Спалювання відходів вуглезбагачення у циркулюючому киплячому шарі

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

ПРОВАЛОВ ОЛЕКСІЙ ЮРІЙОВИЧ

УДК 662.61

СПАЛЮВАННЯ ВІДХОДІВ ВУГЛЕЗБАГАЧЕННЯ У ЦИРКУЛЮЮЧОМУ КИПЛЯЧОМУ ШАРІ

Спеціальність 05.14.06

”Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика”

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

КИЇВ - 2008

ДИСЕРТАЦІЄЮ Є РУКОПИС

Робота виконана в інституті вугільних енерготехнологій НАН України

Науковий керівник:

кандидат технічних наук, старший науковий співробітник

Топал Олександр Іванович,

Інститут вугільних енерготехнологій НАН України,

старший науковий співробітник.

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор

Василенко Сергій Михайлович,

Державна наукова установаУкраїнського науково-дослідного інституту цукрової промисловості,

директор.

Доктор технічних наук, старший науковий співробітник

Хвастухін Юрій Іванович,

Інститут газу НАН України,

завідуючий відділом термошарових процесів.

Захист відбудеться 15.10.2008 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 26.058.05 при Національному університеті харчових технологій за адресою:

01033, м. Київ, вул. Володимирська, 68. тел. 289-95-55.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного університету харчових технологій, м. Київ, вул.. Володимирська, 68.

Автореферат розіслано 15.09. 2008 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради К 26.058.05

кандидат технічних наук, доцент Філоненко В.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Важливою проблемою теплової енергетики України є фізичне зношення устаткування та моральна застарілість існуючих технологій спалювання вугілля. Значна частина енергоблоків ТЕС експлуатується більше 30-40 років, практично жоден з них не забезпечений системами сірко- та азотоочистки, а робота пиловугільних блоків на низько реакційному вугіллі при частковому навантаженні пов'язана з додатковими витратами природного газу на підсвічування факелу.

Не менш важливою проблемою залишається дефіцит енергетичного вугілля, що пов'язаний зі зниженням річного видобутку вугілля з 235,6 млн т в 1991 р. до 80-84 млн т в 1999-2007 рр., в тому числі енергетичного - до 38-48 млн т, при його річній потребі в 65-70 млн т. Існуючий дефіцит твердого палива для ТЕС до останнього часу заміщувався за рахунок імпортованого вугілля та природного газу.

На теренах України накопичені значні запаси відходів видобутку та збагачення вугілля - 190 млн т шламів та 3 млрд т сухих відходів. Проблему утилізації вуглецю, що міститься в цих відходах, до теперішнього часу не вирішено.

Актуальною задачею розвитку теплової енергетики України є реконструкція енергогенеруючих потужностей з впровадженням сучасних технологій спалювання твердого палива, що дозволяють використовувати відходи вуглезбагачення та високозольне вугілля без підсвічування природним газом. Серед сучасних енергетичних технологій цим вимогам в найбільшій мірі відповідає технологія спалювання вугілля у циркулюючому киплячому шарі (ЦКШ).

Спалювання вугілля по технології ЦКШ відпрацьовано для енергетичного вугілля різної зольності, але достатнього досвіду роботи з відходами вуглезбагачення, тим більше низько реакційного вугілля, на сьогоднішній день немає навіть у провідних енергокомпаній світу, що розробляють цю технологію. На відміну від енергетичного вугілля, для відходів вуглезбагачення не розроблені технології паливопідготовки, не досліджені кінетичні характеристики горіння, а також інші, важливі для організації процесу спалювання, особливості палив з вугільних відходів.

У зв'язку з цим видається актуальним проведення комплексного дослідження процесів термічної переробки відходів видобутку та збагачення українського енергетичного вугілля у ЦКШ, включаючи вивчення кінетики горіння у киплячому шарі (КШ), з метою визначення основних технологічних характеристик процесу їх горіння та розробки практичних рекомендацій по адаптації ЦКШ-технологій до даного виду палива, а також розширення паливної бази ТЕС України за рахунок використання відходів вуглезбагачення.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана в Інституті вугільних енерготехнологій НАН України (ІВЕ; раніше - Науково-технічний центр вугільних енерготехнологій) в рамках наступних держбюджетних науково-дослідних робіт: "Дослідження методів газифікації та спалювання енергетичного та забалансового вугілля в потоці та киплячому шарі під тиском з метою розробки технічного завдання на створення дослідно-промислових парогазових установок на твердому паливі." (1994-1997 рр. № держреєстрації 01964008675), "Розробка наукових основ кінетики та динаміки процесів спалювання і газифікації вугілля під тиском та термодинамічних схем парогазових установок на твердому паливі." (1998-2001 рр. № держреєстрації 0100U002994) та "Визначення основних закономірностей горіння та газифікації енергетичного вугілля в різних модифікаціях киплячого шару та розробка методів розрахунку промислових апаратів для його термічної переробки." (2002-2005 рр.№ держреєстрації 0102U001671). Ряд результатів, що потрапили до дисертаційної роботи, були отримані під час виконання контракту № С10478/JAP-1999-08-15 з французькою фірмою Charbonages de France Ingenierie „Исследование запасов шлама и угольной мелочи в Украине” в рамках робіт по розширенню паливної бази України, а також при виконанні Договору № Т410201000 від 26.09.2001 р. з Міністерством палива та енергетики України „Провести дослідження з метою залучення додаткових паливних ресурсів із шламів та сухих відходів вуглезбагачення для спалювання на ТЕС України, визначити методи їх термічної переробки, розробити концепцію і програму їх використання”.

Мета та задачі дослідження. Мета роботи - визначення основних закономірностей спалювання та термічної переробки низькосортних твердих палив та відходів вуглезбагачення, з находженням їх кінетичних характеристик горіння в КШ, технологічних характеристик спалювання в ЦКШ, а також розробка методів їх підготовки та спалювання в ЦКШ.

