автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Совершенствование и внедрение комплексного термического анализа для выбора рациональных способов и режимов подготовки канско-ачинских углей при их энергетическом использовании

"КчМш1сТЕРСТБ0 НАУКИ, ШШШ ШКОЛЫ Я

ШШШ РОССИЙСКОЙ адИ'АШШ

КРАСНОЯРСКИЙ ИНСТИТУТ 1ШШШ металлов

На правах рукописи

Бойко Евгений Анатольевич

:О ВылПИ101 ВОВАхШЕ И ШЩРВНИЕ КОШ ЮНОГО Х^ЯНЖОГО АНАЛИЗА ДЛЯ ВЫБОРА. РАЩЮИАЛЬШХ :Я0С1Б0В'й РВШОВ ШДГОТОНШ ШШСКО-ЛЧИШШХ тШ ПРИ ж ЗНЕРГЕГШЕСКОМ МСПОИЬЗОЕАНИЙ

;пепшльность 05,14.04 - Прсглшлензая теплоэнергетика

А в т о. р 8 | е р а т щосерташй на соискание ученой степшш кандидата техннческтк: наук

Красноярск 1393

Ра дога шкшша ш ка&эдре "Теилсшш олохсгрпчзехао стан-дин" Красноярском ашшжехьаугосши'о шочск-гута.

Наущай руководакель: хшадаязт кшсгческах саук, додояг В.Д,Дубровский

0§эдкадш® сгахононш: дохгор гехшкюсквх пауз;,

профессор И,В.Краев

жаздздот мппгчеекг. наук фÄ Степанов

Ведуяря организация - ПО оиергояни и адоощс^жздяк

"Краокояроюнарго"

¿1&- Л //-) —— Зкщяа сос2сцгся »И!??.!»*........1993 го,га в г,... часов

в нот ученого совбзз ш заседании спз1?яаллзкрО£аннсго совета

К 064.03,02 пря Красноярска,! институчв вдошвс шкшюя.

Огзивц л деузс эюадалрах, заг-срошшо гербовой печатью ер гашзащш, просим ншграхшггь ко адресу: 660025» г.Красноярск, пср.Вузовс1а:;;^3, КВД, учвпшу сохфвяара ашплуга.

С диссертацией йоеко озшксшаься в йибластеке шезжгута, Лагсрофораг разослан ""... . 1233 г.

Ученый секрогарь • спеца&визкрозагшого совета, хаивада» токштоюех наук ¿^^

ОЩАЯ ХАРЛСГЗЗИ-ЮКЯСА. РЛБОШ

Лу,?уалт»т;ост:ь тоботц. Дтателыгш! опит использования каиоко» ачшсккх утлой на гопловш: элокгростшашяк показал, что трздщи-ошио способы ice подготовки и сжггаши по в сосияют удовлетворить соврстчяш тробонахшям обеспечения надендостл л экологической чпстопг рабокх котельных агрэгатов. Это связано со скедя-£ккой их глнноральаoii часта и зиачятельншз кояобашхямп теплотехнических з&рагдвристик.

С уютом огрс.'.шоГг рола утлой Кашжо-Ачишкого бассейш в развития пртазподатедышх скд Скбчря и тештнс-энергсетлосксй бззн зтрапы, шсзтабов дебюта угля, нройчк-п повышения эффективное®! ого лшодьэовэнпя в эяерютгжэ п эютдошого расходования стано-еится актуально:', Б связи с отпп разработка и внодрепна процесса тродаардтедьио!1 тсрлэтсской обрэботга! топлива пород скишвмм я траквдсу таагзшояспосьзопазп'Л к:.:еет первосхеяхохшоо эшчонзо.

Достаточно эФТоияазш средство:,: рскешя указанной зада та шсяегся кспааьэолокдо методов келялексисго торкчэокого анализа i иагс^атачоского модзлгрохззшя.

Вздоляеипая работа являемся часть» исследований, яров »дамах сафедро" "Гешюь-к'а. оло1«в;гчес1сло сташдл" Красноярского пйгап-ех.~ шческого ia:cr;:?yxa но задпшпэ 07 ксмялешгой цачевоП гаучло-гохтгеоояой програ!.ош ХЦ.С08, утверядашох! Яосгсшовлеп»-..! ГКШ' ¡CCP 0 4741250/132,

Цель, работи. Разработка раодоналышх способов и роыыоп терр гачеокой подготое-та :шнм:о-чшвсккх углоЗ, обесиотпваяцих яозызсп-cío шде:шостл д околоютсскоё бозспаояостя работ« котельных аг~ >огатов и воодогенцо л энергетику шсокоокяслешшх углей бассейна.

