автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Исследование влияния дутьевого воздухораспределения на эффективность горения низкосортных углей в топочных устройствах печей с псевдоожиженным слоем

На правахрукописи

БУДКОВА Екатерина Викторовна

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДУТЬЕВОГО ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГОРЕНИЯ НИЗКОСОРТНЫХ УГЛЕЙ В ТОПОЧНЫХ УСТРОЙСТВАХ ПЕЧЕЙ С ПСЕВДООЖИЖЕННЫМ СЛОЕМ

05 17.08 - Процессы и аппараты химических технологий 05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тамбов 2005

Работа выполнена в Тамбовском государственном техническом университете на кафедре «Гидравлика и теплотехника»

Научный руководитель кандидат технических наук доцент

Кузьмин Сергей Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Першин Владимир Федорович

доктор технических наук, профессор Филипповский Николай Федорович

Ведущая организация Всероссийский Научно-Исследовательский

Проектный Институт Энергетической Промышленности (ВНИПИЭНЕРГОПРОМ, г Москва)

Защита диссертации состоится «ЙР» (,¿¿¿¿4_ 2005 г В^ч/^МИН

на заседании диссертационного совета Д 212 260 02 Тамбовского государственного технического университета по адресу г Тамбов, ул Ленинградская, 1, ауд 60

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять по адресу 392000, г Тамбов, ул Советская, 106, ТГТУ, ученому секретарю

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета

Автореферат разослан «

2005 г

диссерпимон-юго совета, доцечт

В.М. Нечаев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Рост цен на природный газ и мазут делает актуальным поиск путей эффективного использования таких видов относительно дешевого топлива, как низкосортные угли и штыбы. Приватизация и дробление предприятий, занимающихся термической переработкой и утилизацией отходов химической промышленности, обуславливает интерес к разработке высокоэффективных конструкций топок нагревательных устройств малотоннажных производств. В этих топках должна быть предусмотрена возможность сжигания низкосортных углей, штыбов и других углесодержащих отходов (например, отходов производства сульфоугля) Интерес к сжиганию низкосортных углей и штыбов проявляется и в современной промышленной и коммунальной теплоэнергетике, на котельные которых, по данным Института народного хозяйства Российской академии наук, приходится более 70 % вырабатываемого в стране тепла. Большинство этих котельных полностью выработали свой ресурс, а в некоторых случаях в 1,5-2 раза превысили его и находятся в критическом состоянии.

Известно, что одним из путей интенсификации взаимодействия твердой и газовой фаз является реализация процесса в псевдоожиженном слое. Применительно к сжиганию мелкозернистых углей данный процесс нельзя рассматривать как чисто гидродинамический.

С одной стороны, интенсивность и эффективность процесса горения такого вида топлива во многом определяется параметрами, характеризующими псевдоожиженный слой (порозность, число псевдоожижения и т.п.), а также аппаратурным оформлением процесса окисления углерода топлива кислородом дутьевого воздуха, в том числе с учетом экологической безопасности. С другой стороны, процесс горения достаточно существенно влияет на характеристики псевдоожиженного слоя, так как изменяется гранулометрический состав, распределение частиц топлива по зонам слоя и т.д. Таким образом, рассматриваемая проблема находится на стыке двух научных дисциплин: «Процессы и аппараты химических технологий» и «Промышленная теплоэнергетика».

Цель работы и задачи исследования. Основной целью данной работы является снижение стоимости вырабатываемого тепла за счет повышения эффективности использования рядовых углей и штыбов при сжигании их в топках печей и котлов малой мощности, применяемых в химической и смежных отраслях промышленности.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1 Разработать узел ввода дутьевого воздуха, обеспечивающий эффективное сжигание низкосортного мелкозернистого топлива при изменяющихся в процессе горения параметрах газовой и твердой фаз.

2 На основе обобщения литературных и собственных экспериментальных данных получить критериальное уравнение для определения ми-

нимальной скорости псевдоожижения полидисперсного слоя антрацитового штыба, необходимое для расчета узла подачи дутьевого воздуха

3 Исследовать процесс сжигания углей в топке, оборудованной разработанным узлом ввода дутьевого воздуха

4 Результаты исследования апробировать на промышленном нагревательном устройстве теплопроизводительностью до 1 МВт, работающем на антрацитовом штыбе.

Научная новизна. Впервые экспериментально доказано влияние неравномерного входного распределения дутьевого воздуха на эффективность химико-технологического процесса окисления углерода топлива, в том числе и на величину потерь топлива с уносом и механическим недожогом

На основе теоретических и экспериментальных исследований с использованием методов теории подобия химико-технологического процесса псевдоожижения полидисперсных смесей получено критериальное уравнение для определения минимальной скорости псевдоожижения полидисперсных слоев антрацитового штыба

С учетом полученного критериального уравнения проведен расчет и разработана конструкция узла воздухоподачи, формирующего на входе в слой топлива «выпуклый» профиль скорости воздуха

На промышленных термических установках с разработанным узлом ввода дутьевого воздуха экспериментально получены данные для инженерного расчета установок сжигания рядовых углей и штыбов, и доказана эффективность предложенной конструкции

Практическая ценность. Разработанная конструкция узла ввода дутьевого воздуха с малым «живым» сечением, формирующего на входе в слой «выпуклый» профиль скорости ожижающего агента, когда подача воздуха осуществляется с большей объемной скоростью под центральную часть слоя, а с меньшей скоростью - под периферийные зоны слоя топлива, апробирована на промышленном водонагревательном устройстве мощностью до 1 МВт. Применение узла ввода дутьевого воздуха, формирующего на входе в слой «выпуклый» профиль скорости ожижающего агента, в котлах теплопроизводительностью до 1 МВт позволило перевести указанные котлы на сжигание антрацитового штыба и получить экономический эффект 173 тыс р /г (в ценах 2003 г) на один котел

Разработана методика расчета и организовано мелкосерийное производство таких котлов на ряде предприятий России ЗАО «Тамбов-Союз-проммонтаж» (г Тамбов), ЗАО «СМНУ Воскресенское» (г Воскресенск, Московской области) и ООО «Завод КОНОРД» (г Ростов-на-Дону). На начало 2005 г произведено 114 котлов, которые успешно эксплуатируются в разных регионах России

Апробация работы. Результаты исследований и отдельные материа-ты работы докладывались и обсуждались на IV Международной теплофи-зической школе «Тетофизические измерения в начале XXI века» (Тамбов

ТГТУ, 2001 г.); 16-м Международном конгрессе по химии и инженерным процессам - «CHISA-2004» (Чехия, г. Прага, август 2004 г.); V Всероссийской конференции «Региональные проблемы энергосбережения и пути их решения» (Нижний Новгород, НГТУ, 2001 г.); X Юбилейной международной научно-технической конференции «Экология и здоровье человека. Охрана воздушного и водного бассейнов. Утилизация отходов» (Украина, 2002 г.); XI Международной научно-технической конференции «Экология и здоровье человека. Охрана воздушного и водного бассейнов. Утилизация отходов» (Украина, 2003 г.); V Международном симпозиуме «TECHNOMAT & INFOTEL 2003» (Болгария, г. Бургас, 2003 г.); Европейском семинаре по горению «ЕСМ 2003» (Франция, г. Орлеан, 2003 г.); 5th European Conference on Coal Research & its Applications (Шотландия, г. Эдинбург, 2004 г.). Материалы диссертации были заслушаны на научном семинаре кафедры «Промышленная теплотехника» Саратовского ГТУ и рекомендованы к защите.

