Энергосберегающие и природоохранные принципы технологий работы котельных установок промышленной теплоэнергетики на основе использования био-водоугольных топлив

Малышев, Дмитрий Юрьевич
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………. 4
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДОУГОЛЬНЫХ ТОПЛИВ В ПРОМЫШЛЕННОЙ
ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКЕ ………………………………………………………………………………… 18
1.1. Опыт практического применения водоугольных топлив в
теплоэнергетике ……………………………………………………………………………………… 19
1.2. Экспериментальные исследования процессов сжигания водоугольных
топлив ……………………………………………………………………………………………………. 27
1.3. Теоретические исследования процессов горения водоугольных топлив .. 33
1.4. Выводы по первой главе …………………………………………………………………… 38
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ……………………………………………………. 40
2.1. Подготовка топлив …………………………………………………………………………… 40
2.2. Основные компоненты био-водоугольных топлив ……………………………… 40
2.3. Методика проведения экспериментов ………………………………………………… 45
2.4. Выводы по второй главе …………………………………………………………………… 48
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ПРОЦЕССОВ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ БИО-ВОДОУГОЛЬНЫХ ТОПЛИВ ……….. 49
3.1. Влияние степени метаморфизма на процесс зажигания био-
водоугольных топлив ………………………………………………………………………………. 49
3.2. Оценка эффективности использования лесного горючего материала в
качестве добавки, ускоряющей процесс зажигания био-водоугольных
топлив ……………………………………………………………………………………………………. 56
3.3. Влияние температуры окислителя и начального размера капель на
условия и характеристики зажигания био-водоугольных топлив ………………… 63
3.4. Зажигание био-водоугольных топлив при варьировании концентрации
древесной компоненты ……………………………………………………………………………. 66
3.5. Совместное зажигание водоугольной суспензии и древесной биомассы . 71
3.6. Выводы по третьей главе ………………………………………………………………….. 77
ГЛАВА 4. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ «ХИМИЧЕСКОЙ»
СТАДИИ ПРОЦЕССА ВОСПЛАМЕНЕНИЯ ……………………………………………….. 79
4.1. Анализ влияния термохимических характеристик био-водоугольных
суспензий на продолжительность периода развития непосредственно
химической реакции………………………………………………………………………………… 79
4.2. Факторы, влияющие на время полного охвата пламенем частиц био-
водоугольных топлив ………………………………………………………………………………. 84
4.3. Выводы по четвертой главе …………………………………………………………….. 109
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ………………………………………………………………………………………… 110
ОБОЗНАЧЕНИЯ ………………………………………………………………………………………. 112
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ………………………………………………………………………….. 113

Ежегодное увеличение населения Земли приводит к активному развитию
технологий обеспечения необходимого уровня жизни людей в части потребления
тепловой энергии. [1-3]. В течении последних десятилетий происходит увеличение
производства энергии (Таблица 1) на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ) и котельных
[4, 5], топливо значительной части которых – уголь [5]. Но уголь является самым
«грязным» по определению экологов энергоносителем и процесс его сжигания
интенсивно загрязняет окружающую среду.

Полученные при выполнении диссертационного исследования результаты
имеют важное технологическое, экономическое и социальное значения. Они
создают объективные предпосылки для разработки совершенно нового класса
высокоэффективных и экологоперспективных технологий сжигания угля в топках
паровых и водогрейных котлов предприятий промышленной теплоэнергетики.
По результатам выполненных исследований можно сделать вывод о том, что
введение лесных горючих материалов в состав ВУТ приводит к существенному
повышению ресурсоэффективности технологий сжигания ВУТ. При существенном
снижении (в 2,5-3 раза) времен задержки зажигания капель водоугольных топлив с
добавками ЛГМ. Снижается и общее время термической подготовки таких топлив.
Соответственно, отпадает необходимость реконструкции топок паровых и
водогрейных котлов при переходе с угольного топлива на водоугольные суспензии
в качестве основного топлива теплоэлектроцентралей и котельных. Кроме того,
добавление 10-15 % ЛГМ снижает потребление угля (на теплоэлектроцентралях и
котельных) и стоимость тепловой энергии, так как цена ЛГМ определяется только
затратами на сбор и транспортировку таких материалов. В результате
использования лесных горючих материалов в качестве добавок к водоугольным
топливам может существенно повысится ресурсоэффективность паровых и
водогрейных котельных агрегатов промышленной теплоэнергетики. При этом ВУТ
с добавлением лесных горючих материалов во многих случаях будут иметь
преимущества (технологические и экономические) даже по сравнению с
топливами, которые представляют собой смесь сухих угля (основная компонента)
и биомассы (вторая компонента). Такие смеси в последние годы достаточно
интенсивно исследуются во многих развитых государствах. Внедрение в
энергетику древесного кокса в качестве топлива будет способствовать развитию
лесоперерабатывающего комплекса регионов, богатых лесными угодьями. Это
приведет к увеличению инвестиционного потока, позволит создать
дополнительные рабочие места для людей с низкой и средней рабочей
квалификацией. Последнее будет способствовать снижению уровня безработицы,
росту благосостояния населения в целом. Древесный уголь является достаточно
«универсальным» энергоносителем. Это объясняется тем, что древесный кокс
может быть получен при термической конверсии практически любого
деревосодержащего материала. К последним можно отнести: отходы лесопиления
(ветки, сучья, пни, горбыль и др.), лесной горючий материал (к примеру, сухостой).
ОБОЗНАЧЕНИЯ

Cdaf– содержание углерода на сухое беззольное состояние, %;
– высшая теплота сгорания, МДж/кг;
Vdaf – выход летучих веществ на сухую беззольную массу топлива, %;
Cp – удельная теплоемкость, Дж/(кг·К);
λ – коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К);
ρ – плотность, кг/м3;
tign – время задержки зажигания, с;
tind – время развития химической реакции, с;
tsf – время распространения пламени по поверхности частицы, с;
Tg – температура окислителя, K;
R – универсальная газовая постоянная, кДж/мольК;
Е – энергия активации, кДж/моль;
– предэкспоненциальный множитель в законе Аррениуса, 1/с;
– тепловой эффект реакции, MДж/кг;
Frame – скорость видеосъемки.

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!

    Александр Р. ВоГТУ 2003, Экономический, преподаватель, кандидат наук
    4.5 (80 отзывов)
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфин... Читать все
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфинансы (Казначейство). Работаю в финансовой сфере более 10 лет. Банки,риски
    #Кандидатские #Магистерские
    123 Выполненных работы
    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Анна С. СФ ПГУ им. М.В. Ломоносова 2004, филологический, преподав...
    4.8 (9 отзывов)
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания... Читать все
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания и проверки (в качестве преподавателя) контрольных и курсовых работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    16 Выполненных работ
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Катерина М. кандидат наук, доцент
    4.9 (522 отзыва)
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    #Кандидатские #Магистерские
    836 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
    Дарья Б. МГУ 2017, Журналистики, выпускник
    4.9 (35 отзывов)
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных ко... Читать все
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных компаниях, сейчас работаю редактором. Готова помогать вам с учёбой!
    #Кандидатские #Магистерские
    50 Выполненных работ
    Шагали Е. УрГЭУ 2007, Экономика, преподаватель
    4.4 (59 отзывов)
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и... Читать все
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и диссертаций, Есть любимые темы - они дешевле обойдутся, ибо в радость)
    #Кандидатские #Магистерские
    76 Выполненных работ
    Сергей Н.
    4.8 (40 отзывов)
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных с... Читать все
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных статей в области экономики.
    #Кандидатские #Магистерские
    56 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету