаются основные направления, варианты осуществления и технические соображения к использованию таловского угля в энергетике разного масштаба, в котлах разного назначения. В итоге рекомендуется наиболее технически целесообразная технология для таловского угля.

По результатам диссертационной работы опубликовано семь работ, в том числе одна статья в рецензируемом издании (список ВАК), четыре доклада, тезисы двух докладов в трудах международных, региональных и научно-практических конференций, всероссийских семинаров.

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на VII, IX, X международных научно-практических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых "Современные техника и технологии" (Томск, 2001, 2003, 2004гг.), на научно-практической конференции "Минеральная часть топлива, шлакование, загрязнение и очистка котлов" (Челябинск, 2001г.), на региональной научной конференции студентов, аспирантов, молодых ученых "Наука, техника, инновация" (Новосибирск, 2001г.), на II семинаре вузов Сибири и Дальнего Востока по теплофизике и теплоэнергетике (Томск, 2001г.), на IV семинаре ВУЗов Сибири и Дальнего Востока по теплофизике и теплоэнергетике с совместным пленарным заседанием участников "Тихоокеанского энергетического форума" (Владивосток, 2005г.), на научных семинарах кафедры парогенераторостроения и парогенераторных установок Томского политехнического университета (2001 - 2006 гг.).

Научная новизна работы определяется выявленными характеристиками минеральной части неисследованного ранее угля Таловского месторождения, а также впервые полученными параметрами прогнозируемого поведения минеральной части при его сжигании в топках паровых котлов.

Практическая значимость определяется лабораторными результатами, пригодными к использованию при проектировании и эксплуатации котельных установок, сжигающих уголь Таловского месторождения, и тем, что объектом исследований является местное топливо, освоение которого позволяет повысить региональную энергетическую безопасность и содействовать развитию новых для региона отраслей промышленности.

На защиту выносится:

- результаты лабораторных исследований минеральной части угля Таловского месторождения;

- прогноз поведения минеральной части угля в процессе его сжигания в топках паровых котлов.

Результаты работы [9], являясь комплексной оценкой всего массива результатов проделанных исследований, позволяют констатировать, что в золе исследованных проб обнаружены все типичные макрокомпоненты зол многих ископаемых углей - Si02, А1203, Fe203, СаО, MgO и S03. Больше всего в золе таловских углей находится оксидов кремния Si02 (43,19 72,08%). Вторым по величине представителем химического состава золы являются оксиды алюминия А1203 (11,20 + 33,67%); третьим - оксиды железа Fe203 (5,25 14,01%), четвертым - оксиды кальция СаО (2,13 + 14,81%). Оксидов магния в золе находится от следов до 2,54 %, оксидов серы - от 0,33 до 7,17%.

Температурные характеристики золы [73] находятся в довольно узких диапазонах. Так, температура начала деформации золы (tA) для отдельных проб составляет величину от 1137 до 1341°С, температура начала размягчения (tB) - от 1235 до 1467 °С, температура начала жидкоплавкого состояния (tc) - от 1279 до 1497 °С. Зависимость плавкостных характеристик от зольности топлива на сухую массу приведена на рис. 8. t, °С

1600 1500 1400 А А Ж

-tA ■~tB A-tc

1300 1200 1100 1000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 А, %

Рис. 8 Зависимость плавкостных характеристик минеральной части таловских углей от зольности.

При этом корреляционные кривые описываются выражениями: tA= 107,97 In (Ad) +871,51, °С; tB= 112,82 In (Ad) +948,21, °C; tc = 96,801 In (Ad)+ 1065,8, °C.

Оценивая полученные результаты, отмечается, что у исследованных проб зола имеет невысокую тугоплавкость, которая определяется составом и структурой минерального состава каждой конкретной пробы угля.

2.4. Задачи исследования

По результатам глав 1 и 2, а также анализа литературы [78 - 108], показано, что для достижения поставленной цели настоящей работы необходимо выполнение ряда лабораторных исследований минеральной части угля, по результатам которых имеется возможность провести анализ минеральной части на предмет её структуры с выделением внешней и внутренней зольности. По полученным сведениям, с учетом известных параметров оценить поведение минеральной части и её отдельных компонентов при сжигании в топочных устройствах паровых котлов и спрогнозировать её влияние на работу поверхностей нагрева. Таким образом, задачами настоящей работы являются:

- качественный, количественный и структурный анализ минеральной части угля;

- прогноз влияния минеральной части угля на работу поверхностей нагрева котла.

ГЛАВА 3. МЕТОДИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

ПОЛОЖЕНИЯ И

УСЛОВИЙ ПРОВЕДЕНИЯ

3.1. Основные положения методики исследований

В соответствии с поставленными задачами необходимо провести качественное и количественное исследование минеральной части всего массива керновых проб, представляющих образцы угля Таловского месторождения. Структура исследования представлена на рис. 9.