Для її реалізації були поставлені наступні задачі:

1. Модифікація існуючих лабораторних та пілотних установок для дослідження кінетики горіння відходів вуглезбагачення в КШ, дослідження процесів їх спалювання в ЦКШ.

2. Розробка методів проведення експериментів та обробки їх результатів.

3. Розробка методів підготовки палив з шламів та сухих відходів вуглезбагачення для спалювання в ЦКШ.

4. Отримання кінетичних характеристик взаємодії коксів підготовлених шламів Донецького та Львівсько-Волинського басейнів з киснем повітря у КШ у порівнянні з енергетичним вугіллям таких же марок.

5. Визначення фізико-хімічних властивостей підготовлених палив з вугільних відходів у порівнянні з енергетичним вугіллям.

6. Визначення оптимальних технологічних та екологічних характеристик спалювання в ЦКШ палив з шламів та сухих відходів вуглезбагачення.

7. Розробка рекомендацій по використанню відходів вуглезбагачення для спалювання в ЦКШ-котлоагрегатах.

Ці задачі вирішувались з використанням експериментальних методів дослідження на лабораторних та пілотних установках, а також статистичних методів обробки похибок результатів.

Об'єкт дослідження - процес спалювання низькосортних твердих палив, а також відходів видобутку та їх перезбагачення в установках з ЦКШ.

Предмет дослідження - вплив режимних умов, фізико-хімічних властивостей відходів вуглезбагачення та перезбагачення вугілля, методів паливопідготовки на ефективність їх спалювання в ЦКШ з урахуванням екологічних та економічних показників процесу горіння.

Наукова новизна отриманих результатів.

1. Встановлено ефект агломерації шламів при сушінні та знайдено її залежність від зольності. Показано, що для шламів з зольністю на суху масу А^d=45-60% агломерація дрібних (d<0,1 мм) частинок відбувається тільки за рахунок глинистого зв'язуючого.

2. Вперше знайдені кінетичні характеристики взаємодії підготовлених для спалювання в ЦКШ палив з шламових відходів з киснем повітря у внутрішньодифузійному режимі реагування, що відповідає реальним режимам горіння твердого палива в ЦКШ-котлоагрегатах.

3. Показано, що формування агломерованих частинок шламу завершується на стадії опалу у топці ЦКШ, та знайдені їх аеродинамічні характеристики.

4. Визначено оптимальні технологічні параметри та екологічні показники спалювання у ЦКШ шламів та сухих відходів вуглезбагачення, а також їх залежність від ступеня метаморфізму цих палив.

Практичне значення одержаних результатів.

1. Кінетичні та технологічні характеристики спалювання палив із шламів у КШ та ЦКШ використані в розрахунках процесів горіння при проектуванні котлоагрегатів та демонстраційних установок ЦКШ.

2. Розроблено рекомендації по підготовці палив із шламів та сухих відходів вуглезбагачення для їх спалювання в ЦКШ-котлоагрегатах.

3. Визначені режими спалювання палив із шламів та сухих відходів в ЦКШ, при яких забезпечується максимальний ступінь конверсії вуглецю (більше 90%) та ступінь зв'язування сірки (більше 95%) при мінімальних викидах (NOx та SO2 менше 200-250 мг/нм³).

4. Доведена економічна доцільність використання відходів вуглезбагачення та перезбагачення вугілля для спалювання у ЦКШ та наведені рекомендації по розширенню паливної бази ТЕС за рахунок їх використання.

Особистий внесок здобувача:

Автор приймав участь у якості відповідального виконавця в розробці конструкторської документації та створенні основних елементів модернізованих лабораторних установок для дослідження кінетики горіння твердих палив, у створенні технологічно-дослідної установки для визначення режимних параметрів спалювання енергетичного вугілля у ЦКШ (ЦКС-0,02), в її модернізації для спалювання палив із шламів та сухих відходів, у розробці методів паливопідготовки, безпосередньо займався обробкою результатів експериментів, аналізом результатів. Також приймав безпосередню участь у проведенні експериментів з кінетики горіння, визначенню аеродинамічних властивостей палив, проведенні технологічних експериментів по спалюванню високозольного вугілля та відходів вуглезбагачення в ЦКШ на технологічно-дослідних установках ЦКС-0,02 та Ф-0,05. Автором особисто створено установку для визначення аеродинамічних властивостей палив, виконано експериментальні дослідження та узагальнено їх результати. Їм підготовлені рекомендації з використання шламів та сухих відходів у якості палива для ЦКШ.

Апробація результатів дисертації.

Основні результати дисертаційної роботи доповідались на наступних міжнародних та вітчизняних науково-технічних конференціях та семінарах:

· міжнародний семінар "Проблемы преобразования энергии и рационального использования органического топлива в энергетике" (м. Київ, 1993 р.);

· 69-я наукова конференція молодих вчених, аспірантів та студентів НУХТ (м. Київ, 2003 р.);

· 11-а Міжнародна конференція "Енергоефективність та екологічність процесів в енергетиці та хімічній промисловості" (Златібор, Сербія, 2003 р.);

· 1-а наукова школа-конференція "Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики (м. Алушта, 2003 р.);

· 3-я міжнародна науково-технічна конференція "Проблемы и пути совершенствования угольной теплоэнергетики" (м. Київ, 2003 р.);

· 1-а науково-практична конференція "Угольная теплоэнергетика: Проблемы реабилитации и развития." (м. Алушта, 2004 р.);

· 2-а науково-практична конференція "Угольная теплоэнергетика: Проблемы реабилитации и развития." (м. Алушта, 2005 р.);

· 3-я науково-практична конференція "Угольная теплоэнергетика: Проблемы реабилитации и развития." (м. Алушта, 2006 р.).