Научгая, коту.ка. На осяово комплексного тедатчоского анади-¡a (КГА) разработала магодика совместного ояредалешш характеристик твердого тешила: топлотехшчоскях к теллоцшнчесхоп:; кгшотп--:ос5Их параметров яааартя влага и ввдошпш летучих вецоста. С гскоиш штем-гдиоского аппарата неязоторшгееской кяноишг вплел-:еп ахшлз вдклтшя степени охмедеююстл ианоко-ачинешк углзз: K/tУ) т состав и длительность виделохшя гаэообрашш продуктов p:t различных рэкиглах ого температурной обработки. Разработана атаэдтичзскйя модель теплообмена в устройств ххо тормяческоЗ обработки топлива, учхггывакс^я хашвтику испарения разню: форм вла~ к и шмгостадкйннх процессов смаю- п газезоделения. Исследовано

4 '

влияние решяошх параметров термической подготовка та интенсивность загрязнения поверхностей нагрева в образование оксндов азота при саагашш КЛУ разно'! степени ошсленности.

Дтактячесггая; сонность. Усовершенствована методика КЕ1 для экспресс-оценки теплотехнических характеристик тсилпва. Определена значения кинетических констант ка стадиях испарения: влаги и шделшшя летучих веществ аз КЛУ. Внявлен механизм образованна тенловше потерь с хшичаскш кедокогш при сангании канско-ачинс-югх углей из зояц окисления в топках энергетических котлев. Разработана исмограша дая выполнения инженерных расчетов ло оаределе-шш рациональных ренинов термической обработки Ш" перед скЕгани-е:л. Предложены схеш и устройства термоподготовки кашжо-ачгшегагх утлой к скитанию £ условиях тепловой электростанции, пезволявдае повысить надежность работы котолыых агрегатов, ■ снизить выбросы , оксидов азог-а в атмосферу,- вовлечь в тсс-ШЕНо-екергетический баланс страны вкоокоокислешше угли Каяско-Ачшского баасе^ха.

Реализация пез.ультатде работу. На ТЭД.-1 г.Красноярска принята к внедрению система термической подготовке топлива к сигтанию на котлоагрегаве Ш3-320-М0 ПТ 19, позволяющая повысить надежность работы котла по условиям плакаваняя поверхностей нагрева» снизить содержание оксадсв азота а домовых газах. Результата работа используются в ваучннх исследованиях С-Петьрбургскчго технологического института, ири создании энорготехн©логического кожлек-са на какскс-зчннских углях, а такш в конструкторских отделах п/о "Сибанеггоши" Барнаульского котельного завода, нроекэдрукщаго котлоагрегаты для сяигания дйУ»

. Автор заштопает. Методику вдзиаксног'о тершческого анализа совместного определения теплотехнических, теплофйзЕческах к хшна-тичзеких характеристик твердого топлива. Результаты: счета! кинетических констант на стадах кояареаия влаги и выделения летучих веществ кааско-ачансгих углей» Каттаческз» модель геидсобаова в аппарате но терахческхш. обработке угля'перед ейккшиеа. Результаты имшташй поя^сшшиокяой установки по таршческоа подготовке и сжиганию КАУ,- Рекомендации по шхтиошш еФфекЕШюсти- энергетического использования канако-ачгшеках углей.

Атгр.обгкщз •работи. ■ Основные результата диссертационной рабозп докладывались- и сбсуздалиск да Всесоюзной сцаездншх "Комплексное использование углзЗ СССР в народном хозяисЕВе'ЧйркутскДЭвЭ), на Всосошной яаучна-гехшгееехэдй коийереадак "Разработка и внедрение

технология комбинированного производства тепловой л электрической энергия н использование газотурбиншк установок"(Ташкент, 1990),на Всесоюзной конференции "Проблеш использования канско-ачинсклх углей в окорготлко" (Красноярск, 1991) ,ла Всесоюзно!' конференции ";.!и-нэральная часть топлива,пиакование,загрязнение н очистка котлов" (Челябинск,1992), га Региовалышх конференциях имодас уюю!х"'.'о-лодень и научно-технический прогресо"(Красноярск,1989,1991), га Всесоюзной выставло"НТТГЛ-Х11"(Порль,1989) экспонат "Сиотема подготовил углей Каиско-Ачлпского бассейна"нзгракдеп дипломом I степени.

Публикация. По результатам шполнвшшх исследований опубликовано 10 пзчатнкх 'работ и получено 5 авторских свидетельств 1а изобретешь

Осгьем тмботн. Длооортгиионная работа соотоит лз введения, шести глад, заклвчолзя, списка литератур«, включающего 166 иаимо-иогаплй л приложения, Дюссртсция содержит 143 страницы машгао-па'сного текста, 3 таблиц л 63 рисунка.

основное содержание; раб0и1

Обобзениег,: материалов пишташДО и эксплуатации котельник аг-регатоз при работа на каиско-ачшюкях углях(КАУ) установлено, что традахсвошм способа ях подготовки к сгснгашгя не л состоянии удовлетворить соврзкеншд требованиям обеспечения надежности я экологической безопасности, Эта проблема сир бояео усугубляемся при ло-'йхуплэта: Дй теляовуа электростанцдо-окисленных КАУ, свойства который шло изучали. Ползало, что сувдзозвуизио трудности онергс-1к-чоского ислользогаилл каиско-зчшхспи: углэй л значительной мере! могут бцть преодолела путем организации предварительной термической подготовки его пород еяиганшд. Анализ состояния современник технологии и устройств по термической обработке твердого топлива показал целесообразность полета новцх слособос л рстамол их реализации й условиях электростанции.