Как уже было отмечено (п. 2.3), исследованию минерального состава ранее подверглись 23 пробы из 93-х отобранных керновых. Результатами является минеральный состав золы, характеризуемый содержанием диоксида кремния, оксида алюминия, оксида железа, оксида кальция, оксида магния, триокисда серы. Для представления полной картины о содержании отдельных компонентов минеральной части исследуемых проб, необходимо провести химический анализ оставшихся 70-ти проб. После того, как в наличии будут иметься все данные по химическому составу золы топлива, необходимо их проанализировать. Во-первых, необходимо скорректировать имеющиеся характерные зависимости содержания компонентов минеральной части от зольности (рис. 2 - 7). Во-вторых, отобрать пробы угля с рабочей зольностью в диапазоне 0 45% (на сухую массу), используемого в энергетике при сжигании в камерных топках [109]. Далее, из отобранных проб выбрать представительные пробы - представители своих диапазонов рабочей зольности, которые будут подвергнуты дальнейшим исследованиям. Дополнительно необходимо определение содержания в золе топлива щелочных элементов (оксидов натрия, калия), а также оксидов титана, фосфора и серы. Исследование представительных проб заключается в проведении химического фазового анализа (количественный анализ).

Исходные пробы (93 пробы) V

Хим. анализ неисследованных проб (70 проб)

Данные хим. анализа исследованных ранее проб (23 пробы)

Систематизация всего массива данных по химическому составу исследованных проб (93 пробы)

Химическое фракционирование (химический фазовый анализ)

Тестовый РФА

Химический анализ

Рентгенофазовый анализ V

Физическое фракционирование

Рис. 9. Структура исследования минеральной части керновых проб угля.

Его назначение состоит в определении различных форм минеральных компонентов, содержащихся в исходном угле. Физическое фракционирование требуется для разделения исходной массы угля на фракции различной плотности, тем самым показывая распределение минеральных компонентов между внутренней и внешней составляющими зольности исходного топлива. После физического фракционирования разделенные пробы подвергаются химическому анализу с целью определения количества минеральных компонентов во фракциях различной плотности и рентгенофазовому анализу (качественный анализ) - для выявления соединений, в которых содержатся минеральные компоненты угля. После получения разносторонних данных о минеральной части исследуемого угля, можно воспользоваться рекомендованными параметрами для прогноза поведения минеральной части углей при сжигании в котлах (п. 2.2).

3.2. Условия физического фракционирования

Исследования составных частей минералогического состава углей в исходном виде, определения их количества, изучение их свойств -достаточно сложная задача, т. к. зависит от практической возможности наиболее полного отделения минеральной части твердого топлива от органической и разделения полиминеральной смеси на отдельные её составляющие.

Для отделения и изучения минеральных веществ, входящих в состав угольного вещества, применяют фракционирование по плотности. Основные минеральные составляющие отличаются друг от друга по плотности, которая существенно выше плотности компонентов органического вещества. При разделении по плотности различные неорганические соединения концентрируются в различных фракциях. Этот метод позволяет существенно повысить содержание минеральных веществ в отдельных фракциях, что обуславливает повышение чувствительности качественного анализа вещественного состава соединений главных неорганических элементов.

Использование в настоящей работе метода седиментации в тяжелых жидкостях для исследования минералогического состава углей основано на опубликованных данных о распределении отдельных минералов [110].

Согласно исследованиям [111] в процессе размола угля комплексы внешних минеральных примесей дробятся на отдельные минеральные частицы, а внутренние минеральные примеси сосуществуют с угольным веществом в индивидуальных частицах.

Для выбора необходимых плотностей тяжелых жидкостей был предварительно проведен тестовый рентгенофазовый анализ. Его назначение заключается в том, что посредством РФА выявляются основные соединения минеральных компонентов угля. Далее, определяются плотности выявленных минеральных соединений и под эти значения подбираются тяжелые жидкости соответствующих плотностей.

Угольную пыль, поступающую в топочную камеру, можно рассматривать как состоящую из следующих групп частиц [44,111-114]:

1. частицы собственно угля (органическая часть);

2. частицы угля, в составе которых находятся химически связанные с органикой минеральные компоненты;

3. мономинеральные частицы, имеющие различную плотность;

4. минеральные сростки;

5. угольно-минеральные сростки.

Согласно приведенной классификации частиц угольной пыли, предполагается [44, 110], что внутреннюю зольность формируют минеральные вещества как химически связанные со структурой угля, так и находящиеся в составе органо-минеральных сростков. Эти минеральные вещества не сепарируются при разделении угля в тяжелых жидкостях и концентрируются во фракциях плотностью < 1600 кг/м3.

Методика изучения минералогического состава угля, применяемая в настоящей работе, включает в себя комплексное исследование угольных фракций различной плотности. Принимая во внимание имеющиеся сведения о том, что тонким измельчением угля можно добиться более полного обособления внешних минеральных компонентов от угольного вещества, исходные пробы перед разделением в тяжелых жидкостях подвергались размельчению в невентилируемой лабораторной мельнице.

Последовательность операций по выделению и анализу исходного минералогического состава внешней зольности состояла в следующем. Угольную пыль, полученную из проб угля с различной зольностью, подвергали разделению в тяжелых жидкостях согласно [115] на лабораторной центрифуге. Фракционирование по плотности осуществляли, отделяя сначала более легкие частицы и затем сепарируя оставшуюся часть на четыре фракции. В качестве тяжелых жидкостей использованы смеси четыреххлористого углерода и бромоформа с бензолом и спиртом.

