Разработка композитного топлива из торфа и низкореакционных углей для использования в промышленной теплоэнергетике

• Автор: Евтушенко, Евгений Анатольевич
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 152 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Разработка схемнопараметрических решений по новой технологии получения искусственного жидкого и твердого топлив.

1.1. Принципы технологии искусственного композитного жидкого

и твердого топлив

1.2. Схемнопараметрические решения реализации технологии.

1.2.1. Насос кавитирующего режима диспергаторкавитатор

1.2.2. Циклическая переработка материала.

1.2.3. Подготовка твердого топлива в ротационных быстроходных мельницах ударносдвигового типа дезинтеграторах.

1.3. Технологический модуль производства искусственного

композитного топлива.

1.4. Выводы
2. Методика комплексного исследования свойств и сжигания искусственного композитного топлива на базе торфяного геля и низкореакционных углей.
2.1. Основные цели методики исследования.
2.2. Структура методики
2.2.1. Исследование исходных компонентов.
2.2.1.1. Лабораторное исследование угля по ГОСТ
2.2.1.2. Лабораторное исследование торфа по ГОСТ.
2.2.1.3. Лабораторное исследование нефтепродуктов
2.2.1.4. Размол угля, исследование гранулометрического состава порошка
2.2.2. Получение ВУС водоугольной суспензии и исследование ее свойств.
2.2.3. Исследование стабильности ВУС.
2.3. Получение ИКЖТ с добавкой нефтепродуктов
2.3.1. Кавитирование системы
2.3.2. Наблюдение за стабильностью системы
2.3.3. Введение добавок.
2.4. Исследование ИКЖТ
2.4.1. Исследование топливных свойств ИКЖТ
2.4.2. Исследование реологических свойств ИКЖТ
2.4.3. Опытное сжигание ИКЖТ
2.5. Исследование теплотехнических свойств ИКТТ.
2.5.1. Производство ИКТТ
2.5.2. Технические характеристики ИКТТ
2.5.2.1. Механические характеристики прочностные свойства.
2.5.2.2. Гидрофобные свойства
2.5.2.3. Теплотехнические свойства ИКТТ
2.6. Обобщенные характеристики ИКТТ.
2.7. Дериватографические исследования ИКТТ
2.8. Сжигание ИКТТ
2.8.1. Постановка задачи
2.8.2. Экспериментальная установка по определению времени выгорания гранул ИКТТ.
2.8.3. Измерение температуры поверхности горящей частицы пирометрическим методом.
2.8.4. Факторное планирование эксперимента
2.9. Выводы.
. Результаты исследования.
3.1. Исследование исходных компонентов
3.2. Размол твердых компонентов. Г ранулометрический
состав порошка.
3.3. Технические свойства ИКЖТ
3.4. Результаты реологических исследований
3.5. Сжигание ИКЖТ
3.5.1. Сжигание ИКЖТ на демонстрационной опытнопромышленной установке
3.5.2. Сравнительный анализ результатов сжигания ИКЖТ
3.6. Исследование теплотехнических свойств ИКТТ.
3.6.1. Производство ИКТТ.
3.6.2. Технические характеристики ИКТТ.
3.6.2.1. Механические характеристики ИКТТ
3.6.2.2. Гидрофобные свойства ИКТТ.
3.6.2.3. Теплотехнические свойства ИКТТ
3.7. Обобщенные характеристики ИКТТ.
3.8. Дериватографическое исследование ИКТТ
3.9. Экспериментальное исследование сжигания гранул ИКТТ
в лабораторной электрической печи.
3 Сжигание гранул ИКТТ в водогрейном котле
3 Выводы
4. Техникоэкономическая оценка технологии производства
искусственного композитного твердого топлива
4.1. Инновационный проект производства ИКТТ.
4.2. Методические положения по оценке эффективности
инвестиционных проектов.
4.2.1. Инвестиционный проект и инвестиции.
4.2.2. Эффективность инвестиционных проектов
4.3. Сущность и назначение инвестиционного проекта
производства ИКТТ
4.3.1. Потребность, сфера применения, рынок сбыта твердого
топлива на примере Новосибирской области
4.4. Экологический анализ ИКТТ
4.5. Расчет экономической эффективности строительства цеха по
производству брикетов ИКТТ
4.5.1. Расчет инвестиционных вложений
4.5.1.1. Расчет капитальных вложений на приобретение, изготовление и установку технологического оборудования цеха по производству топливных брикетов
4.5.1.2. Расчет полных затрат на возведение здания
4.5.1.3. Расчет нематериальных активов
4.5.1.4. Расчет амортизационных отчислений основных средств и нематериальных активов.
4.5.1.5. Годовые эксплуатационные расходы.
4.5.1.6. Показатели оценки эффективности проекта
4.6. Расчет экономической эффективности производства ИКЖТ.
4.6.1. Расчет дополнительных нематериальных затрат
и амортизационных отчислений.
4.6.2. Годовые эксплуатационные расходы
4.6.3. Показатели оценки эффективности проекта.
4.7. Выводы.
Заключение.
Литература


В процессе приготовления в ВУТ добавляют присадки , , назначение которых создавать пластифицирующие эффекты, стабилизировать систему, улучшить экологические качества топлива. Предназначение ВУТ вытеснение мазута в энергетических установках. Техникоэкономические расчеты использования ВУТ показывают достаточно высокую экономическую эффективность этой технологии . Основные недостатки существующей технологии приготовления ВУТ это большая металлоемкость и энергоемкость углеразмалывающих устройств свыше кВтчт продукции. Не совсем удовлетворяют размеры размолотого топлива хотя основная масса частиц лежит в области менее 0 мкм мода мкм довольно значительная фракция 0. Значителен абразивный износ обычных мазутных форсунок при работе на ВУТ. Недостаточна стабилизация системы расслоение ВУТ при длительном хранении в большом объеме наблюдается в период от суток до 3. Основные трудности при работе с ВУТ возникают при транспорте, хранении и сжигании топлива, последнее связано с низкой реакционной способностью. Усложняющим фактором является длительный период отрицательных температур в условиях российского климата. Тем не менее, экономические преимущества делают ВУТ весьма привлекательным. В ряде стран ВУТ широко используется в энергетике. Крупным импортером ВУТ является Япония, в США производство ВУТ достигает значительных размеров. В Китае существует крупная государственная программа развития производства водоугольного топлива и развития исследований в этой области. Значителен интерес к работам в области ВУТ со стороны Южной Кореи. В Российской Федерации принята федеральная программа развития исследований в области технологии водоугольного топлива г В соответствии с этой программой открыт ЗападноСибирский региональный центр Кемерово развития водоугольных технологий. Существуют центры также в Новосибирске и Новокузнецке. Технология брикетирования некондиционной угольной мелочи в куски геометрически правильной, однообразной формы и практически одинаковой массы широко распространена во всем мире. В России брикетирование твердого ископаемого топлива отсевы каменных и близких к ним бурых углей с относительно прочной механической структурой, рядовые слабоструктурные молодые бурые угли и торф производится в основном для энергетики и коммунальнобытового хозяйства на брикетных фабриках . Зольность получаемых брикетов до . Они достаточно прочны, выдерживают длительное хранение на открытом воздухе, не разрушаются до конца горения. Брикеты применяются в качестве составной части коксования для получения металлургического кокса из газовых слабоспекающихся углей. Существенный недостаток брикетов с пековым и нефтебитумными связующими, ограничивающими их потребление, выделение копоти и низкая термоустойчивость . Основная масса . России это буроугольные брикеты. Основными причинами, сдерживающими развитие брикетирования низкосортных углей, являются отсутствие недефицитного и безвредного связующего, относительно высокая стоимость переработки угля в брикеты изза высокой стоимости связующего и образования большого количества копоти при горении брикетов . В основном используется два вида связующего материала это нефтесвязующее и каменноугольный пек также в последние годы применяются материалы на основе карбометилцеллюлозы, карбомидоформальдегидных смол и лигносульфатов. На ряде заводов брикетирование проводилось в смеси с торфяной сушенкой влажностью . Каменноугольный пек представляет собой твердый остаток, получаемый на коксохимических заводах при разгонке каменноугольной коксовой смолы при температуре 0. С. Применение каменноугольного пека в углебрикетном производстве ограничивается вследствие его канцерогенности и дефицитности , . Нсфтсбитум смесь высокомолекулярных веществ, получаемая из тяжелых остатков переработки нефти. С. Нефтебитумное связующее обладает лучшими связующими свойствами, чем каменноугольный пек, и его расход на брикетирование на . Специфической особенностью связующих является их термическая устойчивость, которая определяется спекаемостыо в период горения.