Наиболее дффзшалш средством рекешл этих задал является использование, кэтодов шяизкелого тержческого анализа и математического коделяровалия, однако о.то;июсть исследуемых процессов требует их далыгойзюго совзршолотвовсипл.

В связи с вааэлзло:.{ешши, сформулировали следующие задачи исследования:

-совершенствование методика комплексного термического анализа (К'ГА)дяя оценка теплотехнических и теплофлзлчэоких характеристик угля;

- шбор условий и разработка рекшецдаций ко применении КТА ддн определения юштчвехих Eapaaespoa процессов исяареппя siorn к адделешш легучих вздвою;

- разработка ьтеиакгчоской кодатп яаилсо&тшга в аохцслшг-

чои ::м ахшарате для технической обрабохчш гоплпаа;

~ ексаершена-адшос ясслодовандо процесса жориачоской ctípa-6oi'i3i Ш и вшше aro на шгсшсшшссга загразкаиш aoBopxnooteli нагрева и образованию оксидов азora;

- определение рацноюишш рзашов уерцэтюсксй подготовка канеко-ачщюккх утлой к разрабояа Ередясаошхй по позивешга 'iííjiuociií Hz онэргетачоского исаользояапп::.

Тик как угла югделкых ызстсрсадсццй Канско-Агапсхого «tacceJI-ш, по tsiiorat характеристикам, сходни иоаду собой,го розепяо ксагас лйншвс задач досгдгадооь нселедсЕанлел угля гамбсяео нерсшисшвао-го Бэразовсйого изсторо.:даш:н. Бее непег. зуекю в исследованиях угояыш пробу балл иредеаржгеяшо разейш! но их огакш окгслол-носи; (c.o.)iia ура усяовше Грушш:рядово«(1;оо1сиоло1ай1<0угйть, miexeu¡m!¿(<¡, о .понев БО>0 л евгамтай (о. о. <í еяеа б£$>. йзгслендссгь удя шредолялась лотрографп'кзетйы иегодои по ГОСТ 8920-79.

характеристик бороу osoicoro угля осуцестшяжась с шагоаво усовор-шнсгБовашш.. ко-лодаии кх соклестнсго определяя ко ^езульхаюл двух оиигоЕ 1й'А~т$р;щчео};ого разлекешгя я торюойясйгзшой достругс-ида иаввожн гчшаша а шигоршю тегяторатур 20*900°С. Возмскнссяь xeps-Ka^aasarхрячоского слроделошк юншэдртаг \У°»па>:о,щ лаучвх Vo, зольности .4" а «шоги сгорания по предлагаемой шгодш исдаердаегаг июою кооафяцгояа^: когршщгхг с определением эк характеристик пс ГОСТ:, г. =0,997*0,S9S. Остредодеиио готофязичеаас харакгеряскас (вдоодмяи,шшо:.бсос2И, кооффзцнонгса сопло™ к tc:,í-нерагурсароБодщости) основано ш усгашжлзшш л лепользолаши per-рзеешк-тх зааюшостей их пемененпя в соогветегаии с язмоношш шкогсааиосккх харагяоркскш «гопак*, оцродояяеишс ло дщшш КТА.

с im™ щпоя^т ттм тптчя.шрям* гт д w

делешгя... лащ~г;;>- воа;ес?в попользован к дополнен метод комплешюго гершгеесглго анализа, разработанный Г.П.Атаовщ.

Результат эксаэршэетадьных исследований по кшшвке испарения влага из уголыш. часка; обрабатывались ло уравнению:

где U0- яачэлмгаз влагосодергашге топлива; U- текуцоо значение влагосодергдпяя топлива во время термического анализа,кг/кг; Ни-кснстаята скорости супет, 1/с.

Кеялокспкй герягаескпй анализ березовского угля похсазал, что процесс ясЕЗроипя влага га частая угля осуществляется в два этапа, отличающихся кятенснвяосткз убита шссн топлнвкой яавеоки на ТГ-хсрязой. Установлено, что на перзсы этапе(20*160°С) удаляется гпг-росконячесхая влага тошшва. Энергия связи( Е ) и предэксяоненци-алишй мксяигольС процесса es лсгмреши, независимо от степени схшсленностя борезовского угля составили соответственно 11+Г4 цДя/ моль и G,6*2,5 I/o. На втором arane(I60*28G°C) испаряется влага но определяемая в пастояпео пре.уя но ГОО? - хямячесх-к "связашаш" влага топлива. Количество s то л форма влага в борозовсяом угле достл-гаот 6% я йояее, а значения хзяготячосзазс констант составляют: £" = 24*29 хйй/коль п J'0Ml,5*3,o)*lQ2