3.3. Методика оценки минерального состава угля

Рентгенофазовый анализ

Для создания условий дифракции рентгеновских лучей, возникновения и регистрации дифракционной картины использовался стационарный рентгеновский аппарат типа ДРОН. Рентгенофазовый анализ (РФА) является физическим методом анализа, применяемым к сложным смесям химических соединений. Он позволяет выделить по экспериментальной рентгенограмме отдельные минералогические компоненты смеси и установить их формульный состав.

В данной работе определение фазового состава производится по межплоскостным расстояниям. Эта задача является одной из наиболее распространенных и сравнительно легко решаемых в методологии рентгеноструктурного анализа. Метод применим для любых смесей поликристаллических веществ независимо от типов их кристаллических решеток.

Для идентификации фаз необходимо последовательно выполнить следующие этапы:

1. подготовить представительные образцы для анализа;

2. на рентгеновском аппарате снять рентгенограмму исследуемого образца;

3. выполнить обработку рентгенограммы с целью определения основных параметров дифракционной картины (согласно закону Вульфа-Брэгга);

4. идентифицировать фазовый состав исследуемого образца по результатам обработки рентгенограммы.

Методика работы с рентгеновским аппаратом ДРОН взята из [116 -118]. Идентификация фазового состава минеральной части исследуемых образцов производилась по справочным данным о рентгенометрии минералов при помощи специальной литературы [119 - 130].

Химический анализ

Исследуемые пробы предварительно отбираются и приготавливаются согласно [131], затем производится сжигание согласно [132]. Полученная зола подвергается анализу согласно [76]. В результате определяется содержание в золе топлива следующих компонентов: диоксида кремния (Si02), оксида железа (Fe203), оксида алюминия (А1203), оксида магния (MgO), оксида кальция (СаО), оксида калия (К20), оксида натрия (Na20), оксида фосфора (Р205), диоксида титана (ТЮ2), триоксида серы (SO3).

Химический фазовый анализ (химическое фракционирование)

Химический фазовый анализ является количественным методом определения содержания отдельных форм минеральных соединений в углях. Этот метод основан на последовательной деминерализации угольных фракций реактивами, растворяющими определенную группу минеральных веществ, и химическом анализе получаемых продуктов, был предложен авторами работ [133, 134], дополнен и успешно апробирован в ТПУ исследователями канско-ачинских углей, в частности [44, 110]. Широкие пределы изменения соотношения органической и минеральной частей, разнообразие минеральных примесей, условия проведения химического фракционирования определяют условно-сравнительный характер [46]. Выделяемые по данной методике совокупности минеральных веществ условно разделены на следующие группы (поясняющая методику схема приведена на рис. 10):

1) компоненты, входящие в состав органических соединений топлива, с ионным типом связи с гуминовыми и фульвокислотами, а именно гетерополярные соли кальция и магния (гуматы);

2) минералы, в виде свободных оксидов, гидрооксидов, карбонатов, а также большая часть веществ из органо-минеральных соединений, имеющих прочные связи металла с органическим веществом (комплексные соли железа, алюминия и др. с координационным типом связи);

3) внешние минеральные соединения, представленные кварцем, сульфидами, глинистые минералы и другие гидратированные силикаты.

Прокомментировать схему (рис. 10) можно следующим образом: из предварительно подготовленной по ГОСТ аналитической пробы топлива отбирается навеска определенной массы и дважды обрабатывается 10%-м раствором NaCl при температуре кипения в течение 1 часа. Затем производится фильтрация содержимого, а остаток на фильтре промывается до полного удаления хлор-ионов. В фильтрате определяется СаО и MgO.

Остаточный уголь после просушки обрабатывается концентрированной соляной кислотой. В растворе после фильтрования определяется содержание CaO, MgO, Fe203, А1203. Твердый остаток после озоления анализируется на содержание основных минеральных компонентов в виде CaO, MgO, Fe203, А1203, Si02. Таким образом, с помощью химического фазового анализа, с количественной оценкой выделяются наиболее характерные и важные группы минеральных веществ исследуемого угля.

Рис. 10. Схема методики химического фазового анализа.

3.4. Обеспечение достоверности и оценка погрешности результатов

Достоверность полученных результатов определяется применением ГОСТированных методик. Что касается не стандартизованной методики химического фазового анализа, то достоверность результатов, полученных по данной методике, определяется многолетним опытом её успешного применения для оценки минеральной части углей [110,44,133 - 136].