· 4-а міжнародна науково-технічна конференція "Проблемы и пути совершенствования угольной теплоэнергетики" (м. Київ, 2006 р.);

· Науково-практичний семінар „Нові технології спалювання вугілля, сучасний стан паливопостачання на ТЕС України, особливості паливопідготовки та спалювання в ЦКШ” (с.м.т Новий Світ, Старобешівська ТЕС, 2007р.)

· Міжнародна науково-практична конференція "Енергоефективність-2007" (м. Київ, 2007р.)

Публікації. По темі дисертації опубліковано 14 робіт, у тому числі: 4 статті у спеціалізованих наукових журналах України, 11 тез докладів у збірниках міжнародних та вітчизняних семінарів та конференцій.

Структура дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел, додатків. Повний обсяг дисертації становить 179 сторінки, з них 126 сторінок основного тексту, 35 окремих сторінок містять 32 рисунка та 9 таблиць, список використаних джерел із 135 найменувань міститься на 14 сторінках, 4 додатки містяться на 4 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У вступі обґрунтовано актуальність теми, визначено зв'язок з науковими програмами, планами та темами, сформульовані мета та задачі дослідження, визначено наукову новизну та практичну цінність отриманих результатів дана інформація про їх реалізацію, наведено відомості про особистий внесок автора, апробацію результатів, публікації по темі дисертації.

В першому розділі розглянуто запаси вугілля в Україні, причини скорочення його поставок на ТЕС, сучасний стан пиловугільних енергоблоків, наведено дані про запаси та якість накопичених відходів вуглезбагачення. Показано, що дані тверді палива можуть бути ефективно спалені тільки в ЦКШ-котлоагрегатах, описані проблеми пов'язані з підготовкою даних видів твердого палива для спалювання у ЦКШ-котлоагрегатах.

На даний момент в Україні зосереджено 52,5 млрд т енергетичного вугілля (за категоріями А+В+С₁). За останній час по багатьох причинах загальний видобуток вугілля скоротився з 235,6 млн т у 1980 р. до 76,2 млн т у 2007 р. Отже, при щорічному видобутку вугілля на існуючому рівні в т.ч. енергетичного - 40-45 млн т, існує дефіцит енергетичного вугілля в розмірі 18-20 млн т.

Відходів мокрого вуглезбагачення (шламів) накопичено від 180 до 200 млн т, в том числі 9 млн т на території Львівсько-Волинського басейну, решта - у Донбасі. Їх прийнято поділяти на балансові шлами (зольність до 45%) та забалансові мули та мулошлами (зольність 45-65%). Сухих відходів видобутку та збагачення вугілля накопичено близько 3 млрд т, з яких 640 млн т є відходами антрациту з середньою зольністю 75%. Використання відходів вуглезбагачення при існуючій зольності на пиловугільних котлоагрегатах неможливо.

Значний потенціал в використанні відходів вуглезбагачення в якості енергетичної сировини мають ЦКШ-технології (Foster Wheeler, Alstom, Lurgi, Babcock & Wilcox, Circofluid). Проаналізовано способи підготовки палива з відходів вуглезбагачення для спалювання у ЦКШ.

На підставі розгляду зазначених технологій показано, що при спалюванні шламів в існуючих котлоагрегатах викликають труднощі, пов'язані з організацією процесу спалювання та розподілом теплового навантаження.

На підставі розгляду стану дослідження процесів горіння твердого палива обґрунтовано, що для розробки технологій спалювання твердого палива у ЦКШ суттєве значення мають кінетичні характеристики та пориста структура паливних частинок. Зауважено, що до цього часу дослідження кінетичних характеристик відносно енергетичного вугілля проводилось тільки для донецького антрациту, пісного, газового, довгополум'яного вугілля, львівсько-волинського газового, дніпровського бурого вугілля, а кінетичних досліджень шламів та шламових агломератів, що утворюються при паливопідготовці, не проводилось.

В кінці розділу виділені питання, що потребують вирішення при розробці методів утилізації вугільних відходів у ЦКШ, сформульовані мета та задачі дослідження.

В другому розділі представлено розроблені автором та модифіковані існуючі лабораторні та дослідно-експериментальні установки для вивчення процесів термічної переробки твердого палива. Наведено методики проведення експериментів та обробки результатів дослідження. Основні лабораторні та дослідно-експериментальні установки для дослідження процесів термічної переробки твердого палива в різних модифікаціях створені за участю автора наступні:

Лабораторна установка РСК-1-Д призначена для вивчення кінетики взаємодії коксів твердого палива з газами-реагентами. Основу установки складає вертикальна трубчаста піч з розташованим всередині реактором. В нижній частині реактора знаходиться шар оксиду магнію, призначений для прогріву газу-реагенту, зверху його розташована решітка киплячого шару для розміщення на ній дослідного зразка. Подача повітря короткими імпульсами, що відокремлені продувкою інертним газом здійснюється за допомогою системи газопідготовки, яка складається з шестиходового крану та дозуючого пристрою. При проведенні кінетичного експерименту вимірюється температура всередині реактора ХА-термопарами, витрата газу ротаметрами та концентрація газових компонент (СО₂, СО, О₂) газоаналізатором ULTRAMAT 23.

Порядок проведення вимірювань залежить від мети кінетичного експерименту: отримання залежності швидкості реакції від ступеня конверсії при заданій температурі

R^*_m = f (X)

при Т const), де R^*_m - питома швидкість реакції, 1/с; Х - ступінь конверсії зразка, %; отримання залежності швидкості реакції від температури на квазістаціонарному відрізку кривої конверсії

R_m = f(T);

визначення кінетичних констант.