Кяпетичесхай акая» я сцежу слоашх оксаерхменталышх херпвих оттагекет давасадг аэдалепзя -летучие веществ при тормяческсм раз-ложогсш ¿орловского угля» ясяучсниях гл основе его комплексного уорягчесяого анализа знцсляяил пря тем допущеюи, что этот прспоос еяиснваотся сясгсяой парачлельпо-лооледовазезлышх яоебратяглш; ро-агшдй яорйсго порядка я, что отсутствует яерэзсресиюо взанмодейсг-яяэ ЕСлДу щищягаш дэструяш. Сумкашсо кшютхгеосхсое уравнепяо к,-сот вид: Jdhh „§•/

tíT-^rY bol¡(f CiïjhsiJôxp[ Iff.

где --¿ - IffJ - количество парогазовая ксяшшягаов; j - 1,М - \ количество шдазцдшьет-к стадий, ответствеяшгх за внделеета ¿ 4га компонента;; Со!} г C;j » соотвегствешхо начальная я текущая концентрация ярсреагдровзвэгго i -го кошонеята на / -roí: стадая; B¿j , t'eij - зяергяя активации я прэдэхссяокещкальшй шогштель; /? - универсальная газовая постоянная; Т - температура процесса. А, Л

Состав дезучязг продуктов терличесхсого разложения ( С¿ )бяд представлен как ссвскуяяоств яддавпдуальпих газообразных компонек-гов л яаров углеводородгадх соединений - скол.

Установлено,что состав я Аяиаицка вцделонпя летучка веществ яря торшчеоЕСи разжшзпшг березсвского угля зависят от степени его снаслопяостн (ряс.1,2). С увеличенном степени овлслегахостп у1^еяЕзается выход иш, метана ( СИ4 } я водорода (//?), яо яря этам значительно увелптзяваегся выход дяо1ссяда углерода ( CO¿ ). Общая доля смолы-в составе летучих утлеяьиается с увелячоняец стопига

Динамика шхсда индивидуальных газообразных компонентов при термическом разложении березовского угля

О,В Г

мсн* ¡■мин 0,4

0,3 0.2 0,1

л О

/ 1 к

1

Л?

Л-ЙГ^Г

-¡2.0

КС»3

Г-1-МН 8.0

5.0

4.0

2,0

200

,400

£00 Т,°с 300

а.

/ Ч /__

/:Ч ГС

■

"V

5

А--¿У

200 "" 400

ч

б)

600 Т,"С 300

400 „ч 800 Т/С ■

■л-}!

а) шдалецкз окегда». углерода;

б) водорода,;

в) диоксида углерода(- —) и кетаиа(--5 .

д -• рядрвой уголь ; о - окисленный ; в - сахяатий ,

Рас, I

Завгсиаооть захода лезучих яецеств хяи зергшческш разлозшш березовского угля ог степени.его'окксленяссти

25 ^¿Гаа/4 юо

ЖГШХГоо.

оглслолнсокг угля, изменяясь с при деотругашл рядового угля до 6Q% при террора злспешш сажистого угля.

Базовой моделью для разработки алгорнжа определения изхотп-чеша харантористик и ого программной реализации послуалло следующее кинетическое уравнение:

.JÊL

r тт

(3)

в'smj~tôj(Z)kcjexp l

гдо тгг, ~ степень превращения ¿-го хоглюлеита па /-ой

С oj "" L, H}

стадяя процесса; С;:}- конечная концентрация пророагировашего во-цеотхза.

Лет оценки тсшетхгсескжс параметров peœœjxU, отпотстеошпвс за с.чолс- и газспхдэд-апиз пелодьзегт. пришил последовательного рао-~зта л иааякггешз отдельных «гадай.*' Задачу полиса на сухлярлой Епкоявчгохгаа грнвзй (Mt) участка изолированной стадии резала с ncîioiîbio ::оррзляцлз:зюго анализа эксперимехнгалызхх точек в координата:: Аррзнпуса («j ). Иске:,но кинотичоекпо параметры опрздйвяпа чзроз косфсТпзден'гк линейной регрессии. Расчетная за-гяскшсть стеясхщ щкззрацохш на У-ой стада определяется из сло-дузоц^го соотлспэлля: .

й/г)^ ЖРЩаь- kcjF/Щ j . (4) где 10}- зкггсетге доля npopoorapcgaBcai'û |сщоствз при ггаисшашлой гоеторатурз j -ой стадах; ^¿^fo^pj^^^Jc/T - пятогро-зке-иснешладьпая фухедая. ~ '* '

. После хшетгдаюг пелучетя: расчетных пиачепй ^ dtojfdï' из ifôxoкшотдасияе ^якяс ¿У/ и ' dkOildZ гкгйластся преяеее • попета и слродолсх-иэ лораме-троз следуетей стадии.