Погрешность измерений (у) включает относительную погрешность результатов измерений (у) и относительную погрешность средств измерений и контроля (уси)

Относительная погрешность результатов измерений (у) определяется как для однофакторный зависимости в виде среднего квадратичного отклонения от кривой регрессии экспериментальных данных (у;) и рассчитывается через коэффициент взаимной корреляции (р), квадрат которого определен с использованием метода наименьших квадратов, реализуемого на ЭВМ при обработке экспериментальных данных в "электронных таблицах Microsoft Excel" [137]: y = ^(l-p2)/3,%

Относительная погрешность средств измерений и контроля (СИ) (уСи) определяется как суммарная величина погрешностей СИ (yj) для каждого контрольно-измерительного прибора (КИП) в отдельности: п

Уси=2>;>% j=I где п - количество задействованных приборов; yj зависит от класса точности и для разных типов приборов составляет:

Yj = ys,%; yj=y0-—,% где ys - погрешность чувствительности, численно равная классу точности прибора; у0 - приведенное значение аддитивной погрешности, численно равное классу точности прибора;

Хк- предел измерения прибора; х - значение измеряемой величины. Окончательные погрешности измерений определяются:

У= Г + Уси,%

Случайная погрешность исключается путем проведения повторных экспериментов до удовлетворительной сходимости результатов.

Систематическая погрешность средств измерений исключена периодической поверкой и калибровкой.

Ниже приводится фактическая оценка погрешности результатов по каждому виду исследования.

1. Химический анализ исходных проб (табл. 6).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Настоящая работа посвящена минералогическому аспекту исследования нового угля Таловского месторождения Томской области с точки зрения его энергетического использования.

В ходе проделанной работы выявлена актуальность исследований, обобщены известные сведения о Таловском месторождении, проанализированы все известные результаты предшествующих исследований таловского угля. Показано, каких сведений не хватает для достижения поставленной цели, в соответствии с чем на основе обзорной информации по известным процессам с участием минеральных компонентов в газовом тракте котельной установки охарактеризована роль отдельных составляющих минеральной части. Выделены параметры, используемые для прогноза поведения минеральной части углей при сжигании в котлах, и показано, какие характеристики надо знать, чтобы сделать такие прогнозы для таловского угля. В соответствии с поставленной целью работы, с учетом уровня и наработки данных по таловским углям, сформулированы основные задачи настоящей работы и разработаны основные положения методики исследований. В разных вариантах приведены результаты химического анализа золы для всего массива проб, в т.ч. в зависимости от зольности. Установлено распределение минерального вещества по фракциям угля с различной плотностью. Приведены данные об основных группах минералов в таловском угле с количественной оценкой минералогических форм.

На основе полученных результатов показано, что представляют собой компоненты внешней и внутренней зольности, оценено их количество. На основе анализа литературных источников и полученных результатов описаны индивидуальные превращения и взаимодействия в частицах угля минеральных компонентов. Выполнена по методике УралВТИ расчетная оценка параметров прогнозирования свойств минеральной части угля при сжигании. Предложены рекомендации и технические соображения к использованию таловского угля в энергетике.

По результатам проделанной работы можно сделать следующие выводы.

1. Зольность таловского угля изменяется в большом диапазоне, соответственно этому содержание минеральных компонентов также характеризуется широким диапазоном значений и описывается корреляционными зависимостями: Si02=13,22 ln(Ad) + 12,09; Fe203 = 33,823-(Ad)"0'4792; A1203 = 0,0057(Ad)2 - 0,3069Ad + 27,602; CaO= - 10,911 ln(Ad) + 46,375; MgO = - 1,2884 ln(Ad) + 5,803. В целом таловский уголь характеризуется как "несоленый", с кислым составом золы.

2. Преобладающая доля минеральной части угля представлена внешними минеральными примесями. При этом основным золообразующим элементом угля является кремний, а особенности формирования минеральной части создают благоприятные предпосылки к обогащению угля физическими методами.

3. Преимущественная часть кальция и значительная часть магния включены в органическую массу исследуемых углей. Железо и алюминий частично входят в состав внутренних минеральных включений в виде органо-минеральных соединений.

4. Внешняя составляющая минеральной части угля состоит из кварца, пирита, гипса, глинистых минералов (каолинита, монтмориллонита), а также минералов группы полевых шпатов (плагиоклазов).

5. Таловский уголь в сыром виде ограниченно пригоден в качестве самостоятельного энергетического топлива. Перспективные варианты его использования связаны с предварительным обогащением физическими методами; термической подготовкой и переработкой; сжиганием в смеси с другими топливами, например, с "собственным" полукоксом.

6. Выработанные рекомендации по использованию угля как топлива носят справочный характер, соответствуют положениям нормативного метода теплового расчета котельных агрегатов и пригодны для их проектирования на таловском угле.

1. Емешев В.Г., Паровинчак М.С. Без привозной энергетики // Нефтегазовая вертикаль. - 2005. - №17. - С.63-65.

2. Паровинчак М.С. Пять лет: от мечты до реальности // Красное знамя.-31.01.06.-№1.-С.11.

3. Технико-экономические соображения о возможном промышленном значении Таловского месторождения угля. Пояснительная записка. -Новосибирск, АООТ Сибирский горный институт по проектированию шахт, разрезов и обогатительных фабрик "СИБГИПРОШАХТ", 1997. 138с.

4. Проект комплексного освоения Таловского буроугольного месторождения / B.C. Скобельский, Ю.Н. Нисковский, В.И. Лунёв, М.С. Паровинчак. В сб. публикаций Томской горнодобывающей компании: Томск, STT, 2006.-С 68-69.