Під час проведення експерименту початкова маса вуглецю m₀ в зразку послідовно зменшується на величину m за час імпульсу t. Зменшення маси зразка пов'язано з переходом вуглецю коксу в газоподібні продукти реакції. Розрахунки швидкостей та ступеню конверсії зразка проводились за виразами:

(?m/?t)_і=V_Air+CO+CO2 M_C([CO]+[CO₂])/22.4 (1)

R_m=(?m/?t)_i/m_i, ?m=?t(?m/?t), (2)

m_i=m₀-(?m₁+?m₂+…+?m_N-1), X_i=1-(m_i/m₀) (3)

де (?m/?t)_і-загальна швидкість вигоряння вуглецю коксу, кг/с; V_Air+CO+CO2-загальна витрата газу на виході з реактора, що виміряна за час виходу імпульсу, нм³/с; М_С - молярна маса вуглецю, кг/моль; [CO], [CO₂] - середні за час імпульсу концентрації СО та СО₂; R_m - швидкість вигоряння вуглецю, яка віднесена до його поточної маси, кг/(кг•с), m_i - поточна маса вуглецю зразка на початок і-го імпульсу (N - номер імпульсу, m₁=m₀), кг; m₀ - початкова маса вуглецю, кг; ?m- втрата маси вуглецю, кг; ?t - тривалість імпульсу, с; X_i - ступінь конверсії.

Залежність швидкості реакції від ступеня конверсії представляють у вигляді графіку

(R_m)_і = f (X_і),

а залежність швидкості реакції від температури, а також для визначення кінетичних констант - у вигляді логарифмічного графіку

ln(R_m)_і = f (1/T_i).

Визначення кінетичних констант (Е_а та k₀) проводилось для макрокінетичних областей реагування, в яких питома швидкість реагування R_m має ряд особливостей: внутрішньокінетична область - зміна розміру частинок (d), лінійної швидкості газового потоку (U_g) практично не впливає на R_m, графік залежності

ln(R_m)=f(1/T)

має вигляд прямої; внутрішньодифузійна область - зміна U_g слабо впливає на R_m, зі збільшенням d відбувається зменшення R_m, графік залежності

ln(R_m)=f(1/T)

має вигляд прямої лінії з нахилом меншим, ніж у внутрішньокінетичній області; зовнішньодифузійна область - зменшення U_g та збільшення d призводить до зменшення R_m, залежність

ln(R_m)=f(1/T)

згладжується. Розрахунок кінетичних констант проводився за Арреніусівською залежністю (4):

R_m=(1/m)(m/t)=k₀exp(-E_а/RT) C₀ⁿ, (4)

де R_m-питома швидкість реакції, 1/с; k₀-передекспоненційний множник, м/с; Е_а - енергія активації, Дж/моль; R=8,314 - універсальна газова стала, Дж/(мольК); T-температура частинки, К; C₀ - концентрація газу-реагенту в реакторі, кг/м³; n-порядок реакції.

Розрахунок кінетичних характеристик здійснювався на основі експериментальної залежності

(R_m)_i=f(T_i).

Значення кінетичних констант - передекспоненційного множника k₀ та енергії активації Е_а визначають методом найменших квадратів.

Методика визначення питомої поверхні та об'єму пор зразків вугілля та підготовлених шламів в даній роботі здійснювалось ексикаторним методом по адсорбції водяної пари на установці „Поверхня”. При використанні у якості адсорбенту водяної пари рівноважна адсорбція досягається за допомогою насиченого розчину NH₄NO₃ при t=20⁰C та тиску Р/Р_S=0,6, що забезпечує мономолекулярне заповнення досяжної поверхні пор, яка розраховувалась за формулою:

S_H2O=(m/(m _H2O)) _H2O N_A, м²/кг

де: m, m - маса наважки та приріст маси, кг; _H2O=1,810^-2 кг/моль - молекулярна маса води; _H2O = 1,0510^-19 м² - площа, що займає молекула води при Т=293 К; N_A=6,02 10²³ 1/моль, - число Авогадро;

Капілярна конденсація досягається за допомогою насиченого розчину CuSO₄ при t=20 °C та тиску, близькому до тиску насиченої водяної пари (Р/Р_S=0,98-1,0). За кількістю сконденсованої пари оцінювався об'єм пор, що визначався за формулою:

V_S=m / (m _Н2О), м³/кг

де _Н2О - густина води.

Методика визначення аеродинамічних властивостей полягає у порівнянні швидкостей виносу частинок подрібненого вугілля та агломерованих шламових частинок. Експериментальне вивчення здійснювалось на дослідній установці, яка складалась із скляної вертикальної циліндричної трубки з внутрішнім діаметром 42 мм та висотою 700 мм, обмеженої знизу сіткою, та системи подачі повітря. Зразок завантажувався крізь верхню частину трубки на металеву сітку через яку подавалося холодне повітря. При збільшенні витрати повітря відбувався винос матеріалу з трубки. Знаючи площу перерізу трубки та витрату повітря, розраховувалась середня швидкість початку виносу для даної установки. Під час аналізу результатів враховувалось, що із-за впливу пристінних ефектів швидкість повітря по осі трубки може значно перевищувати середню. Тому при подальшому розгляді результати приймались у якості співвідношення для вугілля та шламових агломератів тих же марок та зольності.

Розроблені методи вивчення основних технологічних характеристик процесів спалювання сухих відходів та шламів були застосовані на дослідно-експериментальних установках Ф-0,05-ЦКС та ЦКС-0,02. Основу установки Ф-0,05 складає топка висотою 1,7 м та діаметром 0,1 м, в нижній частині якого знаходиться перфорована решітка киплячого шару та розпальна газова камера, через яку подається первинне повітря. Подача вторинного повітря передбачена в центральну частину реактора нижче цього рівня здійснюється подача твердого палива та інертного матеріалу. У верхній частині реактора розташований горизонтальний циклон з якого виходить тракт циркуляції до нижньої частини топки.

Дослідно-експериментальна установка ЦКС-0,02 відрізняється від установки Ф-0,05-ЦКС більшою висотою топки (2,9 м), наявністю другої (верхньої) розпальної камери та вертикального циклона.