3 результата расчзтоз кшоигееохетх парэштроэ процесса яцде-лопххя лстуже зегзс«® бзрозозехах углей получек.? дапхлхе по влиянии его отезкш окмаганзоаза на число и техасратлаюхс лпторлалц ил,тх-ШТ&даш: ста^» дачи хгрерз'шхровяетзго вецостла, хептокггееккв яюккшжг (£"и да взгшого исследусмого парогазового кегдхонон-тз s оостзез

■ SsospanoracoJî розультатез Ш. по яппсткяо испарения влага и а^элйпзя: сюгуэх лссрсгз в о<еасть ккмшх скоростей нагрева {в -1024-104град/о), с зтсиода г.агсг.атпческсго аппарата поязогоринчес-xtой хшэетя гнпшшок прогноз протоглпля этих прещеоеов в реалышх условиях подготовка и ешхгашш березовского угля. Установлено,что копкурнрузщзи процессу сушки топлива в устройствах по его термо-лрэтотопко (Tmîp =500-г-700°С. -1.5с) будет являться процесс "'■^Работа проводилась совместно с хгафедрой теплотехники î.DtTII

газовиделешш. Соотношение продуктов деструкции "смола-газ" составляет 0,16/0,84-0,21/0,79. Применительно к условиям топочных процессов ( Тс:,< =I30Q*I4ü0oC) похазано, что выгорание скислешшх и сакистнх березовсккх углей будег лимитировано даительноотко виде-лехай оксида углерода и смояозадеяения. Получено, что при сивганш окисленного угля в тот© котла ЕаЗ-500-140 IIT, при эегихературе сп::~ гахшя 13Ш°С, в зоне активного горения успевает выделиться 75$ оксида углерода и сиолы, a при скихании сакистото борезовского угля соответственно 68 ir 03$.

Атж1тячосцоо д^даруща щккояор зрругюя^ Q<}p2$WW ¿qíESl ökso построено на часденкса моделировании гезяоо&зш в ахша-раго дт ториоподготовхса угля на основе использования результатов КТД по оиредашшв гевдотехЕичоожнх, ташхсфзашгвокгас и шшвдчбв» шх характеристик березовского угля,

11рц кодаякрогши процесса угля ¿isa: щлшяш

скодрящо деяугешя; роаззкроваше протекав? на позэрянсстп часкхцц сферической <£ор?.н; часавка ¿ газовой среда дазиляае хыэсге с -поЗ с адзвшзой скоростью; зохшехжшяй корояоо гаке» из раса-латр;;-виалой система ûîcyTciajreï.

педаль icwtoa&rcm в аппарате до •гср:ячоокоп обработке уиих базируется на сиогеко до$^рашваяшв ураьаешй гакеввощйх вхюпехш жгшрагэра чесюэдц и газовой «годя во вро~ мзиа» кэшгедоэ влаш1С05?п часдащ, ;хгаоиошо хтишргццп га ооо^а-ва ввдедкшшяж летучих воцоств:

QsMñúr äy ■ tMÉÏûl. áti

CcnVch ctr CchVM C/T~

OÍTz„ ÓQcK FbfT4 г4) МиЯг ( fiffr -r )

én-^СшШвпУг Cítú 4 dCÍ

h oz Cí foOt 'ctT

С начальшая условиями: „

Т*0; Тг*Тго~. Tt-Ъо i LU-Uсо ; %CÎ*0

Система уравнений была решена яа ПЭНД методом Рунге-Кутта-

Велъбарга с автоматическим .выбором шага л псгрешостыо - 10""^.На-лалыгие уелмяя аярздехяллсь из теплового расчета скстеин пиле« приготовления.

Проведением сспоставятелышл расчетов по тершческой обработке березовского угля разной степени окисдепности»mroJpaiioiS размером 50... 1000 цкя upa различна-: значвнпях 77о~ 600...1200°С установлено, что процесс теркшходготсша! угояышх частиц размером более 100 г.-кгл является сучсствелио лепзотэршлоскж (рно.З). ïat-яерагурный уроаонх Ое„) s даатолънссгь иеизотсргхпеской стадцгл С£см) сбрабст:;:: берез свозшго утаих гевдеят от степени его оккслен-постл, Эта завясгкость еда более услламется лрл уваллченпз размера гчивугслышл tjKîosm ski укеньявшз тегллоратуры обработки

Дтоззпдотего, ^длч с асахвяряяп езевдшвд продуктов переработки бшю проведете да яолзгфсагкояяоЯ стзндовой установке пролзвода-толыгастьэ но тсплг.зу до Ï50 zir/ч. Устройство по термообработке 7rm прокотагаяег ообсГ; глгдеру подогрева угольной шм втелнашуя лз двух пстрпоголк Еоакопгякшх д&гавдроз и горлзонталшш эдопе-рд'тслтэльниЛ ттзегой тосхслодгстоз;";, Ркутрошяа цллппдр выполняет фулдщло муфзлл, - сие-тагалаей ¿езкэри вгаокохешоратзплшх

иро.вузиго1» сгсгхятл а утягоЗ лвд вэорзазвеиоЗ та термообработку* Алларат обесиеллваег сфабстау тешаюа л гагсоршяе тег.зтарптур от SCO до 900°С» лрл врклеет пребюгзгош угвльяшс чзетгзд а усгэяов-::о от 0,6 до 2,5 сек.