5. Теплотехнические свойства углей Таловского месторождения Томской области / С.К. Карякин, А.С. Заворин, С.Г. Маслов, О.А. Ласовская и др. // Известия Томского политехнического университета. Т. 305 - №2. -2002. -С.131-136.

6. Казаков А.В. Термическая конверсия низкосортных топлив применительно к газогенерирующим установкам. Дисс. канд. техн. наук. -Томск: ТПУ, 2002.- 158с.

7. Превращение минеральной части топлива в факеле и механизм загрязнения поверхностей нагрева". Таллин, 1986. - С.20-24.

8. Дик Э.П., Залкинд И.Я. Характеристика и особенности минеральной части канско-ачинских углей. Котельные и турбинные установки энергоблоков мощностью 500 и 800 МВт. М.: Энергия, 1979.

9. Сморгунов М.П., Едемский О.Н., Деринг И.С. Результаты исследования работы топочной камеры на березовских углях. В сб. научных трудов кафедры тепловых электростанций "Исследование канско-ачинских углей". - Красноярск, 1971. - С. 12-23.

10. Безденежных А.А. Закономерности распределения минеральных примесей по фракциям пыли канско-ачинских углей. В сб. научных трудов кафедры тепловых электростанций "Исследование канско-ачинских углей". -Красноярск, 1971. -С.51-56.

11. Влияние минеральной части энергетических углей на работу котлоагрегатов / М.И. Вдовенко, B.C. Бадакер, Н.Б. Киселев, JI.B. Москаленко Алма-Ата, 1990. - 148с.

12. Лебедев И.К. О выборе температуры газов на входе в конвективные поверхности котлоагрегатов при сжигании углей Канско-ачинского бассейна. В сб. научных трудов "Сжигание углей Канско-ачинского бассейна". - Томск, ТПИ, 1972. - С. 1-8.

13. Лебедев И.К., Закоурцев Г.Н., Мосин Е.А. Температурные взаимодействия минеральных веществ в пылевидном назаровском угле. В сб. научных трудов "Сжигание углей Канско-ачинского бассейна". - Томск, ТПИ, 1972.-С.9-28.

14. Лебедев И.К., Мосин Е.А., Закоурцев Г.Н. Исследование процесса образования отложений в экспериментальном стенде. В сб. научных трудов "Сжигание углей Канско-ачинского бассейна". - Томск, ТПИ, 1972. -С.45-55.

15. Вдовенко М.И. Минеральная часть энергетических углей. -Алма-Ата, 1973.

16. Отс А.А. Процессы в парогенераторах при сжигании сланцев и канско-ачинских углей.-М.: Энергия, 1977.-312с.

17. Дик Э.П., Соболева А.Н. Шлакующие свойства ирша-бородинского и березовского углей Канско-Ачинского бассейна // Теплоэнергетика. 2004. - №9. - С.34-39.

18. Методические указания по проектированию топочных устройств энергетических котлов / Э.Х. Вербовецкий, Н.Г. Жмерик. С-Пб, ВТИ-ЦКТИ, 1996.-270с.

19. Деринг И.С. О степени сульфатизации летучей золы до попадания на поверхность нагрева. В сб. "Результаты исследования процессов сжигания канско-ачинских углей". - Красноярск, 1974. - С. 13-18.

20. Деринг И.С., Ларионов Н.М., Деринг И.И. О возможности максимального поглощения окислов серы из продуктов сгорания в пределахпарогенератора. В сб. "Результаты исследования процессов сжигания канско-ачинских углей". - Красноярск, 1974. - С.86-92.

21. Карякин С.К. Исследование минерального состава канско-ачинских углей в связи с их энергетическим использованием. Дисс. канд. техн. наук. - Томск, ТПИ, 1975. - 156с.

22. Лебедев И.К. Особенности сжигания углей Канско-Ачинского бассейна в топках энергетических котельных агрегатов большой паропроизводителыюсти. Дисс. док. техн. наук. - Томск. ТПИ, 1971. - 312с.

23. Заворин А.С. Состав и термические свойства минеральной части бурых углей (теплотехнический аспект). Новосибирск: ИТ СО РАН, 1997. -187с.

24. О сульфатизированных отложениях при сжигании углей с кислым составом золы / А.Н. Алехнович, В.В. Богомолов, Н.И. Иванова, В.Е. Гладков // Теплоэнергетика. 1987. - №2. - С.62-63.

25. Особенности структуры минеральной массы канско-ачинских углей и механизма шлакования поверхностей нагрева / М.Я. Процайло, Э.П. Дик, B.C. Матвиенко, Н.А. Еремеева, Е.Ф. Ситкова // Теплоэнергетика. -1985. -№11. -С.31-33.

26. Процайло М.Я. Совершенствование методов сжигания углей Канско-Ачинского бассейна. В сб. докладов IV краевого совещания "Проблемы сжигания канско-ачинских углей в котлах мощных энергоблоков". - Красноярск, 1985. - С.38-41.

27. Процайло М.Я., Матвиенко B.C., Метелкина Н.И. Шлакование при высокотемпературном сжигании канско-ачинских углей // Теплоэнергетика. -1990. №4.-С.10-13.