Публикации. Основные результаты диссертационной работы отражены в 25 печатных работах, в том числе научно-технических журналах РФ, Украины и Белоруссии - 15 публикаций.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка использованной литературы и приложения. Объем диссертационной работы составляет 173 страницы машинописного текста, содержит 57 рисунков и 14 таблиц. Список литературы включает 78 наименований. Приложение содержит бизнес-план по модернизации существующих угольных котельных и акты внедрения результатов диссертационной работы автора на промышленных предприятиях.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дается общая характеристика содержания диссертационной работы, формулируется цель и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе работы представлен анализ существующих технологий сжигания мелкозернистых углей во взвешенном и псевдоожиженном слоях, дан обзор современных представлений о влиянии различных способов входного воздухораспределения на эффективность химико-технологического процесса окисления углерода топлива в псевдоожиженном слое, включая аппаратурное оформление этого процесса.

На основании проведенного анализа сформулированы выводы и основные задачи исследования.

Во второй главе представлены результаты экспериментальных исследований перехода в псевдоожиженное состояние низкосортных углей и антрацитового штыба, на основе которых получено критериальное уравнение для определения минимальной скорости псевдоожижения полидисперсных штыбов и разработан узел ввода дутьевого воздуха под слой мелкозернистого угля. В конструкции учтены требования энерго- и ресурсосбережения, экологической безопасности и надежности, также особенности

процесса окисления углерода топлива В качестве расчетного топлива использовался антрацитовый штыб (АШ) с размером частиц от 0 до 6 мм средний эквивалентный диаметр с/-, = 0,001 м

Схема разработанного узла представлена на рис 1 Расстояние между осями двух рядов возтухоподающих труб 4 равно трети (ГЗ) ширины верхнего параллелепипеда I Это означает что объемный расход воздуха на входе в слой мелкозернистого угля в центре данного узла (между уголками 5) в два раза больше чем на периферии (что ликвидирует зоны локальной циркуляции или локального фонтанирования в псевдоожиженном слое) Площадь «живого" сечения данной решетки установчена 1,0 % (чтобы процесс горения топлива не прекращался при шлаковании топки) Кроме того, узел в части, обращенной к спою горящего топлива, выполнен водоохлаждаемым, т е он может работать в зоне высоких температур

При проведении исследований разработанный узел устанавливался в топочном объеме когла КВ-300 МТ, в выносной топке котла Д-721 А и подключался к водяному объему соответствующего котла для обеспечения циркуляции водь; в водоохлаждаемом коробе по принципу термосифона

Рис 1 Схема экспериментального узла подачи дутьевого воздуха

! вотоочтаждаемый короб 2 чвводооч младени iíí во-п\\опргемный короб,

Одним из этапов расчета любого аппарата с псевдоожиженным слоем являе1ся определение минимальной скорости raía достаточной тля перевода слоя зернистого материала в псевдоожиженное состояние

В ряде работ по сжиганию твердого готива в псевдоожиженном слое минимальную скорость псевдоожижения полиаисперсного сюя топчива (в частности ппыбов) опреде !яют го известном}, \равнению О М Тодеса

Re

■iOO - < 22-/Аг

(I)

Однако данное уравнение получено для определения Яекр монодисперсных сферических частиц, в то время как частицы антрацитового штыба полидисперсны и имеют сложную игольчатую форму. Кроме того, по-розносгь слоя штыба в момент перехода его в псевдоожиженное состояние отлична от порочности монодисперсных слоев, поэтому значения минимальной скорости псевдоожижения, определенной по зависимости (1), могут значительно отличаться от фактических.

Используя методику, предложенную профессором Н.Б. Кондуковым, а также результаты исследования перехода в псевдоожиженное состояние полидисперсных смесей частиц антрацитового штыба, получена связь между критерием Рейнольдса и коэффициентом сопротивления \ в известном уравнении зависимости перепада давления в слое от скорости фильтрации

В момент перехода слоя в псевдоожиженное состояние выражение для перепада давления в слое принимает вид

А^=Яьт£(рт-р)(1-Екр). (3)

В ходе работы установлено, что зависимость в логарифми-

ческих координатах удовлетворительно описывается уравнением прямой линии: = -1,265^11е + 2,609. Тогда получаем степенную зависимость

Подставляя выражение для с, в формулу (2) и с учетом (3), представляющей сопротивление слоя в момент его перехода в псевдоожиженное состояние, когда после несложных преобразований получим

критериальное уравнение для определения ЯеК1,

В табл. 1 представлены величины рассчитанные по значениям

минимальной скорости псевдоожижения, определенной в ходе экспериментов и с помощью зависимостей

Таблица 1

Обозначение смеси мм с1„. мм А!

а 0,97 0,64 11 161.7 30,0 5,72 77.97

Ь 0.71 0,47 4420,39 ' 15.0 2,53 22.12

с 0.59 0,39 2525,3 10,0 1,52 10,32

А 0,418 0.27 843,7 4.5 0,54 2,33

е 0.308 0,2 340,7 0,6 0.23 0.68

Г 0,239 0.16 170.34 0,2 0.12 0,26

0,214 0,14 115,0 0.15 0.08 0.16

к- 1 0,167 0.11 55,36 0,04 0,04 0.06

"Ф - л'оэфф 1:4яси; осг\: ы. Ф - 0.66

Сопоставление указанных значений Яекр показывает, что зависимость (1) занижает величину Лекр и, соответственно, значения минимальной скорости псевдоожижения в среднем в 4 раза. Рассчитанные значения по формуле (4) отличаются от Яе^* не более, чем в 1.48 раза.

Полученное критериальное уравнение было использовано в настоящей работе при расчете экспериментального узла ввода дутьевого воздуха в слой мелкозернистого угля.

В результате расчета были определены: площадь узла ввода, обращенного к слою топлива - Г^ = 0,28 М" (ширина Ъ = 0,4 м и длина 1 - 0,7 м), размер отверстий для прохода воздуха и тип дутьевого вентилятора.

В ходе экспериментов непосредственными измерениями определяли: расход воды через котел (по изменению уровня воды в мерном баке), давление пара в котле (по показаниям манометра, установленного на котле), температуру уходящих дымовых газов (термометром, установленном на дымоходе за котлом), время растопки котла, расход топлива (с помощью динамометрических весов), содержание кислорода, содержание двуокиси углерода, окиси углерода, двуокиси азота, двуокиси серы в уходящих дымовых газах (с помощью газоанализаторов «Газотест» и «Те&о-ЗЗ», температуру наружной поверхности котла (в нескольких контрольных точках).

По стандартным методикам рассевом на ситах определялся фракционный состав сжигаемого топлива, а также пофракционное содержание в топливе серы и азота. Исследовался фракционный состав очаговых остатков, выгружаемых из топки и содержание серы и азота в них. Кроме того, определялось количество унесенного из котла топлива, его фракционный состав и зольность.

По результатам измерений стандартными расчетными методами определяли: теплопроизводительность котла, КПД котла, потери тепла (с уходящими газами, из-за химической и механической неполноты сгорания топлива, с уносом, в окружающую среду и с физическим теплом шлака).

Погрешность в определении основного показателя - КПД котла - не превышала 3 %.

В третьей главе изложены результаты исследования сжигания углей в топке, оборудованной разработанным узлом ввода дутьевого воздуха. Для опытов нами были отобраны угли Донецкого месторождения - антрацит рядовой (АР) и длиннопламенный уголь (Д). фракционный состав которых был близок к фракционному составу штыба.