Обидві установки обладнані автоматизованою системою оперативного контролю на базі ПК, яка дозволяє контролювати: зміну витрат повітря та палива, вимірювання температур та тиску по висоті установки та тракту циркуляції, неперервний аналіз складу димових газів на базі мас-спектрометру МХ-1215 та газоаналізатора ULTRAMAT 23 (O₂, СО, СО₂, Н₂, СН₄, Ar, SO₂, N₂, NO_x), розрахунок швидкостей газу у нижньому та верхньому перерізі реактора. Установки мають системи відбору проб донної золи та золи виносу.

Прогрівання установки здійснюється продуктами згоряння метану. При досягненні температури у зоні киплячого шару 923-1123 К подається вугілля, а витрата газу на камеру розпалу припиняється. Крупні паливні частинки спалюються у киплячому шарі, а дрібні разом з циркулюючою золою виносяться у верхню частину реактора, де згоряють за рахунок вторинного повітря. За рахунок багаторазової циркуляції КЗЗ забезпечується необхідний час перебування паливних частинок в реакційній зоні та їх випал.

Основною метою проведення експериментів на установках Ф-0,05 та ЦКС-0,02 був пошук стабільних режимів високоефективного спалювання досліджуваного твердого палива (ступінь конверсії вище 85%) при різних швидкостях газу у верхній частині топки (U_г= 4-6 м/с), з мінімізацією викидів NO_x та SO₂ у димових газах при підтриманні градієнту температур по висоті топки не більше 50 К та вмісту O₂ у димових газах на рівні 2-7%, а також зведення матеріального балансу з отриманням оцінки ступеня конверсії вугілля X_coal та ступеня зв'язування сірки K_s.

У кінці розділу наведено використані у роботі стандартні методи досліджень вологості, виходу летких, зольності густини, гранулометричного складу, а також оцінка похибок вимірювань та методи статистичної обробки результатів.

В третьому розділі представлено результати досліджень по зміні гранулометричного складу шламів під час їх сушіння, наведено порівняльні характеристики впливу фракційного складу енергетичного вугілля та їх шламів на граничні межі існування киплячого шару, представлені результати визначення пористої структури подрібненого вугілля та шламових частинок і результати експериментальних досліджень з кінетики взаємодії коксів вугілля та шламових відходів з киснем повітря. Описано особливості підготовки шламових відходів для їх спалювання у ЦКШ.

При проведенні досліджень гранулометричного складу з ЦЗФ були відібрані шлами енергетичного вугілля з Донецького та Львівсько-Волинського басейну.

Результати ситового аналізу шламів в залежності від їх зольності на суху масу (A^d=35,1-59,4%) для трьох діапазонів розмірів: d?0,1 мм, d=0,1-1,0 мм, d>1 мм. Дані отримані шляхом мокрого розсіву шламу на лабораторних ситах. Цей розмір шламових частинок не дозволяє використовувати його при спалюванні в котлах з ЦКШ, тому що велика кількість дрібних частинок викликає труднощі для накопичення шару та стабілізації циркулюючого потоку. Встановлено, що з ростом зольності відбувається збільшення частки глинистої компоненти яка дозволяє розраховувати на укрупнення шламового палива при умові підбору оптимального режиму паливопідготовки. Він включає в себе розсічення глиб вихідного шламу, перемішування матеріалу, природно-повітряне сушіння до W_t^r=4-8% та подрібнення у валковій дробарці до розміру частинок d=0-5 мм. Дані отримані за результатами сухого розсіву на лабораторних ситах. За рахунок ефекту агломерації, при зольності A^d=48-52%, частка фракції d>1 мм перевищувала 18% від загальної маси шламу, що є достатнім для підтримання киплячого шару в нижній частині установки ЦКШ. З подальшим ростом зольності масова доля частинок крупної фракції зростає до 43%, а доля фракції (d=0,1-1,0 мм) складає 40-60%, яка достатня для підтримання стабільної циркуляції в ЦКШ-установках.

При проведенні досліджень по визначенню питомої поверхні та об'єму пор частинок подрібненого вугілля та підготовленого шламового палива (d=0,4-0,63 мм) було виявлено, що у всіх шламових агломератів як питома поверхня так і об'єм пор для різних марок вугілля більші ніж у подрібненого вугілля при однаковій зольності (A^d=45-55%). Результати досліджень наведені у таблиці 1. Збільшення питомої поверхні та об'єму пор у шламових агломератів всіх марок в порівнянні з подрібненим вугіллям призводить до збільшення доступної для О₂ поверхні, і як наслідок, до зростання швидкості реакції горіння при спалюванні шламів у порівнянні зі швидкістю горіння подрібненого вугілля тієї ж марки.

Результати порівняльного аналізу залежності швидкості виносу подрібнених частинок вугілля і частинок підготовленого шламового палива різного розміру. Встановлено, що мінімальна швидкість виносу агломерованих шламових частинок на 15-25% нижче мінімальної швидкості виносу частинок вугілля, що мають один і той же характерний розмір. Виявлено, що чим більше характерний розмір частинок, тим більша різниця в лінійних розмірах між частинками вугілля та частинками його шламу при однаковій швидкості виносу. Це свідчить про меншу уявну густину шламових агломератів в порівнянні з вугіллям тих же марок, що добре узгоджується з відзначеною вище підвищеною пористістю шламових агломератів.