28. Лебедев И.К., Мосин Е.А., Закоурцев Г.Н. К вопросу о причинах образования связанных отложений в котлах при сжигании Назаровских углей // Известия ТПИ. Том 183. - 1968. - С.94-97.

29. Охотин В.Н., Петров И.М., Хачан Г.А. Влияние повышения зольности энергетического топлива на надежность и экономичность тепловых электростанций // Теплоэнергетика. 1980. - №8. - С.5-8.

30. Богомолов В.В., Алехнович А.Н. Исследование прочности отложений и спекания золошлакового материала. В сб. "Влияние минеральной части энергетических топлив на условия работы парогенераторов". - Таллин, том А, 1980. - С.76-86.

31. Барышев В.И., Шпилевская Л.И. Окислительная термодеструкция "гуматов" щелочных и щелочноземельных металлов. В сб. "Влияние минеральной части энергетических топлив на условия работы парогенераторов". - Таллин, том А, 1980. - С.87-90.

32. Коробецкий И.А., Шпирт М.Я. Генезис и свойства минеральных компонентов углей. Новосибирск: Наука, 1988. - 227с.

33. Шлакование и образование отложений в газовом тракте котла / А.Н. Алехнович, В.В. Богомолов, В.Е. Гладков, Н.В. Артемьева // Теплоэнергетика. 1997. - №3. - С.64-68.

34. Тепловой расчет котлов (Нормативный метод). Издание 3-е, переработанное и дополненное. Изд-во НПО ЦКТИ, СПб, 1998. 256с.

35. Алехнович А.Н., Богомолов В.В. Температурные условия начала шлакования при сжигании углей с кислым составом золы // Теплоэнергетика. 1988. -№1. -С.34-38.

36. Алехнович А.Н., Богомолов В.В. Выбор температуры газов на выходе из топки по условиям шлакования // Теплоэнергетика, №8, 1994. -С.23-26.

37. Алехнович А.Н., Гладков В.Е., Богомолов В.В. Прогнозирование шлакования по химическому составу частичек летучей золы // Теплоэнергетика. 1995. - №8. - С.23-28.

38. Алехнович А.Н. Вероятностная модель формирования шлаковых отложений // Электрические станции. 1995. - №2. - С. 16-20.

39. Исследования шлакующих свойств смесей углей / А.Н. Алехнович,

40. B.В. Богомолов, Н.В. Артемьева, В.Е. Гладков // Теплоэнергетика. 2000. -№8. - С.35-40.

41. Алехнович А.Н. Расчет вязкости шлаковых расплавов и его использование для анализа применимости непроектных углей // Теплоэнергетика. 2003. - №12. - С.20-25.

42. Методические рекомендации по исследованию шлакующих и загрязняющих свойств углей. Челябинск: УралВТИ, 1998. - 66с.

43. ГОСТ 10538 87. Топливо твердое. Методы определения химического состава золы.

44. ГОСТ 2057 94. Топливо твердое минеральное. Методы определения плавкости золы.

45. Клейменова И.И. Характеристика углей Канско-ачинского бассейна как энергетического топлива. В сб. материалов научно-технического совещания по экономическому сжиганию бурых углей Канско-ачинского бассейна. - Красноярск, 1967. - С. 14-29.

46. Лебедев И.К., Трикашный Н.В. О некоторых особенностях минеральной части углей Канско-ачинского бассейна. В сб. материалов научно-технического совещания по экономическому сжиганию бурых углей Канско-ачинского бассейна. - Красноярск, 1967. - С.30-36.

47. Вдовченко B.C. Вязкостные свойства золы углей Канско-ачинского бассейна. В сб. материалов научно-технического совещания по экономическому сжиганию бурых углей Канско-ачинского бассейна. -Красноярск, 1967. - С.37-42.

48. Синельникова Л.В. О вязкостных характеристиках золы углей Канско-ачинского бассейна. В сб. материалов научно-технического совещания по экономическому сжиганию бурых углей Канско-ачинского бассейна. - Красноярск, 1967. - С.43-45.

49. Некоторые результаты наблюдения за образованием на конвективных поверхностях нагрева при сжигании назаровских углей / И.К.

50. Лебедев, В.Н. Смиренский, А.А. Торлопов, Н.В. Трикашный. В сб. материалов научно-технического совещания по экономическому сжиганию бурых углей Канско-ачинского бассейна. - Красноярск, 1967. - С. 115-138.

51. Распопов И.В., Хлюстов Г.И. Освоение сжигания канско-ачинских углей на Красноярской ТЭЦ №1. В сб. докладов II Всесоюзного научно-технического совещания "Вопросы сжигания канско-ачинских углей в мощных парогенераторах". - Красноярск, 1973. - С.81-93.

52. Захарова Л.Г. Распределение минеральных компонентов полукокса канско-ачинского угля по фракциям различной плотности. В межвузовском научно-техническом сборнике "Исследование и конструирование котлов". - Томск, 1993. - С.8-11.

53. Заворин А.С. Итоги исследования состава минеральной части канско-ачинских углей в ТПУ как комплексной теплотехнической характеристики. В межвузовском научно-техническом сборнике "Исследование и конструирование котлов". - Томск, 1993. - С.11-34.

54. Сотников И.А., Петров Е.В., Ершов Ю.А. Основные принципы проектирования котлов для работы на низкосортных углях // Теплоэнергетика. 1985. -№11.- С.2-7.

55. Исследование ирша-бородинского угля, поставляемого на тепловые электростанции / Г.Г. Бруер, М.Я. Процайло, А.А. Малютина, Г.С. Горева, B.C. Матвиенко // Теплоэнергетика. 1980. - №8. - С. 14-17.

56. Теплотехнические характеристики урюпских бурых углей Канско-ачинского бассейна / А.С. Заворин, Л.Г. Красильникова, О.И. Куценко, В.В. Косарев // Электрические станции. 1980. - №9. - С. 14-16.

57. Оценка шлакующих свойств новомосковского угля Западного Донбасса / Э.П. Дик, В.Д. Суровицкий, А.Н. Соболева, Д.С. Кожанов, И.Е. Дадвани // Теплоэнергетика. 1989. -№1. - С. 15-18.

58. Влияние минеральной части топлива на работу котлоагрегата / Под ред. М.А. Наджарова. М., Л.: Государственное энергетическое издательство, 1959. - 120с.

59. Белосельский Б.С., Барышев В.И. Низкосортные энергетические топлива: Особенности подготовки и сжигания. -М.: Энергоатомиздат, 1989. 136с.

60. Вдовенко М.И., Баяхунов А.Я., Чурсина Н.Я. Загрязнение и износ поверхностей нагрева парогенераторов. Алма-Ата: Наука, 1978. - 134с.

61. Опытное сжигание непроектных углей на Омской ТЭЦ-4 / С.Г. Козлов, А.А. Безденежных, С.И. Корнейчук и др. В сб. докладов "Минеральная часть топлива, шлакование, загрязнение и очистка котлов". -УралВТИ, 1996.-С. 13-24.

62. Разработка котельного оборудования для работы на низкосортных твердых топливах // Труды ЦКТИ №191. Под ред. B.C. Назаренко, Е.К. Чавчанидзе-Л.: НПО ЦКТИ, 1981. 104с.

63. Мадоян А.А., Балтян В.Н., Гречаный А.Н. Эффективное сжигание низкосортных углей в энергетических котлах. М.: Энергоатомиздат, 1991.-200с.

64. Савинкина М.А., Логвиненко А.Т. Золы канско-ачинских бурых углей. Новосибирск: Наука, 1979. - 168с.

65. Голицын М.В., Голицын A.M. Все об угле. М.: Наука, 1989.192с.

66. Химия и переработка угля / В.Г. Липович, Г.А. Калабин, И.В. Калечиц и др. М.: Химия, 1988. - 336с.

67. Кирюков В.В. Методы исследования вещественного состава твердых горючих ископаемых. Л.: Недра, 1970. - 240с.

68. Красильникова Л.Г. Исследование минерального состава канско-ачинских углей как энергетического топлива (применительно к углеразрезам Урюпскому и Ачинскому). Дисс. канд. техн. наук. - Томск: ТПИ, 1982. -207с.

69. Юровский А.З. Минеральные компоненты твердых горючих ископаемых. -М.: Недра, 1968. -215с.

70. Kirsch Н. Das Schmelz und Hochtemperaturverhalten von Kohlenaschen. - Technische Uberwachtung, 1965, №6. - S.203-209.

71. Kirsch H., Pollmann S. Entstehung, Phasenbestand und Reaktionen von Brennstoffschlacken in Hochdruckdampfkraftwerken. Kristall und Technik, 1966.-643s.

72. Закоурцев Г.Н. Термические превращения в минеральном составе бурого угля Назаровского месторождения при сжигании в лабораторной топке. Дисс. канд. техн. наук. - Томск, ТПИ, 1969. - 173с.

73. ГОСТ 4790 93. Топливо твердое. Определение и представление показателей фракционного анализа. Общие требования к аппаратуре и методике.

74. Любимова Л. Л. Рентгенофазовый анализ внутритрубных отложений пароводяного тракта котла: учебное пособие. Томск: ТПУ, 1998. -80с.

75. Л.Л. Любимова. Определение межплоскостного расстояния кристаллической решетки: метод, указ. Томск: ТПИ, 1991. -21с.

76. Л.Л. Любимова. Рентгенофазовый анализ минеральных веществ топлива: метод, указ. Томск: ТПИ, 1991. - 16с.

77. Михеев В.И. Рентгенометрический определитель минералов. -М.: Госгеолтехиздат, 1957. 868с.

78. Михеев В.И., Сальдау Э.П. Рентгенометрический определитель минералов. Том 2. Л.: Недра, 1965. - 364с.

79. Миркин Л.И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов. М.: Гос. изд-во физ. мат. литературы, 1961. - 863с.

80. Миркин Л.И. Индицирование рентгенограмм. Справочное руководство.-М.: Наука, 1981.-494с.

81. Горбунов Н.И, Цюрупа И.Г., Шурыгина Е.А. Рентгенограммы, термограммы и кривые обезвоживания минералов, встречающихся в почвах и глинах. -М.: Изд-во Академии наук СССР, 1952. 188с.

