Совершенствование методики расчета выгорания пылеугольного факела с учетом реакционных и температурно-временных характеристик процессов термообработки топлива

• Автор: Пачковский, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 150 с. : ил.

1. Опыт проектирования и эксплуатации энергетического оборудования для сжигания канскоачинских углей

1.1. Теплотехнические характеристики бурых углей КанскоАчинского месторождения

1.2. Опыт энергетического использования канскоачинских углей

1.2.1. Опыт сжигания канскоачинских углей в топках с твердым шлакоудален ием

1.2.2. Опыт сжигания канскоачинских углей в топках с жидким шлакоудалением

1.3. Учет качества канскоачинских углей при расчете и проектировании систем сжигания топлива, энергетических котлов и их топочных устройств

1.4. Анализ методик расчета выгорания пылеугольного факела в топках паровых котлов

1.5. Выводы

1.6. Постановка задач исследования

2. Совершенствование математической модели выгорания твердых органических топлив

2.1. Кинетическая модель процесса термохимического превращения твердого органического топлива
2.1.1. Физическая модель процесса термохимического превращения твердого органического томлива
2.1.2. Математическая модель процесса термохимического превращения твердого органического топлива
2. .3. Численный эксперимент по исследованию процесса термохимического превращения пылеугольных частиц на различные скорости нагрева
2.1.4. Сопоставление результатов численных и экспериментальных исследований
2.2. Диффузионнокинетическая модель горения и тепломассообмена пылеугольных частиц в газовом потоке
2.2.1. Физическая модель горения пылеугольных частиц в газовом потоке
2.2.2. Математическая модель горения и тепломассообмена пылеугольных частиц в газовом потоке
2.2.3.Численный эксперимент по исследованию процесса выгорания пылеугольных частиц в топочных условиях
2.3. Расчетное исследование влияния топочных факторов на степень выгорания топлива.
2.4. Выводы
3. Совершенствование методики и разработка алгоритмического и программного обеспечения расчета степени выгорания и теплообмена в топочных камерах паровых котлов
3.1. Совершенствование методики расчета выгорания пылеугольного факела
3.1.1. Методика расчета длительности стадий испарения влаги и выхода летучих веществ при сжигании угля в пылевзвеси
3.1.2. Методика расчета длительности выгорания нелетучего остатка твердого органического топлива
3.2. Алгоритм и программная реализация методики позонного расчета выгорания пылеугольного факела и теплообмена в топочных камерах паровых котлов
3.2.1. Зона активного горения топочной камеры
3.2.2. Зоны, расположенные выше зоны активного горения камера охлаждения
3.3. Расчетная оценка процесса выгорания бородинского угля в топочной камере котельного агрегата БКЗ Красноярской ТЭЦ
3.4. Выводы
4 Экспериментальные исследования процесса выгорания пылевидного твердого органического топлива в условиях промышленных энергетических установок и вопросы внедрении результатов исследований
4.1. Экспериментальные исследования процесса выгорания пылевидного твердого органического топлива в условиях промышленных энергетических установок
4.1.1. Методика проведения эксперимента
4.1.2. Результаты опытнопромышленных испытаний котла Ы0 Красноярской ТЭЦ1 при сжигании бородинского угля
4.1.3. Анализ результатов тепловых балансовых испытаний котла БКЗ
Красноярской ТЭЦ1
4.1.3.1. Длительность выгорания горючих газовых компонентов летучих веществ СН4 и СО при работе котла БКЗ КТЭЦ1 на бородинском угле в интервале нагрузок 0,7 0,9ном об
4.1.3.2. Длительность выгорания нелетучего остатка бородинского угля
при работе котла БКЗ в интервале нагрузок 0,7 0,9иом
4.2. Сопоставление результатов численных и экспериментальных исследований процесса выгорания бородинского угля в топочной камере котла БКЗ Красноярской ТЭЦ1
4.3. Обоснование требований к организации процесса сжигания твердого органического топлива с учетом исходного качества
4.4. Разработка технических решений по совершенствованию способов и устройств сжигания пылевидного твердого органического топлива
4.5. Оценка экономической эффективности практического использования предложенных технических решений
4.6. Выводы
Научные выводы и рекомендации
Список использованных источников


