Исследование способов снижения влияния тепловых электрических станций на окружающую среду при сжигании суспензионных топлив из отходов углеобогащения и биомассы

Няшина, Галина Сергеевна
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

ОБОЗНАЧЕНИЯ………………………………………………………………………………………… 4
ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………………………………….. 7
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБ АНТРОПОГЕННОМ
ВОЗДЕЙСТВИИ ТЭС НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ ………………………………. 24
1.1. Традиционные топлива ТЭС. Антропогенные продукты, образующиеся
при их сжигании ………………………………………………………………………………………. 24
1.2 Анализ современных методов снижения антропогенных выбросов,
образующихся при сжигании угля на ТЭС ……………………………………………….. 30
1.3. Перспективы применения суспензий ВУТ и ОВУТ …………………………….. 36
1.4. Перспективные добавки к топливам …………………………………………………… 38
Выводы по первой главе …………………………………………………………………………… 42
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ….. 44
2.1. Современные методики исследования процессов сжигания топлив и
выбор наиболее целесообразной для регистрации в лабораторных условиях
концентраций антропогенных выбросов, образующихся при горении
перспективных суспензионных топлив …………………………………………………….. 44
2.2. Экспериментальный стенд и методика регистрации концентраций
антропогенных выбросов, образующихся при горении суспензионных топлив
………………………………………………………………………………………………………………… 50
2.3. Характеристики компонентов суспензионных топлив ………………………… 57
2.4. Методика приготовления топливных суспензий …………………………………. 64
2.5. Оценка стабильности топливных суспензий ……………………………………….. 67
2.6. Методика расчета относительного показателя эффективности топлива . 70
Выводы по второй главе …………………………………………………………………………… 73
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
СОСТАВА ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ ГОРЕНИИ
КОМПОЗИЦИОННЫХ ТОПЛИВ …………………………………………………………….. 75
3.1. Сравнение газовых антропогенных выбросов при сжигании углей, ВУТ и
ОВУТ ………………………………………………………………………………………………………. 75
3.2. Влияние концентрации компонентов………………………………………………….. 85
3.3. Влияние технологии приготовления суспензий ………………………………….. 90
3.4. Влияние твердых древесных компонентов …………………………………………. 93
3.5. Влияние твердых растительных отходов…………………………………………… 102
3.6. Влияние биожидкостей…………………………………………………………………….. 106
3.7. Влияние маслосодержащих отходов переработки растительного сырья и
масел ……………………………………………………………………………………………………… 113
3.8. Совместное сжигание индустриальных отходов в составе
органоводоугольных топливных композиций …………………………………………. 118
3.10. Относительные показатели эффективности органоводоугольных топлив
в сравнении с углем и мазутом ……………………………………………………………….. 134
3.11. Расчеты газовых антропогенных выбросов при сжигании одиночной
капли и аэрозольного потока суспензионного топлива ……………………………. 152
3.12. Рекомендации по использованию результатов исследований ………….. 163
Выводы по третьей главе ………………………………………………………………………… 168
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………………………………… 171
ЛИТЕРАТУРА ……………………………………………………………………………………….. 174
ОБОЗНАЧЕНИЯ
d
A – зольность в сухом состоянии, %;
Ar – предэкспоненциальный множитель;
Arelative – относительный показатель эффективности топлива;
A – эмпирический корректирующий коэффициент;
B – эмпирический корректирующий коэффициент;
C1ɛ, C2ɛ, C3ɛ – константы k-ɛ модели;
Ci – стоимость компонентов, $/кг;
|Ci|wall – молярные концентрации поверхностно-адсорбированных частиц на
стенке, моль/м³;
Cdaf – содержание углерода на сухое беззольное состояние, %;
DNOx&SOx – показатель, характеризующий получение количества энергии в
расчете на стоимость топливной суспензии и концентрацию основных
выбросов NOx и SOx, (МДж/($∙ппм))2;
Er – энергия активации, Дж/моль;
Di,m – массовый коэффициент диффузии для i-компоненты в смеси;
DT,i – тепловой коэффициент диффузии;
Drelative – показатель эффективности использования композиционного топлива
относительно угля;
Gk – генерация энергии турбулентности, кг/(м·с3);
Gb – генерация энергии турбулентности плавучестью, кг/(м·с3);
Hdaf – содержание водорода на сухое беззольное состояние, %;
H0 – высота исходного образца и отделившейся водяной связки, мм;
Hc – высота отделившейся водяной связки, мм;
k – кинетическая энергия на единицу массы, Дж/кг;
kf,r – константа скорости реакции, моль/л;
Mabsolute – абсолютное значение массы топлива (ВУТ, ОВУТ, уголь),
необходимое для получения идентичного количества тепловой энергии, кг;
Mrelative – относительное значение массы топлива (ВУТ, ОВУТ, уголь),
необходимое для получения идентичного количества тепловой энергии;
Mabsolute ash – абсолютное значение массы зольного остатка, кг;
Mrelative ash– относительное значение массы зольного остатка;
M  ,i – молекулярная масса реагента, г/моль;

