Запропоновано передтопки-запалювачі фонтануючого шару для реконструкції котлоагрегатів, що спалюють пилоподібне високозольне львівсько-волинське газове вугілля. Наведено матеріально-тепловий розрахунок передтопка, проведений урахуванням з умов підтримання режиму автотермічного займання. Доведено, що використання в передтопку грубого пилу з тічки повернення сепаратора підвищить ефективність використання палива та збільшить верхню межу навантаження котлоагрегата.

Доведено залежність високих значень втрат теплоти від механічної неповноти згоряння під час спалювання низькосортного твердого палива у псевдозрідженому шарі з утворенням в останньому зон локального фонтанування чи осередка кипіння. Обгрунтовано можливості ліквідації осередка кипіння та збільшення ККД котла за рахунок формування на вході в шар палива опуклого профілю швидкості газу. Запропоновано конструкцію повітророзподільної решітки та котла, наведено результати їх випробувань під час спалювання простого антрациту й антрацитового штибу.

Показано, що під час двостадійного спалювання низькосортних палив на нерухомій колосниковій гратці підмішування відходів древесини до торфу та бурого вугілля покращує процес горіння не тільки стосовно зменшення викидів оксидів азоту, але й окису вуглецю. У деяких випадках додавання 50 % відходів деревини зменшує шкідливі викиди вдвічі. Розрахунковим шляхом встановлено можливість існування максимуму потужності теплогенератора залежно від розмірів кусків палива.

Предложены способ термоконтактного пиролиза угля и конструкция топки, предназначенная для сжигания твердого топлива в циркулирующем кипящем слое. Рассчитаны геометрические и физические параметры зоны пиролиза, расположенной в пристеночной области надслоевого пространства. Показано, что при подаче угля через часть площади поперечного сечения кольцевой зоны происходит разрушение кластеров, что интенсифицирует процесс горения (газификации) в ядре потока.

Досліджено умови загоряння львівсько-волинського вугілля.

Приведены результаты теоретических исследований; получены зависимости, описывающие процессы в системах автоматического управления процессами сжигания твердого топлива. Предложен алгоритм управления теплотехническими агрегатами, который обеспечивает заданную точность стабилизации выходных параметров и учитывает экологический критерий.

Проаналізовано закономірності кінетики та динаміки вигоряння високозольного вугілля та його коксів у киплячому шарі під тиском (КШТ). Створено лабораторні установки для дослідження кінетики та динаміки взаємодії паливних частинок з киснем повітря у КШТ. Розроблено методику імпульсного експерименту, що дозволяє визначити залежності швидкості реагування від ступеню конверсії та температури за різних значень тиску у зоні реакції. Для температур 360 - 1000 °С, тиску 0,1 - 2,0 МПа, частинок 0,1 - 1,6 мм отримано кінетичні та динамічні характеристики взаємодії вугілля та коксів Донецького, Львівсько-Волинського басейнів, а також донецьких антрацитів і пісного вугілля з киснем повітря. Одержано емпіричні залежності часу вигоряння частинок зазначеного вугілля в КШТ. Наведено технологічну схему установки ЦКШ-1,0 та методи відпрацювання режимів "піроліз - спалювання" у циркулюючому КШТ. Здійснено порівняльний аналіз техніко-економічних показників роботи перспективних та існуючих технологій. Запропоновано рекомендації щодо використання технологій спалювання вугілля у КШТ в енергетиці України відповідно до типу вугілля та потужності енергоблоку.

Представлены результаты экспериментальных исследований стабильности факела при сжигании смесей антрацита и тощего угля. Проанализирована зависимость расхода газа для стабилизации горения от содержания тощего угля в смеси. При помощи программы Ansys Fluent уточнены особенности течения в тракте установки.

Проанализированы недостатки известных методов диагностики процессов дефлюидизации в кипящем слое при сжигании в нем биомассы. Предложен метод диагностирования указанного процесса по изменению безразмерной амплитуды пульсации перепада давления в слое.

