Низкотемпературное зажигание отходов переработки угля в виде органоводоугольных топливных композиций

ОБОЗНАЧЕНИЯ………………………………………………………………………………………… 4

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………………………………….. 5

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПРОЦЕССАХ
ЗАЖИГАНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ЖИДКИХ ТОПЛИВ НА ОСНОВЕ
УГЛЕЙ И ОТХОДОВ УГЛЕОБОГАЩЕНИЯ ……………………………………………. 19

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ СТЕНД И МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЙ …………………………………………………………………………………… 32

2.1. Характеристики компонентов органоводоугольных топлив …………….. 32

2.2. Методика приготовления топливных композиций…………………………… 36

2.3. Оценка стабильности органоводоугольных топливных композиций .. 40

2.4. Экспериментальный стенд и методика исследования процессов
зажигания и горения капель органоводоугольных топлив ……………………… 45

Выводы по второй главе ……………………………………………………………………….. 57

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ПРОЦЕССОВ ЗАЖИГАНИЯ КАПЕЛЬ ОРГАНОВОДОУГОЛЬНЫХ
ТОПЛИВНЫХ КОМПОЗИЦИЙ……………………………………………………………….. 59

3.1. Стадии зажигания и последующего горения капель
органоводоугольных топлив …………………………………………………………………. 59

3.2. Влияние температуры окислителя на характеристики зажигания
органоводоугольных топлив …………………………………………………………………. 77

3.3. Определение характеристик зажигания органоводоугольных топлив
при варьировании скорости потока окислителя …………………………………….. 87

3.4. Зажигание капель органоводоугольных топлив при разных начальных
размерах ………………………………………………………………………………………………. 89
-3 –

3.5. Влияние концентрации воды на характеристики зажигания
органоводоугольных топлив …………………………………………………………………. 93

3.6. Закономерности зажигания органоводоугольных топлив при
варьировании концентрации твердого горючего компонента ………………. 100

3.7. Изучение роли жидкого горючего компонента органоводоугольных
топлив при их зажигании в потоке окислителя ……………………………………. 110

3.8. Минимальные температуры зажигания типичных органоводоугольных
топлив ………………………………………………………………………………………………… 126

3.9. Влияние технологии и длительности приготовления
органоводоугольных топлив на характеристики их зажигания …………….. 131

3.10. Влияние материала держателя капли топлива на
характеристики ее зажигания ……………………………………………………………… 139

3.11. Зажигание органоводоугольного топлива на основе углей разной
степени метаморфизма ……………………………………………………………………….. 145

3.12. Анализ возможности использования воды разного качества при
приготовлении органоводоугольных топлив ……………………………………….. 151

3.13. Зажигание органоводоугольных топлив с размерами капель,
соответствующими форсуночным устройствам котельных установок …. 156

3.14. Рекомендации по использованию полученных результатов …………. 164

Выводы по третьей главе…………………………………………………………………….. 167

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………………………………… 171

ЛИТЕРАТУРА ……………………………………………………………………………………….. 174
-4 –

ОБОЗНАЧЕНИЯ
Ad – зольность в сухом состоянии, %;
Cdaf – содержание углерода на сухое беззольное состояние, %;
Hdaf – содержание водорода на сухое беззольное состояние, %;
md – начальная масса капли, мм;
Ndaf – содержание азота на сухое беззольное состояние, %;
Odaf – содержание кислорода на сухое беззольное состояние, %;
Qas,V – высшая теплота сгорания, МДж/кг;
Rd – начальный радиус капли, мм;
Std – массовая доля общей серы на сухое состояние, %;
Td – температура в центре капли, К;
Tdmax – максимальная температура в центре капли в процессе её нагрева, К;
Tign – температура зажигания жидкого горючего нефтепродукта, К;
Tf – температура вспышки жидкого горючего нефтепродукта, К;
Tg – температура окислителя, К;
Tgmin – минимальная температура окислителя, необходимая для устойчивого
зажигания, К;
Vdaf – выход летучих веществ на сухую беззольную массу топлива, %;
Wa – влажность, %;
Vg – скорость потока окислителя, К;
τ – время, с;
τb – время горения, с;
τc – время полного сгорания, с;
τd – время задержки зажигания, с;
φc – массовая доля угля в составе топливной суспензии, %;
φl – массовая доля жидкого горючего компонента в составе топливной
суспензии, %;
φw – массовая доля воды в составе топливной суспензии, %.
-5 –