Был определен фракционный состав углей и проведен их физико-химический анализ. Оказалось, что по содержанию серы и азота мелкие и крупные фракции углей АР и Д практически не отличаются друг от друга, т.е. размер фракции не влияет на экологические показатели сжигания этих видов углей.

Эксперименты по сжиганию проводились с периодической загрузкой угля и периодическим удалением очаговых остатков После каждого удаления очагового остатка из топки котла и загрузки свежего топлива темпе-

ратура в топке падала, так как происходил прогрев свежей порции топлива, его сушка, выделение из него летучих веществ. Только после этого начиналось горение вновь загруженной порции топлива и температура в топке повышалась, достигала некоторого максимального уровня, держалась некоторое время на этом уровне и затем начинала снижаться по мере прогорания очередной порции топлива.

Представляется важным для определения эффективности работы на разных углях топки, оборудованной предложенным узлом ввода дутьевого воздуха, а также для сравнения работы этой топки и топки, в которой дутьевой воздух распределяется равномерно, оценить время выхода топки на стационарный режим после удаления очаговых остатков и загрузки свежего топлива. Это время выхода топки на стационарный режим можно было оценить по динамике изменения температуры уходящих газов за котлом и достижения этой температуры некоторого постоянного значения.

На рис. 2 и 3 представлены кривые изменения температуры уходящих газов от времени наблюдения и видимого теплового напряжения зеркала горения для углей АР и Д соответственно. Из рис. 2 и 3 видно, что время выхода топки на стационарный режим работы почти не зависит от величины видимого теплового напряжения зеркала горения (т.е. фактически от высоты слоя топлива и от теплопроизводительности котла).

Это объясняется тем, что для поддержания заданного коэффициента избытка воздуха надо было регулировать подачу дутьевого воздуха, что приводило к уменьшению (для слоя меньшей высоты) или увеличению (для слоя большей высоты) скорости истечения воздушных струй из отверстий решетки.

300 600 900 1200 1500

Рис. 2 Зависимость изменения температуры уходящих газов от видимого теплового напряжения зеркала горения и времени наблюдения для угля АР: / - видимое тепловое напряжение 751,6 кВт/м". 2 - 1127,4 кВт/м2, 3 - 1503,2 кВт/м:

/ 1 I >х газов,

Рис. 3 Зависимость изменения температуры уходящих газов от видимого теплового напряжения зеркала горения и времени наблюдения для угля Д: / - видимое тепловое напряжение 2254,7 кВт/м2;

Скорость же горения угольной частицы при высоких температурах определяется ее размером и скоростью обтекания частицы воздушным потоком и мало зависит от температуры. Поэтому, в слое большей высоты большее время, требуемое на его прогрев, очевидно, компенсируется большей скоростью горения топлива.

Для сравнения был проведен эксперимент на котле, оборудованном дутьевым узлом с равномерным входным возтухораспределением, в котором сжигался уголь Д

Оказалось, что время выхода топки на стационарный режим работы при равномерном входном воздухораспределении в 2 раза больше, чем в предложенной нами конструкции, т.е. неравномерное входное воздухо-распределение увеличивает скорость горения угля в топке с кипящим слоем В ходе экспериментов определялись геплопотери в котле. Потери тела с уходящими газами зависят от способа сжигания топлива косвенно' они связаны с уносом мелких частиц и образованием золовых отложений на конвективных поверхностях нагрева котла, что снижает интенсивность охлаждения дымовых газов и повышает потери тепла с ними Потери тепла с уходящими газами для углей АР и Д составили'

- при сжигании угля АР в топке котла Д-721А они =8.5 13 %, а в

- при сжигании у! ля Д в топке котла Д-721А эти потери - 8.3 10,8 %, а

Увеличение потерь тепла с уходящими газами при сжигании угля Д в топке котла КВ-300 МТ объясняется высоким содержанием летучих ве-шеств в этом yгле, которые не успевают полностью сгорать в топке котла, а процесс их догорания переходит в конвективную часть котла При сжигании же угля АР (малое количество летучих веществ) процесс горения успевает полностью завершиться в объеме топки как для котла Д-721А, так и котла КВ-300 МТ, поэтому и потери тепла в этом стучае почти одинаковы для двух типов котлов

Выявлено, что с ростом величины видимого теплового напряжения топки при сжигании угля АР (в котлах КВ-300 МТ и Д-721А) потери от химической неполноты сгорания увеличиваются от 0,05 0,14 % а при сжигании угля Д - от 0,19 0.4 %

Значит, потери тепла из-за химической неполноты сгорания слабо зависят от величины видимого теплового напряжения зеркала горения так как в кипяшем слое при неравномерном входном воздухораспределении создаются хорошие условия для перемешивания фаз слоя

Потери тепла от механической неполноты сгорания монотонно увеличивались с ростом начальной высоты слоя топлива но не превышали 12 %

На рис 4, 5 представлены результаты анализа фракционного состава очаговых остатков и зависимость зольности частиц в этих остатках при сжигании угля АР Из рис 4 и 5 видно что при образовании очагового остатка происходит увеличение размера частиц слоя в 2 - 7 раз причем фракции с размером частиц более 14 мм имеют максимальную зольность

Следовательно, при сжигании в кипящем слое при неравномерном входном воздухораспределении и малой доле «живого» сечения воздухораспределительной решетки, образование шлаковых агломератов не препятствует продолжению процесса горения частиц угля, попавших в шлаковый агломерат

.Вт, "о

Рис. 4 Результаты анализа фракционного состава очаговых остатков дли угля АР

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 ' 1 ' ' I I | !

I 1 1 I !

1 / 1 1

1 1 ^

1 1

1

1 | ! п I 1 I

0,5 1 2 3 5 7 14 20 27 40 50 65 ^шл.мм

Рис. 5 Зависимость зольности и размера частиц в очаговых остатках при сжигании угля АР

Таким образом, применение малого «живого» сечения решетки (1,0 %) позволяет значительно снизить потери тепла от механической неполноты сгорания при неравномерном входном воздухораспределении в сравнении с потерями в высокотемпературным кипящим слоем при равномерном входном воздухораспределении

Обычно, самые большие потери тепла при сжигании мелкозернистого угля в кипящем слое связаны с потерями топлива с уносом

В результате использования неравномерного входного воздухорас-пределения при сжигании угля АР потери топлива с уносом уменьшались с ростом видимого теплового напряжения и составили 1,8 2,7 % Такие малые потери топлива с уносом говорят о том, что применение неравномерного входного воздухораспределения способствует ликвидации зон локального фонтанирования в горящем слое мелкозернистого угля

Фракционный состав и зольность частиц уноса для угля АР представлены на рис 6, 7 При сжигании угля Д получены аналогичные результаты

Вт %

0 25 0 5 1 2 3 5 7 мм

Рис. 6 Результаты анализа фракционного состава уноса за котлом Д-721А

30

40

20

10

0,25 0,5 1 2 3 5 Л>н,мм

Рис. 7 Зависимость зольности частиц уноса от их размера при сжигании угля АР

Следовательно, применение неравномерного входного воздухораспре-деления (узла подачи дутьевого воздуха, формирующего на входе в слой «выпуклый» профиль скорости воздуха и имеющего долю «живого» сечения 1,0 %) обеспечивает снижение потерь тепла: от химической неполноты сгорания, от механической неполноты сгорания и с уносом топлива из слоя.

В работе также рассмотрены экологические аспекты сжигания мелкозернистого угля в высокотемпературном кипящем слое при неравномерном входном воздухораспределении в части выбросов в окружающую среду (в пересчете на соответственно).

Четвертая глава посвящена вопросам апробации результатов исследований и предложенной конструкции узла ввода дутьевого воздуха на промышленном котле теплопроизводительностью до 1 МВт при сжигании антрацитового штыба.

Схема котла представлена на рис. 8.

Котел состоит из цилиндрического корпуса, в котором размещена жаровая труба с приваренными к ней воздухораспределителями, выполненными в виде перфорированных профилей. Уголь горит в топке, оборудованной узлом воздухоподачи, конструктивно повторяющий узел, разработанный и исследованный в настоящей работе. В заднюю стенку жаровой трубы вварен пучок коротких дымогарных труб, который образует первый ход дымовых газов. Своим вторым концом эти трубы вварены в заднюю дымовую коробку, где дымовые газы поворачивают на 180° и по второму-пучку длинных дымогарных труб (второй ход дымовых газов) поступают в переднюю дымовую коробку. Здесь они опять разворачиваются на 180° и по дымоходу (третий ход) поступают в боров котельной или к дымососу.

Котлы рассчитаны на рабочее давление воды до 0,4 МПа с температурой до 115 СС.

воздух

дымовые газы -О вода

Рис. 8 Схема котла:

/ - корпус котла: 2 - жаровая труба; 3 - дымот арные тр\бы первого хода: 4 - дымогарные тр\оы второго хода: 5 - дымоход (¡ретий ход дымовых газов). б, 7- поворотные камеры (задняя, передняя): 8- дверца.

9 - воздухораспределитель; !0 - воздуховод; I! - водоподъемные тр> бы: 12 - вход воды: 13 - выход воды: 14 - дренаж

В котле сжигался антрацитовый штыб (А111), полученный в ОАО «Гуковоуголь». АШ имел следующий гранулометрический состав класс от 0 до 1 мм составлял 24,7 %, от 1 до 3 мм - 38,9 %, от 3 до 6 мм - 21.1 % и остаток на сите (размер частиц более 6 мм) составлял 15,3 % Эти фракции имели зольность 30,0. 26,2, 26,2 и 31,1 % соответственно и содержание серы в них составляло 1.26. 1,21. 1,22 и 1,38 % Среднефракционное содержание серы было 1.25 %. а золы 27.9 %. Среднефракционное содержание влаги было 9.0 %. а максимальное содержание влаги - 12,0 %. Выход летучих составлял 6.0 %, теплота сгорания антрацитового штыба -20,6 МДж/к1. Зола штыба имела следующие характеристики: температура деформации золы - 1270 °С, температура плавления золы - 1290 °С. а температура растекания - 1310 °С.

Результат',: испытаний котла, проводимых на антрациювол; л;~ыбе.

Таблица 2

Наименование показателя

! Рез>1ьг<л | испытаний (1 режим)

Рез\ 1ИЛ1 испытании

(2 рРАИМ)

Номинальная гечлопроизводительность, кВт

648

765

Начальные условия (перед началом опыта) температура во 1ы на выходе из котта температура возы на входе в котел

58 С 50'С

50 °С 45 °С

Конечные условия (в конце опыта) температура волы на выходе из котла температура воды на входе в когел

75 °С 57 °С

/0 Т 48 °С

Средняя температура воды на выходе из котла в стационарном режиме

"4,4 °С 68,04 °С

Средняя темперагура воды на входе в когел в стационарном режиме

Расход воды через котел

Средняя температ) ра воздуха в котельной

56 8 °С

48,05 °С

32,0 м'ч ' 32,0 м7ч

22,4 °С

Средняя температура уходящих газов

Состав \ходящих газов содержание кисторода 0-> содержание двуокиси уперода СО> содержание окиси уг перода (при нормальных физических условиях) СО содержание двуокиси азота (то же) N0, содержание двуокиси серы (то же) БОч коэффициент избытка воздуха котлом а

146,9 "С

17,65 °С 146 1 йС

КПД кола Потери тета с уходящими Iазами от химической непо шо!ы горения у от механической непотноты горения <7, с физическим теплом шлака </г „ с уносом ¿Д в окружающую среду Сречни" расхот \пя (5,) в стационарном режлге

Выхо л 1ака ч стационарном режиме

9 1 % 6,6 %

10 6% 12,7%

713 7 мгЧГ 399 4 мг/м3

63^,4 мг'м3 436,9 мг/м1

8.33 мг'м 9 75 мг'м0

1,9 1,59

83 03 % 84,93 %

7,65 с' 6,77 %

036 % 0 16%

1,93 2,04 %

0,87 „ 0 95 %

4 84 % 4,0 %

1 32 % 1 15%

^8 кг ' 154,2 кг ч

'7 1 к'

16 3 кг ч

Представленные в табл 2 результаты свидетельствуют, что применение технологии высокотемпературного кипящего слоя при неравномерном входном воздухораспределении позволяет использовать с достаточной эффективностью штыбы. До применения указанных технологий и возду-хораспределения этот вид топлива либо вообще невозможно было сжигать в топках малой мощности, либо его сжигание сопровождалось большими потерями топлива, а также значительным загрязнением окружающей среды золой, шлаком, окислами серы и азота.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ РАБОТЫ

По итогам проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработан узел ввода дутьевого воздуха, который способен: формировать неравномерное входное воздухораспределение в слое мелкозернистого угля; работать при высоких температурах; обеспечивать выгорание углерода в частицах топлива при шлаковании топки.

Получено критериальное уравнение для определения минимальной скорости псевдоожижения полидисперсного слоя антрацитового штыба, дающее удовлетворительное совпадение рассчитанных и измеренных значений минимальной скорости псевдоожижения.

Исследовано сжигание двух типов углей в топке, оборудованной разработанным узлом ввода дутьевого воздуха и показано, что применение неравномерного входного воздухораспределения позволяет увеличить скорость горения угля в топке, сблизить скорости горения низко- и высокореакционных углей, а также снизить потери тепла от механической неполноты сгорания и уноса.

На промышленных термических установках экспериментально получены данные для инженерного расчета установок сжигания рядовых углей и штыбов.

Конструкция разработанного узла ввода дутьевого воздуха апробирована на промышленном водогрейном котле теплопроизводительностью 1 МВт, налажено мелкосерийное производство котлов с данными узлами ввода дутьевого воздуха на ряде предприятий России.