Построена математическая модель аэродинамики и физико-химических процессов, с помощью которой численно исследовано два способа термохимической переработки бинарных смесей: комбинированное сжигание бурого угля и соломы в реакторах с неподвижным слоем; совместное сжигание угля и биомассы в камерных топках в режиме пневмотранспорта. Определены оптимальные диаметры частиц угля, обеспечивающие минимальный механический недожог, при разных соотношениях расходов компонентов бинарной смеси. Показана возможность организации процесса сжигания антрацитового штыба и соломы в камерных топках с сухим шлакоудалением, что способствует снижению вредных выбросов азота и серы в окружающую среду.

Рассмотрены перспективы использования низкосортных и высокозольных углей, отходов углеобогатительных заводов и угольных пород в качестве твердого топлива на ТЭЦ и районных коммунальных котельных. Обоснована технология сжигания тощих углей в топках низкотемпературного кипящего слоя (НТКС), позволяющая сократить вредные выбросы оксидов серы и азота в окружающую среду. Рассмотрена концепция развития способов сжигания твердого топлива в кипящем слое, что потребовало модернизации топок энергетических котлов и реконструкции слоевых топок котлоагрегатов паропроизводительностью до 25 т/ч, а также проектирование и строительство котлоагрегатов с топками НТКС паропроизводительностью от 10 до 400 т/ч. Дано описание псевдоожиженного состояния кипящего слоя, зависящего от скорости ожижения и скорости уноса или от пневмотранспорта.

Вибір оптимальної марки вугілля для ТЕЦ під час переведення їх котлоагрегатів на пиловугільне спалювання здійснюється за допомогою формулювання задачі багатокритеріальної оптимізації для системи котел - вугільне паливо. Запропоновано сукупність частинних критеріїв оптимальності для оцінки ефективності функціонування ТЕЦ під час спалювання вугілля в котлі. На основі аналізу та оцінки ступеня впливу основних параметрів енергетичного вугілля на показники роботи ТЕЦ для математичного моделювання вибрано фізико-хімічні, теплотехнічні та економічні характеристики - зольність, вміст сірки, волога, теплота згорання, ціна продукції та коефіцієнт доступності - частка виду вугільної продукції в сукупному обсязі вітчизняного товарного вугілля. Для визначення узагальненого критерію оптимальності системи використано принцип крайнього песимізму (критерій Вальда). Оптимальним вважається вид вугільної продукції, для якого мінімальна оцінка за одним із частинних критеріїв є максимальною у переліку цих видів. Таким чином досягається рівноправність впливу окремих критеріїв на результат вибору. Розглянуто приклад застосування розробленої моделі до вибору оптимальної марки палива під час переведення на спалювання вугілля котла БКЗ-420-140НГМ. Для оцінки ефективності паливозабезпечення ТЕЦ використано вісім технологічних, теплотехнічних та фізико-хімічних, цінових показників вугільної продукції власного виробництва та шість - для імпортованого вугілля.

Індекс рубрикатора НБУВ: З352.04

Рубрики:

Спалювання твердого палива

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто питання підвищення енергетичної ефективності та екологічних характеристик котлів малої та середньої потужності систем теплопостачання на основі досконалості опалювальних процесів, процесів теплопередачі та емісії шкідливих речовин в низькотемпературному киплячому шарі (НТКШ), під час спалювання високозольного вугілля Донецького басейну. Висвітлено особливості процесів сушіння палива і виходу летючих, розкрито вплив температури шару на характерний час процесів для вугілля марок Т, Г і Д. Проаналізовано динаміку механізму формування і характеристик уносу, запропоновано режимні характеристики спалювання вугілля і напрями зниження емісії шкідливих викидів. Обгрунтовано вплив часток інертної маси на псевдозрідження і на теплоперенос у НТКШ, вплив ступеня псевдозрідження на конвективний коефіцієнт теплопередачі. Охарактеризовано конструкцію топки котлів малої і середньої потужності з НТКШ для спалювання низькосортного вугілля Донецького басейну. Визначено режимні параметри роботи, за яких котел працює найбільш ефективно з економічної та екологічної точки зору, завдяки розподілу первинного і вторинного повітря.