Получено, " "что торспгескея обработка бер-эзсвст;ого угля пеза-■улскхо от oro ovestom; с;л:елс:я?согл = 25D~ûC0cC, 0,8+1,2 сок) лривщеге к еодвдояпз тгпдотк ссорстя тверда: яродуктоп тор-j'ooupadoTjci с 23 до 29,5 м!*г/кг, прл отом ссдерглшго влаги л бал-ластиых летучих (С02) з лпл лрпктлчэсдл росло пут, Устаноалело, что прелултп термообработки устойткно горят при гашерзтуро «ягоа-тгя ят$ 1100°а с кооэфзхлелтаг.т лзс'лткз воздуха кэ г,;е~се 1,2 прл этегд жаагееокШ ледозог составляет 0,1*:,5$, а пехазлтчестай 0,8*2^.

Лрл анализе атюрдазнтальщй данпнх и результатов аналитически: исследований ло давемагэ лзменетшя качостлэ продуктов термообработки Березовского угля получено, что дх относительная погрел-ноет?, лрл 85$нои доверительном тшторвате составляет (5

Результаты- численного эксперимента то моделированию

процесса термической обработки березовсного угля

(£=200 ыкм, Тто=Ю00°С ) /£00 г0

ТгЛ

)

2 3 Д ^Л —\

■7м. ■■-■■—■ — ■■ ——- ^ _

р/У'

Ссог, Сем ,

Сек,, С со г

8ШШ

"СсЛ

20

№ 2.0- Г, с 3.0

•т- рядовой уголь; 2- окисленный; 3- сакнстый . Рис. 3

Ноыограгтка режмов термзческой подготовка березовс-1сого угля к сястащпо

2,0 Г, С 42 Щ

{ ¿О 4$ 60 с.&,% т

С.О.- степень окислен-жо поста угля, % ;

Щ7 размер частиц, шт

¿Ш Тся- температура сжегши „ продуктов тепмообр;

Лаг, . ботки угля, иС ;

*С . Т^Т - температура и Брею ¿500 обработки.

Рис. 4

Иссяедсвашо процесса загрязнения поверхностей нагрева погано» что кнтекспвлсоть загрязнения при сяягашш продуктов термо-рабожкя угля, коззгсгсшо от степени оккслегшостя в 2,5т3 раза asió» чем щи cEsraiзди неходшве теплив,

Сглгашэ березовекпк углей разной стелена оккслешюстя после термообработка: позволило устаневхтз, что с увеличением темпе— туря обработок снигашого топлива, содерзааие окислов азота(//#д) ютовыя газах сянгастся. Так дрп егнганпп окпелешаго угля (Тояа 2QçG»ct =1,25) црт телкературе обработки 350°С концентрация гтйЕПла 680 wAs?, а щя ежганга в тех se услозкяк продуктов рабсткя- яри текпературз обработки 650°С - 330 «г/гД

^.^ftTg^^^POTQ^iTK^ раттатоя тер/тщеотмА по^отопп г-апр^о^уг^ г. была решена задача по поиску ептлналь-

z xcacpäsjsa з цре::с1пг обработал га оонешо разработанной гате-спсокс! аода кнлосбггона з кшарзго но термообработке утля(5). лв~ал<-сь, u'jo .сзтг'ШгызгЗ регл термообработка додяеп удовдет-рта» оледзр^з! geaesmas

-.•.'глксглолхпого влага л бакастшас логушх кз тошпша;

г^гдсгЕгргстг логрптк верезга жщояпзшкея из угать-í iCX:")> об:-сяо'П!Л?.:с::сй m: сгайзшюз восилаиевокпе;

-отсугсетз сстасюс: потерь от ншолнеш огорашя. Г/'ате^аггкскзя ($ср:лз • sasiciï кржорлез отгклпзацш ямеег сле-пгд: . . „ Л ■ Л' /

iU;Cèsf-mm z&^a, ; iiZu^?*» , (6)

i IJ , ~ саФтгзкз »läx'ii з öaxtgOTKHx яетучпх з творднх гсткта;-: торстсжшЗ гбрабстха угля; - дпп&шюсть видояо-I осгаеткзкг дайгзгчях гз зсплдга доело его геркообрабоия; -

угатаягас з тсяочной камора по

rOKlñ.SÍ 1ГОЛДОГО ВЯС$£%ЕВЯ*

Рескзйо йакгсвкЭ тзггетгзгегеяв» кодеяя (5) с учетом лнбрагашх зпззтров «икясада (б) кеззоетав nqpcSoa К предстаажешш рэ-шшов .сюосгазсзгЬзгт^гх гаотехоа а ллдз пс:ограг.мя (рис. 4), Ко-•раг.";:а дает roK,:cr:-ïCôTS хго гарактерхйтзкеп исходного топлива jûiar^cirsEi öficsaB,'cs®iea& акгсязпасстя) ' л таяературе саагання дааов- термообработка берозсвскоге уаля'озгрэдеднть рашишалкшй 3aepaïïStao-içà::ssac3 рет» его терглкескс« подготовки. Реяскен-мая тС--язратурз обработка рядового боразевекого угля размерен ¡тяц 230-:-250 .глгл - ерздпежегрзлькая »аяичпва irpyniiccTir помола шйрдкцяонпои продукта суцествузхцдас систем шиепригогоалекая,

при вреиени обработки 0,8-3-1,2 сок,составила 460*480°С, окаслевдо-го угля То$р = 580*6Ю°С I; сажистого - То&> ~ 630-:~650°С.

На основании дрсзедеишхх ксследсшашй предяогсены с;се;.ш и устройства подготовки £АУ скитанию позволяющие осуществить аерыи-чоскуз обработку угольной пыле перед ее оззганпш в условиях тепловой электростанция. Реализация разработанных технических рзиешй достигается как путем создания котлоагрегатов нового тппа, таг: д незначительной реконструкцией судествукцеге котельного оборудована Технические решения разработали на уровне изобретений.

сшошые вывода

1.Усовершенствована методика хюшяешюго термического анализа (КТА) совместного определения различна: по связи с угольный ведает вш фор« влаш.внхода летучих веществ, зольности и теплогн сгорания твердого годлива с ого яеплефхзичеоких характеристик: плотности, теалоамкости, коэффициентов аепло- и температуропроводаосиз;,' Впервые установлена зависимости изменения тедлсфтанческих характеристик от степени окпслешости березозского угля.

2.Разработана методика термического анализа и произведена количественная оценка кшвгапюмшх параметров процессов кспарекпя: гяг-роскспкческо'- и "связакной"$орц влаги. Это позволило расчистим путем установить закономерности влияния доходного содержания раадгс-шх по связи с угелндаг .веществом фор: влаги, размера угошннх ■частиц и температурного уровня вх обработки на дщшшжу сушка«

3.Разработан зкспзрдкенЕалыю-раоче'изй' метод иссдсдозвнаа нетики многостадайяш: процессов терлдчеркой деструкции по результатам КТА. На его основз дниошека раздельная оценка 'юзеадки ловцделеная и ыкода'хтдшшдуалышх кекпоиентов а состава летучих веществ при тершзческоц разлешш берэзовскаго угля. Установлена влишше стелет: окаслонкосиг борззозокого угля на шшззгеоевда характеристик! ввделенля даеучих веществ. ■

4. Экстраполяцией результатов КТА в область шсияказ: скоростей нагрева (£~1013трад/о) ваявяенн и проанализирована прз%ш дтазрде-ния тепловнх потерь с неполнотой сгорания прл сгвгаиаи окислешшх и сашютых берез овсклх углей. Показано, что выгорание овдх ухлей- и топках знергойпеекцх котлов будет дамищровано ддаелэдостая сио-ловыделения и .выделения оксида углерода,

5.Разработана математическая модель теплообмена в аппарате по термической обработке угля, учитывающая основные факторы» опреде-

дянцта процесс. Обосновали крятеряя энергетической эффективности тор-сргоской: подготовки угля к скнгапш, Опродолеян рациональные рожкш организации термической подготовки о'орезовского угля раз™ но:: степени окяолешюстя к сзиганкв,

6.Рассчитана и изготовлена экспсршентальняя установка по тер-ицческой обработке угля. В результата окспоршонтальншс исследований процесса терглсяодготовет борезовского угля разной етепегат ояисяошюоят с последующи езягаяисм продуктов порорабогкя установлено вдаялао яориообрэбогаК ~осГ/> =350{-800°С) ка енпаепко пятен- . еявноезя загрязкеякя повержосто:*: яагрова козла в 2,5-3 раза я содержания оясидоя азота л догошк газах более чоп в 2 раза.

7.?азраб01япн и предюгляии схеми я устроз^ства, позэояйшгга ооу-гесгвигь пракгачесхуэ решотгэщвэ гврвтакямв подготовки зсзиско-ачзкег.а: угяэй к оняганпя я псвяспть оф1<эжгяшоскь их окоргоигеос-г-.ого "сяакьзсвазвт.т:.

С~лдае.:гй екопокический эффокт за счет пошпгазшя гачества угашюЬ холи пород останцем в результате оо яродварягельпей тер-кпчсояоЗ яедгегозкз я зшгаляенвя гэхяшюсксго анализа за хитродш зегсессяз исходного угля и продуктов его пбрабошх методом КТЛ составят 330 тсс.руб. з год.

Ло гшо диссертации шуйлзковат еяедодае ряботп:

1« дуброаохаЗ В.А. .ГЛясахЪчэкко С.А.,Бо8зсо В,Д..л лр. О рационально:.; яспользовахш оккслешшх углей Жаяскс-Ачаяского бассе2яз//ко:*-пяокснов нсвсяьзсвгшо углей СССР в г-ародном ;:оияйсгве,Тез;докд,, Всесо:озл;сгй)."Ирз-угсЕ'Л.гГ СО АН СССР, 1339.-с.23-25.

2, Бойко В.А,, ДОрозехкВ З.А. Исслодсгоняо рсогтонших харзк-таргогав горения кзкепо-ачхпбгдх утлой// Таз .долг, я оеоейирзгзск. шф,- Крзоиоарся: ШО СССР, К89,~ с Л 6-17.

3, Дубровский' В, А. „ Во.':но 3.Л, Гйзрабогж! сястсгд* подгогозта утлой 1Сапсяо-Лчикс2:ого £?сссе:лп/Л'о:ш:окекоо лсасльзсвашю уплся Шг-ско-Ачкнскохо бассс51!а.Сб.1Е^цгр.-йоштград:ДТ1!,1Э50.- с.77-33.

4,Дуброгскпй В.А, >1Ьаа«'5дояко С,А.,Бойх-:о Б.А.Снсзсщ подгеговга углей для кошт с звдш* ишкоудаяешгег.'//3 гд!.:Газрабогха я ззяшд-реяяо техиаяагял хомйшршигоого арспсйоясгва сешговсй я ядэкзря-ческсй шорггя.¡¿атор.Всесозоз.кенф,-Тапкой :71Ш, 1290.- с.59-65.

5, Дубровский В.А., Бойко З.А., Цедров 5.В. Сястомз яодпловки ¿тлей д?1я котлов ЕКЗ-320-140 ЕрзсясярОЕой ТЭЦ-Т// Прс&гешх яспояь-зовзшш каяско-ачинсютх углей в энергетике. Тез.докл.Всессвз.нояЬ. -Красноярск: СлбВТЯ, 1991.- с,51-52.

6. Дубровский В.А., Бойко Е.А. Разработка слоооба тершчзокой подготовки березовского угля на основе изучения кинетика процессов его сушки и термодеструкция. Таи но с.81-82.

7. Бойко Е.А. Матеиитическое иоделлроааяие теплообмена в аппарате термической подготовки угольной ищи. // Молодакъ и 8Ш. Тез. докл. исосбщ. Регион. конф,мслод,улбгаах.~ Красноярск: ВНТО виер-готлков, 1392,- с,46.

8. Дубровский В,А., Бойко Е.А. Результата испцтаннй и разработка варианта реконструкции систеш подготовке топлива для котлов сжигающих угли Калско-Ашшкого бассейна // КрЩ» 1992.- о.21. Дзп. а ВЯНШ 15.09,92 В 3355 - эн 92.

9. Деринг И.О., Дубровский В.А.', Михайяенко O.A., Бойко Е.А. и др. Глубокая термсгасяготсвка угольной пели - путь уменызения ила-кования к улушешя ака-тсгилосхюй чистота -паровых котлов // Мшг-ральная часть тошшва, цяаковаша, загрязнешэ и очистка козмов. Тез.докя. Бсеросс.коиф.- Челябинск: УралВТИ, I992.- c.I4.

10. Бойко Е.А.,-Дубровский S.A., Мздсайлояко С,А. Исследование ' процесса предварительной ториической подготовки какоко-ачинскга углей m основе их ксашксното термического анализа // Совзршен-ствоваше. катодов наушщх исследований, С0,паучл.тр. - Красноярск: КрШ, 1992.- з.36-44.

11. A.c. J5 1740869 ССОР, ШИ3 Р 23 С5/03. Топочное устройство/ Дубровский- В.А., Евтихоэ Ж Д., "Бойко S.A. и др. Опубл. 15.06.92, Бш. JS 22.;

■ 12, A.cl JS I7408SS СССР» ШОД3 Р 23 KJ/OQ, -Снстеш ршшригстов-ления котла/ Дубровский В.А.,- Бойко Е.А., Евтпхов S.4. я др. Опубл. 15.06.92., Вал. й 22. '

13. А.с, # I76Q253 СССР, ШЩ3 Г 23 KE/GO. Система• ицдолриготов-дения котла / Дубровский БД., Бойко Е,АМ Евтихов 2,Д. и др. Опубл. 24.08.92., Бзэд, ß 33. '•"•',

14. А.о. № I75I595 СССР, ЦКИ3 Р 23 05/03, Топка / Дубровский В.; Бойко Е.А.,: Евтлхоз 2.Д. и др. Опубл. 30,07.92, Бш. Ji-28. { .

15. A.c. Ii I75IS04 СССР, ШЩ3 Р 23 К 3/00. Дадахтоль-пылекои-цеигратор / Дубровский В.А., Куликов С.М., Бойко Е.А, и др. Опубл. 3Ü.Ü7.92., Вал. П 28. ■