За счет более эффективного использования рядовых углей, антрацитовых штыбов при сжигании их в топках малой мощности достигнуто снижение стоимости вырабатываемого тепла и получен экономический эффект - 173 тыс. р т. (в ценах 2003 г.) на один котел.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Лу>! - содержание золы в уносе, %; Аш , - зольность очаговых остатков, %: /•"р - площадь воздухораспределительной решетки, м2: Ь - ширина воздухораспределительной решетки, мм; длина воздухораспределительной решетки, мм; Яш„. И)и- размер частиц в очаговых остатках и размер частиц в уносе, мм; - эквивалентный диаметр частиц смеси, м; - расход топ-

лива, текущее время наблюдений в опыте температура

уходящих газов, - рабочая высота слоя и высота слоя в непод-

вижном состоянии м ^ - коэффициент сопротивления слоя, Яе - критерий Рейнолъдса, Аг - критерий Архимеда, Е, Е^ - порозность слоя и порез-ность слоя в момент начала псевдоожижения, р, рг - плотность ожижаю-шей среды и твердых частиц, кг'м^, АР - перепад давления в с л о - ускорение силы тяжести, м/с2

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1 Котел для центрального отопления, работающий на низкосортном твердом топливе / С Н Кузьмин, Р Л Исьемин Е В Будкова, В В Коняхин // Промышленная энергетика 2001 № 9 С 22 - 25

2 Экологические и экономические преимущества применения жа-ротрубно-дымогарных водогрейных котлов, оборудованных топками «полукипящего» слоя / С Н Кузьмин, Р Л Исьемин, Ь В Буркова, В В Коняхин, А В Михалев ЧУголь 2002 № 10 С 57-60

3 Уравнение для определения минимальной скорости псевдоожижения полидисперсного слоя антрацитового штыба /ЕВ Будкова, Р Л Исьемин, С Н Кузьмин, Н Б Кондуков // Вестник Тамбовского государственною технического университета 2003 Т 9 №3 С 444 448

4 О сжигании низкореакционных рядовых углей в отопительных котлах малой мощности / Е В Ьудкова, Р Л Исьемин, С Н Кузьмин, А В Михалев, В В Коняхин Н Б Кондуков // Известия высших учебных заведений Северо-Кавказский регион Технические науки 2004 № 1 С 19 22

5 Экономия затрат на топливо и зашита окружающей среды при сжигании отходов углеобогащения в отопительных котлах оборудованных топками с полукипящим слоем / Р Л Исьемин, Е В Будкова, С Н Кузьмин, В В Коняхин, А В Михалев // Уголь 2004 № 5 С 51 - 54

6 Кузьмин С Н Технология сжигания низкосортного твердого топ лива и котельная установка для ее реализации С Н Кузьмин Е В Ьудкова // Труды ТГТУ Сб науч ст молодых ученых и студентов 2001 № 8 С 101-105

7 Котет работающий на низкосортном твердом топливе / Р Л Ись-емин, С Н Кузьмин Е В Ьчдкова, В В Коняхин / Жилищное и комму нальное хозяйство 2001 №3 С 36-38

8 Твердотопливный водогрейный котел с топкой полукипящего слоя ' Е В Будкова, СН Кузьмин РЛ Исьемин, А В Михалев В В Ко-няхин И В Казьмин, В В Тишин // Новости теплоснабжения 2002 № 6 С 14-15

9 Трехходовой водогрейный жарогр\бно-дымогарный котеп с топкой по'укипящего -лоя Д1я сжигания н/зкосоргных углей Результаты

четырехлетней эксплуатации / С Н Кузьмин, Е В Будкова Р Л Исьемин, В В Коняхин, Н.Б Кондуков / Новости теплоснабжения 2002 № 11 С. 20-23.

10 Первые результаты испытаний жаротрубно-дымогарного котла с топкой полукипящего слоя на антрацитовом штыбе / Е В Будкова. Р Л Исьемин С Н Кузьмин, В В Конячин, А В Михалев. Н Б Кондуков // Новости теплоснабжения 2003 №4 С 20-23

11 Многотопливный водогрейный котел / Е В Будкова С Н Кузьмин. Р Л Исьемин, А В Михалев, В В Коняхин // Энергоэффективность Опыт Проблемы Решения 2001. № 4 С 30-34

12 О выборе оптимальной конструкции воздухораспределительной решетки топки для сжигания низкосортных углей в полукипящем слое / Е В Будкова. С Н Кузьмин, Р Л Исьемин, В В Коняхин // Энергоэффективность 2001 Индекс 75099, № 07 [45]

13 Охрана воздушною бассейна и экономия топлива при применении водогрейных котлов, оборудованных топкой с «полукипящим» слоем для сжигания низкосортного твердого топлива / Е.В Будкова, С Н Кузьмин, Р.Л Исьемин. А В Михалев. В В Коняхич. АП Акользин / ЕКОЛОПЯ ТА ВИРОБНИЦТВО. 2002 №2-3 (жовтень-листопад) С 43-47

14 Разработка котла для сжигания низкосортного твердого топлива в псевдоожиженном слое / СН Кузьмин, Е.В Будкова, РЛ Исьемин, НБ Кондуков//Экотехнологии и ресурсосбережение 2004 №5 С 73-78

15 Снижение затрат на топливо за счет сжигания мольных шламов в водогрейныч котлах, оборудованных топками с полу кипящим слоем / С.Н Кузьмин. Е В Будкова Р Л Исьемин, А В Михалев, В В Коняхин, Е М Бандура // Новости теплоснабжения 2005 № 1 С 27 - 29

Подписано к печати 12 04 2005 Гарнитура Times New Roman Формат 60 ж 84/16 bvMara офсетная Печать офсетная Объем 0,96 \сл печ л О^ч-изд л Тираж 100 зкз С 242

Излательско-полиграфическиР ие«~"> ' 1v ^92000 Тамбов Советская ¡06 < i4

Of.W-OS.Zl

715

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ СЖИГАНИЯ МЕЛКОЗЕРНИСТОГО УГЛЯ ВО ВЗВЕШЕННОМ И ПСЕВДООЖИЖЕННОМ СЛОЯХ

1.1 Сжигание мелкозернистого топлива в аэрофонтанных топках

1.2 Сжигание мелкозернистых углей в топках с псевдоожиженным (кипящим) слоем

1.2.1 Сжигание в низкотемпературном псевдоожиженном слое

1.2.2 Сжигание мелкозернистого угля в высокотемпературном псевдоожиженном слое

1.3 О влиянии входного (дутьевого) воздухораспределения на движение частиц и горение мелкозернистого угля в псевдоожиженном (кипящем) слое

1.4 Выводы и постановка задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПСЕВДООЖИЖЕНИЯ ПОЛИДИСПЕРСНЫХ СЛОЕВ НИЗКОСОРТНОГО ТВЕРДОГО ТОПЛИВА С ПРИМЕНЕНИЕМ НЕРАВНОМЕРНОГО

ВХОДНОГО ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ

2.1 Обоснование выбора конструкции экспериментальной установки

2.2 Вывод критериального уравнения для определения минимальной скорости псевдоожижения полидисперсного слоя антрацитового штыба

2.3 Методика расчета узла ввода дутьевого воздуха с кипящим слоем

2.4 Экспериментальные исследования процесса псевдоожижения полидисперсных слоев антрацитового штыба

2.4.1 Методика экспериментальных исследований

2.4.2 Обработка результатов испытаний

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ НИЗКОСОРТНЫХ УГЛЕЙ В ТОПКЕ, ОБОРУДОВАННОЙ РАЗРАБОТАННЫМ УЗЛОМ

ВВОДА ДУТЬЕВОГО ВОЗДУХА

3.1 Результаты исследования фракционного состава сжигаемых углей, а также их некоторых физико-химических характеристик

3.2 Результаты исследования горения углей АР и Д в кипящем слое при неравномерном входном воздухораспределении

3.2.1 Результаты исследования потерь теплоты при сжигании углей АР и Д в кипящем слое при неравномерном входном воздухораспределении

3.3 Экологические аспекты сжигания мелкозернистого топлива в высокотемпературном кипящем слое при неравномерном входном воздухораспределении

4. АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПРЕДЛОЖЕННОЙ КОНСТРУКЦИИ УЗЛА ВОЗДУХОПОДАЧИ НА ПРОМЫШЛЕННОМ ВОДОГРЕЙНОМ КОТЛЕ

