Обоснование практических рекомендаций по организации оптимальных режимов предварительной термической обработки и сжигания угля в пылевидном состоянии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

На основе данных о реакционной способности угля выполнено расчетное обоснование требований к организации процессов его подготовки и сжигания с учетом исходного качества и режимов работы систем подготовки и топочных устройств энергетических паровых котлов. Установлена взаимосвязь между такими режимными параметрами работы устройства для предварительной термической обработки угля как размер пылеугольных частиц, температура и длительность обработки с качеством исходного топлива с целью обеспечения устойчивого воспламенения и полноты выгорания продуктов термохимического превращения угля в условиях топочной камеры котельного агрегата. Результаты цикла аналитических исследований обобщены и доведены до уровня инженерной методики (в виде номограммы), которая позволяет по известным характеристикам исходного топлива (реакционная способность и размер частиц) определять оптимальные значения температуры и времени процесса предварительной термической обработки угля перед сжиганием в топочной камере парового котла. Найденные режимные параметры работы устройства предварительной термообработки угля обеспечивают выполнение поверочных (тепловых) и конструкторских расчетов реальных топливоиспользующих установок, например, систем безмазутной растопки и пылеприготовления. Установлено, что наиболее оптимальный режим предварительной термообработки полифракции бурых канско-ачинских углей с точки зрения эффективности воспламенения и сжигания продуктов термообработки составляет 800–850°С при времени обработки 0.6–1.2 с. Результаты расчетных исследований нашли свое подтверждение при проведении экспериментальных работ на специальном лабораторном стенде, обеспечивающем режим предварительной термической обработки угля в пылевидном состоянии в широком диапазоне температур и дожигания пыле- и газообразных продуктов термообработки в различных условиях.

Об авторах

Е. А. Бойко

ФГАОУ ВО “Сибирский федеральный университет”

Автор, ответственный за переписку.
Email: EBoiko@sfu-kras.ru
Россия, Красноярск

А. В. Страшников

ФГАОУ ВО “Сибирский федеральный университет”

Автор, ответственный за переписку.
Email: savtr@mail.ru
Россия, Красноярск

Список литературы

  1. BP Energy Outlook 2035. February 2015. BP p.l.c., 2015. 98 P. http://www.bp.com/content/dam/bp/pdf/energy-economics/energy-outlook-2015/bp-energy-outlook-2035-booklet.pdf
  2. Key World Energy Statistics 2012: International Energy Agency. OECD/IEA, 2012. 80 p. www.iea.org
  3. Бойко Е.А. Реакционная способность энергетических углей // Красноярск: ИПЦ СФУ. 2011. С. 606.
  4. Заворин А.С., Некряч Е.Н. Об условиях преобразования минеральной части пылевидного бурого угля при горении // Изв. вузов. Энергетика. 1988. № 9. С. 91–94.
  5. Brown R.C. Thermochemical Processing of Biomass // Conversion into Fuels. Chemicals and Power. San Francisco. CA, USA: John Wiley & Sons, 2011. P. 348.
  6. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод). Изд. 3-е, перераб. и дополнен. СПб.: НПО ЦКТИ, 1998. С. 257.
  7. Мещеряков В.Г., Верзаков В.Н., Маршак Ю.Л. и др. Структура факела в тангенциальной топочной камере котла БКЗ-500-140 при сжигании березовского и ирша-бородинского углей // Теплоэнергетика. 1989. № 8. С. 13–18.
  8. Маршак Ю.Л., Митор В.В. Проектирование топок с жидким шлакоудалением (руководящие указания и дополнения к нормативному методу теплового расчета котельных агрегатов) // М.: ВТИ, 1983. С. 102.
  9. Бойко Е.А., Страшников А.В. Кинетика термохимического превращения твердого органического топлива при высокоскоростном нагреве // Известия РАН. Энергетика. 2021. № 4. С. 103–126.
  10. Сотников И.А., Окерблом Ю.И., Итман Д.Л. и др. Основные проектные и конструктивные решения по паровому котлу П-67 на канско-ачинских углях для энергоблоков мощностью 800 МВт // Теплоэнергетика. 1978. № 8. С. 15–21.
  11. Бабий В.И., Куваев Ю.Ф. Горение угольной пыли и расчет пылеугольного факела // М.: Энергоатомиздат, 1986. С. 209.
  12. MoGraw, Michael. Coal-water slurries are ready for utility boilers // FRI News. 1989. № 29. P. 1–5.
  13. Померанцев В.В., Арефьев К.М., Ахмедов Д.Б. и др. Основы практической теории горения // Л.: Энергоатомиздат, 1986. С. 312.
  14. Бойко Е.А., Страшников А.В. Теоретическое обобщение и развитие математического аппарата неизотермической кинетики // Известия РАН. Энергетика. 2021. № 2. С. 97–118.
  15. Амосов А.А., Дубинский Ю.А., Копченова Н.В. Вычислительные методы для инженеров // М.: Высшая школа, 1994. С. 554.
  16. Кузнецов П.Н., Федорчак М.А., Тарасова Л.С., Колесникова С.М., Каменский Е.С. Реакционная способность бурых углей в условиях термоокислительной деструкции // Химия твердого топлива. 2012. № 1. С. 1–12.

Дополнительные файлы


© Российская академия наук, 2023