Термическая подготовка и зажигание частиц водоугольного топлива применительно к топкам котельных агрегатов

• Автор: Сыродой, Семен Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.14, 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 130 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ ЗАЖИГАНИЯ ЧАСТИЦ ВОДОУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА В УСЛОВИЯХ, СООТВЕТСТВУЮЩИХ ТОПОЧНЫМ УСТРОЙСТВАМ КОТЕЛЬНЫХ
АГРЕГАТОВ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ
ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОСА ПРИ ЗАЖИГАНИИ ЧАСТИЦЫ ВОДОУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА В УСЛОВИЯХ, СООТВЕТСТВУЩИХ ТОПОЧНЫМ УСТРОЙСТВАМ КОТЕЛЬНЫХ
АГРЕГАТОВ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ
2Л Физическая постановка
2.2 Математическая постановка
2.3 Методы решения
2.4 Решение уравнения теплопроводности
2.5 Решение уравнения теплопроводности с учетом движения границы раздела системы «исходное ВУТ - сухой углеродистый агломерат» в условиях испарения воды
2.6 Решение уравнения химической кинетики
2.7 Решение уравнения фильтрации
2.8 Алгоритм решения задачи
2.9 Решение тестовых задач
2.9.1 Одномерный теплоперенос в сферической частице
2.9.2 Одномерный теплоперенос в сферической частице с химической реакцией (задача зажигания)
2.9.3 Одномерный теплоперенос в сферической частице с химической реакцией и термическим разложением материала
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАЖИГАНИЯ ЧАСТИЦЫ ВОДОУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА В УСЛОВИЯХ, СООТВЕТСТВУЮЩИХ ТОПОЧНЫМ УСТРОЙСТВАМ КОТЕЛЬНЫХ
АГРЕГАТОВ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ
ЗЛ Зажигание частицы водоугольного топлива в условиях, соответствующих топочному устройству котельных агрегатов ТЭС
3.2 Сравнение результатов применения двух возможных различных подходов к моделированию процессов тепломассопереноса при зажигании частиц водоугольного топлива
3.3 Влияние зависимости теплофизических свойств угля от температуры на условия и характеристики зажигания частицы водоугольного топлива
3.4 Зажигание частиц водоугольного топлива при различных концентрациях угольной компоненты
3.5 Зависимость времени задержки зажигания частиц ВУТ от интенсивности теплообмена
3.6 Анализ зависимости времени задержки зажигания от геометрической конфигурации частицы водоугольного топлива
3.7 Влияние гетерогенности структуры частиц ВУТ на характеристики и
условия воспламенения
3.8. Условия и характеристики воспламенения частиц водоугольных топлив,
выполненных из углей различных марок
3.9 Рекомендации по конструированию топочных устройств водоугольных
котельных агрегатов тепловых электрических станций
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Энергетическая политика Российской Федерации (распоряжение правительства №1715-р от 13 ноября 2009 г) в будущем будет ориентирована на снижение доли газа в структуре внутреннего потребления топливно-энергетических ресурсов. Уголь в скором времени должен стать основным топливом тепловых электрических станций (ТЭС) [1].
Необходимо отметить, что для широкого использования угля следует решить экологические проблемы, связанные с выбросами в атмосферу оксидов азота, серы и также образованием шлака в процессе сжигания [2]. Слабая проработанность таких научно-технических проблем стимулирует развитие новых «чистых» [1,3] угольных технологий (энерго- и экологоэффективных). Одним из наиболее перспективных технологических решений по оптимизации процессов топливосжигания на ТЭС является водоугольное топливо (ВУТ). В седьмой главе уже упоминавшейся энергетической стратегии России «Инновационная и научно-техническая политика в энергетике» особое внимание уделяется развитию технологий и созданию комплекса оборудования по производству и сжиганию водоугольных суспензий [1].
Но водоугольные топлива пока не получили широкого признания в нашей стране. Внедрение ВУТ связано с проблемами технологии их приготовления и сжигания [3-5]. К настоящему времени мировым лидером в области разработки и внедрения водоугольных топлив в теплоэнергетике является Китай [3]. Значительный практический и научный вклад по внедрению таких технологий вносит Япония. Также определенных успехов в применении водоугольных технологий достигли Италия, Швеция, Канада, США и Украина [3]. В последние годы в этих странах проводились исследования, связанные с получением устойчивой структуры ВУТ и его эффективным сжиганием [3]. Например, разработан ряд технических решений, позволяющих транспортировать на большие расстояния и длительно сохранять водоугольные суспензии [3,4]. В период с 1989-93.г в России функционировал водоуглепровод Белово-

антропогенными выбросами в атмосферу. Однако, нерешенные проблемы, связанные с теоретическим обоснованием конструктивных характеристик топочных камер водоугольных котельных агрегатов, препятствуют развитию этого перспективного направления теплоэнергетики. Можно сделать вывод, что разработка теории термической подготовки и воспламенения, водоугольного топлива является весьма актуальной, не решенной до настоящего времени, задачей.