Рост цен на природный газ и мазут делает актуальным поиск путей эффективного использования таких видов относительно дешевого топлива, как низкосортные рядовые угли и штыбы. Приватизация и дробление предприятий, занимающихся термической переработкой и утилизацией отходов химической промышленности, также обуславливает интерес к разработке высокоэффективных конструкций топок нагревательных устройств малотоннажных химических производств. В этих топках должна быть предусмотрена возможность сжигания низкосортных рядовых каменных, бурых углей, рядовых антрацитов, а также штыбов и других углесодержащих отходов (например, отходов производства сульфоугля). Так, ГУП НПО «Гидротрубопровод» разработано топочное устройство мощностью 2 МВт для сжигания отходов сульфоугля в низкотемпературном кипящем слое и производства горячих газов в установке для сушки фосфогипсовых плит на предприятии «Эривелт» (г. Воскресенск, Московская область), использующего в качестве сырья отходы местного химкомбината. Интерес к сжиганию низкосортных углей, штыбов, углесодержащих отходов проявляется также в современной промышленной и коммунальной энергетике, на котельные которых по данным Института народного хозяйства Российской академии наук приходится более 70 % вырабатываемой в стране тепловой энергии. Большинство этих котельных полностью выработало свой ресурс или в 1,5-2 раза превысило его и находятся в критическом состоянии.

Если не принимать экстренных мер, то в связи с ростом числа аварий в системах отопления, электроснабжения, водопровода и канализации, их критическое состояние перерастет в катастрофическое в ближайшие 3+4 года.

Поэтому актуальной задачей является модернизация и обновление основных фондов промышленной и коммунальной энергетики, в т.ч. установка нового котельного оборудования с топочными устройствами, позволяющими эффективно сжигать угли, особенно более дешевые рядовые угли и штыбы, так как действующее в коммунальной энергетике топочное оборудование не удовлетворяет потребителей ни по экономическим, ни по экологическим показателям.

Известно, что использование техники псевдоожижения является одним из путей интенсификации процесса сжигания мелкозернистых углей. Причем применительно к сжиганию процесс псевдоожижения мелкозернистого угля нельзя рассматривать как чисто гидродинамический. С одной стороны, интенсивность и эффективность процесса горения такого вида топлива определяется параметрами, характеризующими псевдоожиженный слой (порозность, число псевдоожижения и т.п.), а также аппаратурным оформлением процесса окисления углерода топлива кислородом дутьевого воздуха, в том числе с учетом экологической безопасности. С другой стороны, процесс горения достаточно существенно влияет на характеристики псевдоожиженного слоя, так как изменяется гранулометрический состав топлива, распределение частиц топлива по зонам слоя и т.п. Таким образом, рассматриваемая проблема должна изучаться на стыке двух дисциплин: «Процессы и аппараты химических технологий» и «Промышленная теплоэнергетика», что и предпринято в настоящем исследовании.

Целью работы явилось снижение стоимости вырабатываемого тепла за счет повышения эффективности использования рядовых углей и штыбов при сжигании их в топках печей и котлов малой мощности, применяемых в химической и смежных отраслях промышленности.

Анализ литературных данных показал, что существующие технологии сжигания мелкозернистого твердого топлива (рядовых углей, штыбов) применительно к отопительным котельным мощностью 1^2 МВт не отвечают поставленной цели из-за сложности котельного оборудования, его громоздкости, высокой стоимости, низкой надежности. При этом, реализация наиболее подходящей технологии - сжигания в высокотемпературном кипящем слое - сопровождается большими потерями топлива с уносом и с выгружаемым из топки шлаком, что резко снижает КПД печей, котлов и других термических установок, в которых данная технология сжигания применяется. В то же время, в литературе имеются сведения о том, что подобные негативные явления могут быть связаны с перераспределением газовых потоков в кипящем слое, образованием в слое зон локальной циркуляции, в которых и происходит вынос несгоревшего топлива в надслоевое пространство и в шлаковый бункер топки. В литературе также имеются сведения о том, что ликвидировать зоны локальной циркуляции, снизить потери топлива с уносом и с проскоком в шлаковый бункер возможно за счет применения неравномерного входного воздухораспределения, когда псевдоожижающий воздух с большей скоростью подается, например, в центральную, а с меньшей скоростью в периферийную часть слоя.

Однако в литературе отсутствуют фактические данные о вышеуказанном положительном влиянии неравномерного входного воздухораспределения на эффективность сжигания мелкозернистого твердого топлива, нет данных о результатах испытаний топок, оборудованных таким воздухораспределением, в том числе, и об экологических характеристиках работы таких топок. В литературе также отсутствуют зависимости для определения минимальной скорости псевдоожижения полидисперсного слоя антрацитового штыба, необходимые для расчета топочных устройств для сжигания штыбов и рядовых углей, имеющих высокое содержание мелкой фракции (от 0 до 6 мм).

На защиту выносятся:

- полученное автором критериальное уравнение для определения минимальной скорости псевдоожижения полидисперсного слоя антрацитового штыба;

- конструкция узла воздухоподачи, формирующего неравномерное воздухораспределение на входе в слой топлива; полученные автором экспериментальные данные о влиянии неравномерного входного воздухораспределения на сжигание двух представительных углей - низкореакционного рядового антрацита и высокореакционного длиннопламенного угля класса «отсев»;

- результаты апробации результатов исследования на промышленном водогрейном котле теплопроизводительностью до 1 МВт.

Результаты исследования использованы при разработке водогрейных котлов теплопроизводительностью до 1 МВт, мелкосерийное производство которых организовано на ЗАО «Тамбов - Союзпроммонтаж» (г. Тамбов), ЗАО СМНУ «Воскресенское» (г. Воскресенск, Московской области), ООО «Завод КОНОРД», (г. Ростов-на-Дону). Применение таких котлов создает экономический эффект за счет повышения КПД при сжигании рядовых углей и штыбов, а также за счет замены дорогостоящих видов топлива (сортовые угли, жидкое топливо). Так, по данным Муниципального унитарного предприятия «Управление коммунальных котельных и тепловых сетей» г.Гуково (Ростовская область), экономический эффект от применения котлов, в которых использовано неравномерное входное распределение дутьевого воздуха, и замены антрацита класса «семечко» на антрацитовый штыб, составляет 173 тыс. руб./год (в ценах 2003г.) на один котел.

Работа над диссертацией проводилась в Тамбовском государственном техническом университете.

Настоящая работа по исследованию влияния неравномерного входного воздухораспределения на эффективность горения низкосортного твердого топлива в топках печей и котлов с псевдоожиженным слоем является законченной самостоятельной составной частью комплекса исследований, проводимых под руководством к.т.н., доцента С.Н. Кузьмина и при участии к.т.н. P.JI. Исьемина. Всем им, а также профессору Н.Б Кондукову, профессору А.П. Акользину, инженерам В.В. Коняхину и A.B. Михалеву, профессору Н.П. Жукову и коллективу кафедры «Гидравлика и теплотехника» ТГТУ автор выражает благодарность за помощь в работе.

5. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

По итогам проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработан узел ввода дутьевого воздуха, который способен: формировать неравномерное входное воздухораспределение в слое мелкозернистого угля; работать при высоких температурах; обеспечивать выгорание углерода в частицах топлива при шлаковании топки.

Получено критериальное уравнение для определения минимальной скорости псевдоожижения полидисперсного слоя антрацитового штыба, дающее удовлетворительное совпадение рассчитанных и измеренных значений минимальной скорости псевдоожижения.

Исследовано сжигание двух типов углей в топке, оборудованной разработанным узлом ввода дутьевого воздуха, и показано, что применение неравномерного входного воздухораспределения позволяет увеличить скорость горения угля в топке, сблизить скорости горения низко- и высокореакционных углей, а также снизить потери тепла от механической неполноты сгорания и уноса.