вугілля твердий паливо гранулометричний

Таблиця 1

Зразок	Ad, %	Vd, %	SH2O, м2/кг·103	VS 102, м3/кг·105
Шлам Шахтарської ЦЗФ (ША)	50,4	6,8	122	6,55
Шлам Луганської ЦЗФ (ШД)	48,3	24,24	116	10,1
Шлам Селідівської ЦЗФ (ШГ)	47,1	22,6	100	12,6
Шлам Павлоградської ЦЗФ (ШГ)	49,1	21,8	81	9,79
Постниківська ЦЗФ вих. (А)	47,9	6,0	99	4,82
ЦЗФ ”Україна“ вих. (Д)	43,1	23,8	87	7,6
Лисичанськвугілля вих. (Г)	45,8	22,2	57	4,4
Павлоградвугілля вих. (Г)	52,1	19,9	49	3,2

З метою порівняння кінетичних характеристик коксів підготовлених шламів та вугілля відповідних марок були взяті різні марки вугілля, а також їх шлами, що підготовлені для спалювання у ЦКШ. Технічні характеристики цих твердих палив наведено у таблиці 2. Всі експерименти по визначенню кінетичних характеристик взаємодії коксів вугілля та шламів з киснем повітря проводились в однакових умовах при атмосферному тиску та температурі в реакторі Т=823 К, що відповідає початку внутрішньодифузійного режиму. Типові залежності питомої швидкості взаємодії коксів енергетичного вугілля та шламів з киснем повітря від ступеня конверсії R_m =f(X) представлені на рис. 7. Квазістаціонарні ділянки кривої конверсії знаходились у межах від Х_min=0,04-0,08 до Х_max=0,6-0,7 та характеризувались сталою швидкістю вигоряння R_m, що є характеристикою внутрішньодифузійних режимів горіння. Визначено, що питомі швидкості вигоряння у шламів у 1,75-2,5 рази вищі, ніж у вугілля відповідних марок. Це, скоріш за все, пов'язано з більш розвиненою пористою структурою у підготовлених частинок шламу в порівнянні з частинками вугілля.

Таблиця 2

Марка вугілля	Фракція, мм	Wa, %	Ad, %	Vd, %
А	0,4-0,63	3,7	46,1	4,9
Г	0,4-0,63	3,1	47,2	25,2
Л-В (Г)	0,4-0,63	2,6	43,1	23,4
Шлам А	0,4-0,63	8,2	48,3	7,6
Шлам Г	0,4-0,63	10,39	47,4	21,02
Шлам Л-В (Г)	0,4-0,63	14,2	51,7	18,9

Характерні залежності швидкості взаємодії коксів вугілля та шламів з киснем повітря від зворотної температури в діапазоні Т=723-1073 К у вигляді

lgR_m=f(1/Т).

За результатами експериментів по визначенню залежностей швидкості реакції від температури

R_m=f(T),

як для шламів, так і для вугілля розраховані кінетичні константи - енергії активації Е_а та передекспоненційний коефіцієнт k₀ (табл.3) по формулі

R_m=k₀·exp(-E_a/RT).

Результати розрахунків Е_а для шламів та вугілля довели, що вони мають практично одинакові значення енергії активації та відрізняються передекспоненційним множником k₀, більш високим для більш пористих шламових агломератів.

Таблиця 3

№ п/п	Марка вугілля	Константа
		k0, (1/c)/(кг/м3)	Еа, кДж/моль	?k0, (1/c)/(кг/м3)	ДЕа, кДж/моль
1.	А	6,2 · 104	122	3·103	4
2.	Г	2,4 · 105	115	1,5·104	6
3.	Л-В (Г)	2,7 · 105	114	1,5·104	4
4.	Шлам А	1,6 · 105	121	104	8
5.	Шлам Г	5,7 · 105	113	3·104	4
6.	Шлам Л-В (Г)	6,1 · 105	112	3·104	6
Примітка: В таблиці 3 ?k0 - похибка вимірювання перед експоненціального множника, ДЕа - похибка вимірювання енергії активації.

Наприкінці розділу на основі отриманих даних зроблені рекомендації, що стосуються особливостей паливопідготовки шламів та режимів їх спалювання у ЦКШ.

В четвертому розділі представлено результати технологічних експериментів по спалюванню відходів вуглезбагачення на дослідно-експериментальних установках ЦКШ. Наведено характеристики палив, які були використані в технологічних експериментах, а також способи їх підготовки. Визначено основні закономірності спалювання відходів вуглезбагачення у ЦКШ. Надано рекомендації по використанню відходів для спалювання їх в промислових ЦКШ-котлоагрегатах.

Метою технологічних експериментів зі спалювання відходів вуглезбагачення у ЦКШ було досягнення оптимальних технологічних та екологічних показників, а також визначення граничних меж діапазону регулювання навантаження в залежності від зольності палива. Для проведення дослідного спалювання у ЦКШ сухих відходів були відібрані три види твердого палива: відходи донецького високозольного антрацитового штибу (ВАШ, A^d=73,1%), відходи львівсько-волинського високозольного газового вугілля ВЛ-В(Г) (A^d=78,2%) та перезбагачені відходи антрациту (A^d = 36-38 %). Паливопідготовка відходів включала в себе подрібнення вихідного матеріалу у молотковій дробарці з подальшим просіюванням крізь сито до розміру 0-3 мм. Для зв'язування оксидів сірки використовувався вапняк Новотроїцького родовища Донецької області. Дослідне спалювання виконувалось на дослідно-експериментальній установці Ф-0,05.

Сухі відходи Л-В(Г) мали зольність більше 85% (з урахуванням високого вмісту карбонатів у львівсько-волинському газовому вугіллі), що перевищує граничні можливості ЦКШ по спалюванню, тому стабільних режимів на сухих відходах отримати не вдалось. Задовільні результати були отримані при спалюванні суміші (30-45% сухих відходів, решта - рядове газове вугілля, загальна зольність суміші A^d = 65%). При температурі 1123-1153 К та Cа/S = 2,0-2,5 ступінь конверсії сягала 82-88%, викиди NO_x та SO₂ менше 250 та 530 мг/нм³ відповідно. Сухі відходи антрациту мали меншу зольність, що дозволило знайти для них режими спалювання, які не потребують додавання палив з меншою зольністю. При температурі 1153-1173 К та Cа/S = 2,5 ступінь конверсії сягала 88-90%, викиди NO_x та SO₂ відповідно менше 280 та 390 мг/нм³. Можливість регулювання навантаження установки без погіршення основних показників процесу горіння сухих відходів антрациту знаходилась у вузькому діапазоні.