В настоящее время канскоачинский уголь поставляется в региона России, а общий прогноз сдержанного спроса на данный вид топлива составляет млн. Общие геологические ресурсы этого бассейна достигают 9 млрд. Отличительной особенностью данных углей является их низкая себестоимость добычи 3. Фактическая средняя себестоимость производства канскоачинских углей составляет 2, рубт в ценах г. Приведенные затраты на получение I т условного топлива из канскоачинских углей ниже соответствующего показателя по природному газу в 3,1 раза, мазуту из нефти Западной Сибири в 3,8 раза. В связи с этим в ближайшей перспективе неуклонно будет возрастать роль канскоачинских углей в топливноэнергетическом балансе страны и, особенно, для восточных ее районов см. Рис. Территория, которую занимает бассейн, представляет собой предгорную равнину, распространяющуюся на север от отрогов Кузнецкого Алатау и Восточного Саяна, с одной стороны, и югозападной окраины Сибирской платформы, с другой. Западной границей бассейна можно считать долину реки Кия, а с восточной долину реки Бирюса. Северная и северозападная границы открыты в сторону ЗападноСибирской низменности рис. Рис. Наиболее благоприятными по горногеологическим условиям для разработки считаются месторождения Бородинское, Абанское к востоку от города Красноярска Березовское, Боготольское, Назаровское в западной части Красноярского края Итатское, Барандатское, Урюпское на смежной территории Кемеровской области. Через все эти месторождения проходит разведанный главный рабочий пласт значительной мощности от до м в среднем. Бурые угли КанскоАчинского бассейна относятся к типичным гумусовым, среди которых встречаются прослойки горючих сланцев и сапропелевогумусовых углей. По степени углефикации они относятся к бурым углям с повышенной степенью углефикации. Содержание петрографических микрокомпонентов в бурых углях основных месторождений бассейна приведено в табл. ГОСТ 2 по данным 5, 6. Наиболее реакционноспособную часть горючей массы угля представляют микрокомпоненты групп гуминита и липтинита. Их содержание в канскоачинских углях превышает кроме углей Барандатского месторождения, а у Березовского угля составляют более . По этой причине, при определении реакционной способности данных углей по отношению к кислороду воздуха, колебания по петрографическому составу можно не учитывать. Таблица 1. Итатское . Барандаское . На буроугольных месторождениях КанскоАчинского бассейна наибольшее количество исследований качества угля проводилось но основному пласту, отличающемуся повышенной мощностью или наилучшей выдержанностью 7. Элементный анализ канскоачинских углей см. С . Нели рассматривать степень углефикации, то по величине содержания углерода бурые угли КанскоАчинского бассейна приближаются к каменным. Угли бассейна относятся к малосернистым рис. Ачинском месторождении отмечается несколько повышенное содержание серы до 2,7 . Выход летучих веществ изменяется в небольших пределах Vм , см. Повышенный выход летучих отмечается на Казанском и Соболевском месторождениях 5, 8. Рис. Элементный состав канскоачинских углей 1 лейптинит 2 витринит 3 фюзинит по К. Гошу и Г. Бурые угли бассейна отличаются повышенной теплотой сгорания, изменяющейся по горючей массе от 0 до 0 кДжкг рис. Наиболее низкая теплота сгорания соответствует углям с повышенной влажностью, залегающим близко к поверхности. С изменением глубины залегания угля изменяются также значения выхода гуминовых кислот, содержания углерода и других теплотехнических показателей. Как следует из рис. Рис. Рис. Сравнительная характеристика окисленного и неокисленного иршабородинского угля по данным В. С. Носоченко приведена в табл. В соответствии с данными Красноярского геологического управления запасы бурых окисленных углей КанскоАчинского бассейна составляют около млн. Рис. Рис. Коэффициент размолоспособности канскоачинских углей находится в пределах 1,. Влажность углей составляет Юр , зольность воздушносухого угля по месторождениям колеблется от 4 до и более. Повышенная зольность углей отмечается на Ачинском до , Балахтинском до и Казанском до месторождениях.