Приведена методика математического моделирования при использовании программного пакета "SigmaFlow", который позволяет описывать процессы аэродинамики и теплообмена при термической переработке поплив. При моделировании учтены особенности горения и газификации водоугольного топлива и использовались кинетические константы и значения энергий активации, наиболее полно описывающие реальный процесс переработки топлива. В результате моделирования процессов газификации и сжигания водоугольного топлива в циклонном предтопке с горизонтальной осью цилиндрических камер получены температурные поля и поля концентраций угольных частиц по сечению предтопка, а также составы продуктов термической переработки.

Мета роботи - обгрунтування можливості підвищення енергоефективності твердопаливних теплогенераторів шляхом застосування регульованих режимів дозування повітря та палива. Дослідження процесу горіння твердого палива базується на законах збереження маси, енергії та кількості руху, що є наслідками першого та другого законів термодинаміки. Планування заходів з метою підвищення енергоефективності базується на основі принципів енергетичного менеджменту з використанням даних, одержаних на базі методів імітаційного та фізичного моделювання. Проаналізовані фактори, що впливають на ефективне спалювання твердого біопалива в теплогенераторах. Запропоновано спосіб дозування компонентів твердого палива та повітря на підставі аналізу складу димових газів. Створено імітаційну модель електротехнологічного комплексу теплогенератора з системою керування електроприводом вентилятора та шнека на базі використання адаптивних нейронечітких систем. Обгрунтовано ефективність реалізації раціонального дозування компонентів горіння з використанням регульованих режимів роботи шнека подачі палива та вентилятора на підставі аналізу складу димових газів, що надало змогу підвищити енергоефективність твердопаливних теплогенераторів, зменшити шкідливі викиди до атмосфери, забезпечити безпечну подачу палива до камери горіння, що унеможливлює загорання палива в бункері у випадку аварійної зупинки. Запропонований спосіб подачі енергоефективної паливної суміші у твердопаливних котлах пройшов випробовування на виробничих потужностях ТОВ "Українські технологічні системи" в Тернопільській обл. Як компоненти біопалива використано подрібнену солому вологістю 25 - 37 % і тирсу деревини вологістю 12 - 15 %. У ході експериментальних випробувань система керування продемонструвала задовільну роботу на технологічному обладнанні підприємства. Одержані результати довели, що застосування запропонованої технології надає змогу зменшити затрати електроенергії в середньому на 17 %. Даний спосіб можна використовувати на переробних підприємствах великої та малої потужності, що націлені на використання альтернативних видів палива.

Разработан экспериментальный метод исследования сгорания одиночных угольных частиц, позволяющий определять реакционную способность углей разных типов. Показана возможность, с помощью данного метода, определять время сгорания частиц угля для фракции до 160 мкм экспериментально, и для фракции до 25 мкм расчётом, на основании экспериментальных данных. Показана простота данного метода по сравнению с существующими. Экспериментальные исследования проведены на электродном графите в воздушной и кислородной средах.

Запропоновано механізм утворення сірководню з сірки вугілля при його факельному спалюванні. Результати тестування розробленої моделі показали добре узгодження з даними експлуатації котлів ТПП-312 ДТЕК "Ладижинська ТЕС".

Індекс рубрикатора НБУВ: З352.04 + З370.2

Рубрики:

Спалювання твердого палива

Котельні цехи теплових електричних станцій

Шифр НБУВ: Ж25096 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З352.04

Рубрики:

Спалювання твердого палива

Шифр НБУВ: Ж25317 Пошук видання у каталогах НБУВ