На промышленных термических установках экспериментально получены данные для инженерного расчета установок сжигания рядовых углей и штыбов.

Конструкция разработанного узла ввода дутьевого воздуха апробирована на промышленном водогрейном котле теплопроизводительностью 1МВт, налажено мелкосерийное производство котлов с данными узлами ввода дутьевого воздуха на ряде предприятий России.

За счет более эффективного использования рядовых углей, антрацитовых штыбов при сжигании их в топках малой мощности достигнуто снижение стоимости вырабатываемого тепла и получен экономический эффект - 173 тыс. руб./год (в ценах 2003г.) на один котел.

1. Родцатис К.Ф. Справочник по котельным установкам малой производительности / К.Ф. Родцатис, А.Н. Полтарецкий. М.: Энергоиздат, 1989. 488 с.

2. Сыромятников Н.И. Процессы в кипящем слое / Н.И. Сыромятников, В.Ф. Волков. Свердловск: Металлургиздат, 1959. 248 с.

3. Бородуля В.А. Сжигание твердого топлива в псевдоожиженном слое / В.А. Бородуля, Л.М. Виноградов. Минск: Наука и техника, 1980. 192 с.

4. Радованович М. Сжигание топлива в псевдоожиженном слое / М. Радованович; Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1990. 248 с.

5. Кубин М. Сжигание твердого топлива в кипящем слое / М. Кубин; Пер. с чешек. М.: Энергоатомиздат, 1987. 112 с.

6. Технические решения и документация для перевода котлов типа НИИСТу-5, «Тула», «Минск», «Ревокатова», «Надточия» на сжигание в кипящем слое высокозольных углей. Пояснительная записка и чертежи. Экспериментальный образец. Киев: УкрНИИинжпроект, 1986.

7. Котлы малой и средней мощности и топочные устройства: Отраслевой каталог. М.: НИИЭИНФОРМЭНЕРГОМАШ, 1983.14. http://kotel.w4b.ru/prod/topki/15. http://kotlovcks.tom.ru/16. http://petrokotel.ru/

8. О механизмах воспламенения и горения высокозольных углей /

9. Псевдоожижение / Под ред. И. Девидсона и Д. Харрисона. М.: Химия, 1974. 728 с.

10. Шретер В.Н. Паровые котлы / В.Н. Шретер. M.-JL: ГОНТИ НКТП СССР, 1938.420 с.

11. Ейтс Дж. Основы механики псевдоожижения с приложениями: Монография / Дж. Ейтс; Пер. с англ. М.: Мир, 1986. 288 с.

12. Гинзбург А.С. Сушка пищевых продуктов в кипящем слое /

13. А.С. Гинзбург, В.А. Резчиков. М.: Пищевая промышленность, 1966. 196 с.

14. Пат. Япония (JP) 1-27334 В, F23G 5/30, 5/46. Печь с псевдоожиженным слоем / К.К. Эбара сейсакусё. Заявл. № 59-162871. Опубл. 29.05.89. № 5-684.

15. Пат. Япония (JP) 2-15770 В4, 5 F23G 5/30, F23C 11/02, F23G 5/50, F27B 15/00. Реактор с псевдоожиженным слоем и способ его работы / К.К. Эбара сейсакусё. Заявл. № 60-60149. Опубл. 13.04.90. № 5-395.

16. Пат. Япония (JP) 2-52166 В, F23G 5/30. Печь с псевдоожиженным слоем/ К.К. Эбара сейсакусё. Заявл. № 60-60893. Опубл. 09.11.90. № 5-1305.

17. Пат. Япония (JP) 2-58525 В, F23G 5/30. Печь с псевдоожиженным слоем. / Ниппон кокан К.К. Заявл. № 60-201759. Опубл. 10.12.90. № 5-1464.

18. Пат. 79300933.3 (EUROPEAN PATENT SPECIFICATION) 0005964 Bl, F23C 11/02, F22B 31/00, F24H 9/18, F27B 15/10, B01J8/18. Boiler and combustion means therefore. / Robinson, Edwin. Опубл. 07.03.1984. Бюл. 84/10.

19. Пат. 45381/77 Великобритания (GB) 2006942 A, F27B 15/10 F22B 1/04. Fluidizer Bed Apparatus. / John Highley. Заявл. № 7841421 от 20.10.78.

20. Пат. 8320818 Великобритания (GB) 2132110 A, F23C 11/02, F27B 16/16. Fluidized bed shell boilers. / Henry Frank Cross, Maurice Herman. Заявл. № 8333531 от 16.12.83.

21. Пат. Великобритания (GB) 2049893 A, F23C 11/02, F22B 1/04, 13/04. Fluidized bed fired shell boilers. / Gordon Bullock. Заявл. № 7916825 от 15.05.79.

22. Пат. 80/18999 Великобритания (GB) 2077616 A, F23C 11/02. Fluidized bed boiler. / Mehdi Ghaib Mehdi, Reginald Dennis Northcote. Заявл. № 8117773от 10.06.81.

23. Пат. Великобритания (GB) 2085560 A, F22B 1/02, 7/06. Horizontal shell boiler. / John Patrick Moore. Заявл. № 8033379 от 16.10.80.

24. Пат. Великобритания (GB) 2093724 A, F23C 11/02. Fluidized bed combustion. / Francis John Jenkins, Michael John Jenkins. Заявл. № 8106243 от 27.02.81.

25. Пат. 81/00563 Великобритания (GB) 2090767 A, F23C 11/02. Fluidized bed combustion apparatus. / Ronald Bruce Stuart, Alan Gordon Troup. Заявл. № 8134521 от 16.11.81.

26. Применение новых технологий при реконструкции энергетических котлов и в котлах Бийского котельного завода / A.M. Сидоров, Е.М. Пузырев, А.А. Скрябин, А.Н. Маштаков // Труды 4й Междунар. выставки-конгресса «Энергосбережение 2001». Томск.: ТомЦНТИ, 2001.

27. Аэров М.Э. Гидравлические и тепловые основы работы аппаратов со стационарным и кипящим слоем / М.Э. Аэров, О.М. Тодес. Л.: Химия, 1968. 512 с.

28. Fluidization of an Anthracite Coal / M. Leva, M. Weintraub, M. Grummer, M. Pollchik // Industrial and Engineering Chemistry. 1949. Vol. 41, № 6.1. P. 1206-1212.

29. Кондуков Н.Б. Гидравлическое сопротивление в переходной области псевдоожижения полидисперсного слоя / Н.Б. Кондуков // Инженерно-физический журнал. 1962. Т. V, № 3. С. 27 32.

30. Investigation on hydrodynamics of fluidized bed as a component determining heat and mass transfer / N.B. Kondukov, L.I. Frenkel, M.B. Kliot, B.V. Pankov,

31. V.S. Potapochkin, V.P. Tarov // Reprint of a paper presented at the 5th International Heat Transfer Conference. Tokyo, September 3-7. Keidanrenkaikan Building. Tokyo. 1974.

32. Исьемин P.JI. Влияние на циркуляцию частиц в псевдоожиженном слое погруженного тела и неравномерного газораспределения: Автореф. дис. /

33. Р.Л. Исьемин. М.: МИТХТ, 1993. 22 с.