M  , j – молекулярная масса продукта реакции, г/моль;
Ndaf – содержание азота на сухое беззольное состояние, %;
NOx – концентрации оксидов азота, ппм;
NOx relative – относительные концентрации оксидов азота;
Odaf – содержание кислорода на сухое беззольное состояние, %;
Qas,V – высшая теплота сгорания, МДж/кг;
q – тепловой поток через стенку трубы, МВт/м2;
R – универсальная газовая постоянная, Дж/моль·K;
Rd – начальный радиус капли, мм;
Ri,r – скорость реакции, 1 моль/л·с;
Sabsolute – абсолютное значение стоимости суспензий ВУТ и ОВУТ, угля, $/кг;
Srelative – относительное значение стоимости суспензий ВУТ и ОВУТ, угля;
Std – массовая доля общей серы на сухое состояние, %;
Sk, Sɛ – исходные условия, задаваемые пользователем, кг/(м·с3);
Sct – турбулентное число Шмидта;
SOx – концентрации оксидов серы, ппм;
SOxrelative – относительные концентрации оксидов серы;
Tign – температура зажигания жидкого горючего нефтепродукта, К;
Tf – температура вспышки жидкого горючего нефтепродукта, К;
Tg – температура в камере сгорания, °С;
Ts – температура внешней поверхности трубок водоподогревателей и
экономайзеров, °С;
Tw – температура пароводяной смеси в экранных трубах и в трубах водяного
экономайзера, °С;
ui – скорость, м/с;
Vdaf – выход летучих веществ на сухую беззольную массу топлива, %;
Vg – скорость потока окислителя, м/с;
Wa – влажность, %;
xi,j – координата, м;
Y1 – показатель устойчивости топливной суспензии;
YM – поправка для диссипации энергии при учете сжимаемости газа, кг/(м·с3);
YP – массовая доля продукта реакции;
YR – массовая доля реагента;
βr – показатель температуры;
δa – толщина буферного слоя (летучей золы), мм;
δb – толщина стенки, мм;
ɛ – скорость диссипации турбулентной энергии, м2/с3;
η’i,g,r – показатель (экспонента) скорости для i-го газообразного вещества,
участвующего в реакции в качестве реагента;
η’g,s,r – показатель скорости j-го локализованного компонента участвующего в
реакции в качестве реагента;
λa – коэффициент теплопроводности буферного слоя, Вт/(м·К);
λb – коэффициент теплопроводности материала стенки, Вт/(м·К);
μt – the турбулентная вязкость, Па·с;
ν’R,r – стехиометрический коэффициент реагента;
ν”R,r – стехиометрический коэффициент продукта реакции;
φв – массовая доля воды в составе топливной суспензии, %;
φо – массовая доля опилок в составе топливной суспензии, %;
φм – массовая доля жидкого горючего компонента в составе топливной
суспензии, %;
φу – массовая доля угля в составе топливной суспензии, %;
ρ – плотность, кг/м3;
σk – турбулентные числа Прандтля для k;
σɛ– турбулентные числа Прандтля для ɛ;
τ – время, с.

В течение последних десятилетий потребление угля в мире растет
высокими темпами [1–3]. Тенденция глобальной электрификации в
большинстве стран приводит к увеличению выработки электроэнергии. При
этом лидирующие позиции имеют тепловые электрические стации (ТЭС). В
настоящее время в структуре глобального энергопотребления при сжигании
на ТЭС углей разных марок производится почти 39 % объема мировой
электрической энергии. По данным [3, 4] к 2035 г. этот показатель снизится
до 33 %. Однако потребление электроэнергии может вырасти на 43 % за тот
же период (табл. 1). Это иллюстрирует устойчивые позиции угольной
теплоэнергетики в мире [3].

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Помогаем с подготовкой сопроводительных документов

    Совместно разработаем индивидуальный план и выберем тему работы Подробнее
    Помощь в подготовке к кандидатскому экзамену и допуске к нему Подробнее
    Поможем в написании научных статей для публикации в журналах ВАК Подробнее
    Структурируем работу и напишем автореферат Подробнее

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Дарья П. кандидат наук, доцент
    4.9 (20 отзывов)
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных... Читать все
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных исследований, связанных с журналистикой, филологией и литературой
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    28 Выполненных работ
    Екатерина Д.
    4.8 (37 отзывов)
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два об... Читать все
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два образования: экономист-менеджер и маркетолог. Буду рада помочь и Вам.
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ
    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Екатерина Б. кандидат наук, доцент
    5 (174 отзыва)
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподав... Читать все
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподавала учебные дисциплины: Бюджетная система Украины, Статистика.
    #Кандидатские #Магистерские
    300 Выполненных работ
    Анна В. Инжэкон, студент, кандидат наук
    5 (21 отзыв)
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссе... Читать все
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссертаций. Работала в маркетинге. Практикующий бизнес-консультант.
    #Кандидатские #Магистерские
    31 Выполненная работа

    Другие учебные работы по предмету