Значно кращі результати отримані при спалюванні перезбагачених відходах антрациту: ступінь конверсії вуглецю Х_с = 90-96%, NO_x ? 230 мг/нм³, SO₂ ? 320 мг/нм³.

Для дослідного спалювання у ЦКШ мокрих відходів загалом було відібрано 11 зразків шламів: львівсько-волинського газового вугілля (A^d=51,7-60,5%), антрациту (A^d=48,3-59,4%), донецького довгополум'яного газового вугілля (A^d=35,1-52,0%), донецького газового вугілля (A^d=47,1-57,3%). Паливопідготовка всіх видів шламів була схожою між собою та включала в себе природно-повітряне висушування до вологості 8-12%, що забезпечувала достатню сипкість шламів при відсутності пилу. Підсушений шлам пропускався через валкову дробарку та просіювався крізь сито до розміру 0-5 мм. Для зв'язування оксидів сірки при дослідному спалюванні шламів використовувався вапняк двох типів: типу крейди Докучаєвського рудоуправління Донецької області (CaCO₃ = 96,4%, MgCO₃ = 1,7%, SiO₂ = 1,1%) та типу доломіту Комсомольського рудоуправління Донецької області (CaCO₃ = 93,8%, MgCO₃ = 3,8%, SiO₂ = 1,5%). Всі проведені експерименти по спалюванню шламів здійснювались на дослідно-експериментальній установці ЦКС - 0,02.

У порівнянні з сухими відходами, спалювання у ЦКШ шламів не викликало проблем забезпечення загального теплового балансу, а викликало труднощі, пов'язані з наявністю у підготовленому паливі великої кількості дрібної фракції (більше 60% частинок з d<100 мкм) та нестачею фракції середнього та крупного розміру(d=0,1-3 мм). Стійкі режими спалювання шламів Л-В(Г) були реалізовані при середньотопкових температурах Т_с = 1133-1153 К з рівнем емісії NO_х = 270-350 мг/нм³, зі ступенем конверсії палива 86-88% , ступінь зв'язування сірки при Са/S=2,4 складав К_s = 89-94%. Найкращі технологічні та екологічні показники при спалюванні шламів антрациту було досягнуто при середньотопковій температурі Т_с = 1133-1173 К. При цьому викиди оксиду азоту знаходились в межах 190-240 мг/нм³, викиди оксиду сірки при Са/S=2,5 складали 170-350 мг/нм³, ступінь конверсії вуглецю досягала 89%. Оптимальні характеристики спалювання шламів донецького довгополум'яного газового вугілля були отримані при середньотопковій температурі Т_с = 1118-1123 К, викиди оксидів азоту та сірки складали 290 та 150 мг/нм³ відповідно, ступінь конверсії вуглецю Х_с=89%. При спалюванні шламів донецького газового вугілля найкращі результати було досягнуто при температурі Т_с = 1113-1123 К зі ступнем конверсії вуглецю Х_с=88,5%. При цьому екологічні показники були наступними: викиди оксидів азоту складали 325-330 мг/нм³, викиди оксидів сірки при Са/S=2,3 були на рівні 160-200 мг/нм³.

Результати зміни гранулометричного складу підготовленого шламового палива та донної золи під час спалювання у ЦКШ свідчать про наступне: при порівнянні гранулометричного складу шламового палива з донною золою з'ясовано, що під час попадання агломерованих частинок шламу у топку відбувається їх часткове руйнування, але масова доля частинок золи, що має розмір більше 1 мм перевищує 25%, що достатньо для формування киплячого шару. Остаточне формування шламових агломератів відбувається під впливом температури киплячого шару, де відбувається їх обпалення, яке призводить до збільшення міцності, достатньої для запобігання руйнуванню шламових агломератів у топці.

На підставі досліджень на дослідно-експериментальних установках запропоновано рекомендації з паливопідготовки та спалюванню шламів, а саме:

· сухі відходи що мають зольність більше 70-75% можуть використовуватись як паливо для ЦКШ тільки в суміші з малозольним вугіллям або шламом;

· при зольності менше 70% сухі відходи можуть бути використані у ЦКШ-котлоагрегатах без попереднього збагачення, але їх спалювання можливе лише при базовому на вантаженні;

· ступінь агломерації шламів може регулюватися умовами сушіння та подрібнення, а саме - розсічення крупних глинистих глиб, перемішування матеріалу з обгортанням та затягуванням дрібноти в грудки, сушіння та щадливе подрібнення, наприклад, в дробарках валкового типу;

· шламові відходи с зольністю до A^d=35-45% можуть бути використані як основне паливо для спеціально спроектованих ЦКШ-котлоагрегатів з підвищеною ефективністю циклонів, збільшеними за об'ємом золовим теплообмінником, збільшеною пропускною здатністю контуру циркуляції та іншими модифікаціями для стабілізації шару та циркулюючого потоку, а шламові відходи з зольністю A^d =45-65%, та вологістю до W^r_t10%, можуть бути використані, як додаткове, так і основне паливо для ЦКШ-котлоагрегатів.

У кінці розділу наведено економічну доцільність використання палива з відходів вуглезбагачення та надано відомості про використання результатів досліджень і розробок у рамках дисертаційної роботи. Результати економічних розрахунків показують, що собівартість палива із сухих відходів для ЦКШ-котлоагрегатів становить 144 грн/т у.п., або 36% від вартості вугілля для пиловугільних ТЕС (з розрахунку 400 грн/т у.п.), а палива зі шламів - 99 грн/т у.п., або 25% від вартості вугілля для ТЕС.