82. Рентгеновские методы изучения и структура глинистых минералов / Под ред. Г. Брауна. М.: Мир, 1965. - 600с.

83. Китайгородский А.И. Рентгеноструктурный анализ мелкокристаллических и аморфных тел. М.-Л.: Гос. изд-во техн-теорет. лит-ры, 1952.-588с.

84. Джонс М.П. Прикладная минералогия. Количественный подход: Пер. с англ. / Пер. Е.А. Годовиковой. -М.: Недра, 1991. -391с.

85. Энциклопедия неорганических материалов. Том 1. Киев: Главная редакция украинской советской энциклопедии, 1977. - 840с.

86. Исследование природного и технического минералообразования: Материалы VII совещания по экспериментальной и технической минералогии и петрографии. М.: Наука, 1966. - 340с.

87. Практикум по химии кремния и физической химии силикатов / В.А. Тихонов, Е.А. Галабутская, Е.Ф. Полуэктова и др. Львовский университет, 1965.-292с.

88. Эйтель В. Физическая химия силикатов. М.: Изд-во иностранной литературы, 1962. - 1056с.

89. ГОСТ 10742 71. Угли бурые, каменные, антрацит и горючие сланцы. Методы отбора и подготовки проб для лабораторных испытаний.

90. ГОСТ 11022 95. Топливо твердое минеральное. Методы определения зольности.

91. Менковский М.А. О значении и определении фазового состава минеральных компонентов твердых горючих ископаемых. Химия твердого топлива, 1973, №1. - 147с.

92. Менковский М.А., Гордон С. А. Экспериментальные исследования по минеральным компонентам углей. Техн. отчет по теме №ГФ-5-2. Московский горный институт, 1971.

93. Лебедев И.К., Карякин С.К. Исследование минерального состава углей юго-восточного уступа Ирша-Бородинского разреза. Отчет по НИР № 111/72. Томск, ТПИ, 1975.

94. Заворин А.С., Красильникова Л.Г. Исследование энергетических свойств углей участка "Ачинский" как топлива для КАТЭКа. Отчет по НИР № 6-97/77. Томск, ТПИ, 1979.

95. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений.-Л.: Энергоатомиздат, 1991.-301с.

96. Неорганические компоненты твердых топлив / М.Я. Шпирт, В.Р. Клер, И.З. Перциков. -М.: Химия, 1990. -240с.

97. ГОСТ 8606 93. Топливо твердое минеральное. Определение общей серы. Метод Эшка.

98. Белосельский Б.С., Соляков В.К. Энергетическое топливо. М.: Энергия, 1980.- 168с.

99. Попов В.М. Ресурсы, характеристика и использование многобалластных углей. М.: Недра, 1966. - 160с.

100. Шарловская М.С., Ривкин А.С. Влияние минеральной части сибирских углей на загрязнение поверхностей нагрева парогенераторов. -Новосибирск: Наука, 1973. 244с.

101. Титов Н.Г., Бороздина J1.A. К вопросу о выделении в воздух сернистых газов при сжигании твердых топлив // Химия твердого топлива. -1965.-№5.

102. Заворин А.С. Исследование некоторых особенностей плавления золы углей Березовского месторождения. Дисс. канд. техн. наук. Томск: ТПИ, 1974.- 153с.

103. ТОМСКАЯ ГОтОА.ОБЫВАЮЩЛЯ КОМПАНИЯ

104. Россия 634021 г.Томск, пр.Фрунзе. 232 тел/факс (3622) 244164www.tomgdk.tomskinve5t.ru c-mail; tomgdk@narDd.ru1. УТВЕРЖДАЙ}.винчак1. АКТоб использовании результатов научно-исследовательской работы

105. Томский политехнический ,,,„ ОАО "Бийский котельный завод"университет

106. УТВЕРЖДАЮ /// iJli "ЪЩ УТВЕРЖДАЮ

107. Проректору научной работе^ г Й. о. директора технического центраоу"',, Ь и ( A.M. Вичкапов

108. У^ООбг, •• 'Ч V■ „,. 2006г.1. ГТГ§<ПШ\ М1. Г-.: •; • ;•< "1. Г-A / г ПРОТОКОЛ

109. V/V;-- . согласования намерений:.• ••. ••• л*rwv.nre--'

110. Заведующий кафедрой ПГС и ПГУ И. о. главдог^сонструктора1 " ----А.С. Заворин А.А. Брунер1. Старший преподаватель1. О.А. Казаковаf=7T-У1. РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

111. ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждениевысшего профессионального образования ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТV1. УТВЕРЖДАЮ

112. Проректор по учебной работе -проректор

113. V '. у ' 'y'^tJ' rtt^^^ АГИ. Чучалин-к. ■ V" я^А«Л'*1. Я \ "" . ji • • у'*;'-.2006 г.об использовании результатов научно-исследовательской работыв учебном процессе

114. Декан теплоэнергетического факультетаd .^лУТ^^О-й. Беляев

115. Зам.зав.каф. ПГС и ПГУ по учебной работе j^^^^fj^C.К. Карякин