34. Пат. 2168678 РФ С2 7 F24H 1/00, F23C 10/00 от 12.07.1999. Котел для сжигания топлива в псевдоожиженном слое / Р.Л. Исьемин, В.В. Коняхин, С.Н. Кузьмин. Опубл. № 99115316/06. Бюл. № 16.

35. Пат. 2029200 РФ С1 МКИ 5 F24H 1/20. Способ сжигания недробленого угля в полукипящем слое / Р.Л. Исьемин, Л.И. Пушкарев, А.Д. Осипов,1. Н.Б. Кондуков (РФ). 4 с.

36. Равич М.Б. Упрощенная методика теплотехнических расчетов. Теплотехнические расчеты по обобщенным константам продуктов горения / М.Б. Равич. М.: Наука, 1966. С. 175.

37. Котлы отопительные водогрейные теплопроизводительностью от 0,1 до 4,0 МВт. Общие технические условия: Межгос. стандарт 30735 2001.

38. Буевич Ю.А. Струйное псевдоожижение / Ю.А. Буевич, Г.А. Минаев. М.: Химия. 1984. 136 с.

39. Рабочая методика определения теплотехнических показателей отопительных котлов теплопроизводительностью от 0,1 до 3,15 МВт. М.: НИИсантехники, 1988. 60 с.

40. Методические указания по проведению эксплуатационных испытаний котельных установок для оценки качества ремонта. РД 153-34.1-26.303-98. М.: ОРГРЭС, 2000. 37 с.

41. ОСТ 10.31.4-86. Испытания сельскохозяйственной техники. Паровые котлы. Программа и методы испытаний. М.: Гос. агропром. комитет СССР, 1987.

42. Трембовля В.И. Теплотехнические испытания котельных установок: 2-е изд., перераб. и доп. / В.И. Трембовля, Е.Д. Фингер, A.A. Авдеева. М.: Энергоатомиздат, 1991. 416 с.

43. Хзмалян Д.М. Теория топочных процессов / Д.М. Хзмалян. М.: Энергоатомиздат, 1990. 352 с.

44. Гринь И.Г. Повышение реакционной способности высокозольного антрацитового штыба путем предварительной термической обработки /

45. О выборе оптимальной конструкции воздухораспределительной решетки топки для сжигания низкосортных углей в полукипящем слое / С.Н.Кузьмин, Е.В. Будкова, P.JI. Исьемин, В.В. Коняхин // Энергоэффективность. 2001. № 07 45.

46. Коварский Л.Г. Защита паровых котлов от шлакования / Л.Г. Коварский. М.: Энергоиздат, 1983. 456 с.

47. Реконструкция котла ДКВр-2,5-14 с установкой топки кипящего слоя и увеличением его теплопроизводительности. Стендовая установка: Отчет НПО ЦКТИ / НПО ЦКТИ, Руководитель Н.С. Рассудов. Л.: 1978. С. 28.

48. Мунц В.А. Сжигание твердого топлива в кипящем слое / В.Г. Анштейн,

49. A.П. Баскаков, Б.В. Берг // Псевдоожижение. М.: Химия, 1991. 400 с.

50. Горение летучих и паров жидкого топлива в кипящем слое /

51. B.А. Бородуля, В.И. Дикаленко, С.М. Добкин, И.И. Маркевич // Исследование тепло- и массообмена в аппаратах с дисперсными системами. Минск: АНК «ИТМО им. A.B. Лыкова АН БССР», 1991. С. 132 141.

52. Park D. A comparison of the plume model with currently used models for atmospheric fluidized bed combustion / D. Park, O. Levenspiel, T.J. Fitzgeraed // Chem. Eng. Sei. 1969. Vol. 24, № 1/2/. P. 295 301.

53. Цитович О.Б. Проблемы сжигания и газификации горючих сланцев и других высокозольных битуминозных топлив в печах с кипящим слоем /

54. О.Б. Цитович // Проблемы тепло- и массообмена в современной технологии сжигания и газификации твердого топлива: Материалы Междунар. шк.-семинара. Минск, 27 мая 3 июня 1988г. Минск: ИТМО им. A.B. Лыкова АН БССР, 1988. Ч. 2. С. 24-31.

55. Сжигание твердых топлив в низкотемпературном кипящем слое /

56. B.В. Мацнев, C.B. Малиновский, А.П. Сорокин // Горение органического топлива. Ч. 2. Новосибирск, 1985. С. 137- 145.

57. Экологические аспекты сжигания твердых топлив в псевдоожиженном слое / В.А. Бородуля, J1.M. Виноградов, В.Н. Дроздов, С.Д. Славчев,

58. Образование окислов азота и связанных отложений на поверхности нагрева котлов с топками полукипящего слоя, работающих на низкосортном угле / Р.Л. Исьемин, H.A. Зайцева, А.Д. Осипов, А.П. Акользин // Промышленная энергетика, 1995. № 2. С. 37 38.

59. Котлы отопительные теплопроизводительностью от 0,10 до 3,15 МВт: Общие технические условия. ГОСТ 10617-83.

60. Ochrana L. Development of fluidized bed combustion technologies in the Czech Republic / L. Ochrana // Paper presented at the 17th World Energy Congress held in Houston. Texas, USA in September 1998.

61. Первые результаты испытаний жаротрубно-дымогарного котла с топкой полукипящего слоя на антрацитовом штыбе / Р.Л. Исьёмин, В.В. Коняхин,

62. С.Н.Кузьмин, А.В. Михалев, Е.В. Будкова, Н.Б. Кондуков // Новости теплоснабжения. 2003. № 4. С.20 23.

63. О сжигании низкореакционных рядовых углей в отопительных котлах малой мощности / С.Н. Кузьмин, Е.В. Будкова, А.В. Михалев, P.JI. Исьемин,

64. B.В. Коняхин, Н.Б. Кондуков // Известия высших учебных заведений. СевероКавказский регион. Технические науки. 2004. № 1. С. 19-22.

65. Твердотопливный водогрейный котел с топкой полукипящего слоя /

66. C.Н. Кузьмин, Е.В. Будкова, А.В. Михалев, P.JI. Исьемин, В.В. Коняхин, И.В. Казьмин, В.В. Тишин // Новости теплоснабжения. 2002. № 6. С. 14-15.

67. Котел для центрального отопления, работающий на низкосортном твердом топливе / С.Н. Кузьмин, Е.В. Будкова, P.JI. Исьемин, В.В. Коняхин // Промышленная энергетика. 2001. № 9. С. 22 25.

68. Котел, работающий на низкосортном твердом топливе / С.Н. Кузьмин, Е.В. Будкова, P.JI. Исьемин, В.В. Коняхин // Жилищное и коммунальное хозяйство. 2001. № 3. С. 36-38.

69. Будкова E.B. Технология сжигания твердого топлива и котельная установка для ее реализации / Е.В. Будкова, С.Н. Кузьмин // Труды ТГТУ: Сб. науч. ст. молодых ученых и студентов. Тамбов, ТГТУ. 2001. Вып. 8. С. 101-105.

70. Экологические и экономические преимущества применения жаротрубно-дымогарных водогрейных котлов, оборудованных топками «полукипящего» слоя / С.Н. Кузьмин, P.JI. Исьемин, В.В. Коняхин, Е.В. Будкова, А.В.Михалев // Уголь. 2002. № ю. С. 57 60.

71. Разработка котла для сжигания низкосортного твердого топлива в псевдоожиженном слое / С.Н. Кузьмин, Е.В. Будкова, Р.Л. Исьемин, Н.Б.Кондуков // Экотехнологии и ресурсосбережение. 2004. № 5. С. 73 78.