ВИСНОВКИ

1. В дисертаційній роботі на основі результатів лабораторних та технологічних експериментів визначено основні закономірності термічної переробки низькосортних палив, а також відходів вуглезбагачення енергетичного вугілля різного ступеня метаморфізму з находженням їх кінетичних, фізико-хімічних характеристик в циркулюючому киплячому шарі, розроблені рекомендації по підготовці та спалюванню відходів вуглезбагачення у ЦКШ-котлоагрегатах, що забезпечує вирішення важливої науково-технічної задачі - розробки високоефективних методів спалювання відходів вуглезбагачення для енергетики України.

2. Створено нові та модернізовано існуючі лабораторні установки для дослідження кінетики горіння твердого палива у КШ, визначення питомої поверхні та об'єму пор твердого палива, дослідження аеродинамічних властивостей частинок вугілля та агломерованих частинок шламів. Модернізовано дослідно-технологічний стенд ЦКС-0,02 для спалювання шламів та сухих відходів збагачення в циркулюючому киплячому шарі, розроблено методику розрахунку матеріального балансу при проведенні дослідного спалювання шламу у ЦКШ.

3. Встановлено, що в процесі висушування шламів відбувається агломерація шламових частинок завдяки глинистому зв'язуючому, в результаті чого утворюється паливо зі значною (більше 20%) кількістю великих (1-5 мм) частинок, що здатні створювати киплячий шар та циркулюючий потік в апараті ЦКШ без додавання подрібненого вугілля. Показано, що кількість агломерованих частинок збільшується із зростанням зольності шламу (кількістю глинистих включень).

4. Визначено та порівняно питомі поверхні та об'єми пор частинок вугілля та шламових агломератів. Показано, що при однаковій зольності та розміру шламові агломерати мають на 18-43% більшу питому поверхню та на 27-60% більший об'єм пор у порівнянні з частинками вугілля тих же марок.

5. Експериментально встановлено швидкості початку виносу з киплячого шару для частинок вугілля та шламових агломератів в залежності від їх розміру. Показано, що швидкість початку виносу для шламових агломератів менша на 18-25%, ніж для частинок вугілля, завдяки їх меншій уявній густині, що узгоджується з підвищеною пористістю шламових агломератів.

6. В результаті проведення кінетичних експериментів у внутрішньо дифузійній області реагування на зразках агломерованих шламів та вугілля з розміром частинок d=0,4-0,63 мм встановлено характерну схожість кривих вигоряння з наявністю квазістаціонарної ділянки в межах від Х_min=0,04-0,08 до Х_max=0,6-0,7 у всіх досліджених марок вугілля. Встановлено, що питомі швидкості вигоряння у шламів в 1,75-2,5 рази вищі, ніж у вугілля відповідних марок. Для внутрішньодифузійної області реагування, що характерна для умов спалювання у ЦКШ, встановлено кінетичні характеристики горіння агломерованих шламів в арреніусівському наближенні та показано, що енергія активації Е_а приблизно відповідає енергії активації для вугілля тих же марок, а передекспоненціальний множник k₀ (що відповідає за реагуючу поверхню) майже вдвічі вищий.

7. Визначено оптимальні режими спалювання сухих відходів антрациту та газового вугілля в ЦКШ. Експериментально доведено, що при зольності більше 73-75% сухі відходи можуть бути використані як паливо для ЦКШ тільки в суміші з вугіллям або шламом. При зольності 70-73% сухі відходи можуть спалюватись у ЦКШ без підмішування вугілля, але тільки при базовому навантаженні. Збагачення у важкій рідині дозволяє отримати з сухих відходів антрациту паливну компоненту з зольністю нижче 40% з виходом вуглецю до 80% від його складу у відходах, а метод відсіву дрібної фракції, що містить вуглець 0-13 або 0-25 мм - паливну компоненту з зольністю 44-65% з виходом вуглецю 30-70% від його вмісту у відходах. Таке паливо може спалюватись у ЦКШ без додавання вугілля, а при зольності 40% та нижче оптимальні режими, технологічні та екологічні показники його спалювання не відрізняються від відомих для високозольного антрациту, а саме: середньотопочна температура Т_c=1153-1173 К, ступінь конверсії вугілля більше 98%, ступінь зв'язування сірки більше 95%, викиди SO₂ ? 200 мг/нм³, NO_х? 200 мг/м³.

8. Встановлено, що найкращі режимні параметри при спалюванні агломерованих шламів розміром 0-5 мм у ЦКШ наступні: для шламів антрациту Т_c=1153-1173 К, при цьому слід очікувати ступінь конверсії вуглецю більше 95%, ступінь зв'язування сірки більше 95%, викиди SO₂ ? 200 мг/нм³, NO_х? 200 мг/м³; для шламів вугілля газової групи Донецького та Львівсько-Волинського басейнів Т_c=1123-1153 К, при цьому слід очікувати ступінь конверсії вуглецю більше 95%, ступінь зв'язування сірки більше 95%, викиди SO₂ ? 300 мг/нм³, NO_х? 200 мг/м³.

9. Розроблено рекомендації з підготовки та спалювання у ЦКШ-котлоагрегатах відходів вуглезбагачення, оцінено вартість підготовки палива з відходів для використання на ТЕС України. Результати та рекомендації використані при розробці ЦКШ-енергоустановок та систем підготовки палива з вугільних відходів слідуючими організаціями: Філією Харківського Центрального Конструкторського бюро ”Енергопрогрес“, ЗАТ ”Техенерго“, Старобешівською ТЕС, Зміївською ТЕС.

10. Достовірність та обґрунтованість отриманих результатів забезпечена використанням сучасних даних літературного аналізу, коректністю експериментальних методів, підтверджується співпадінням основних результатів, що отримані на установках лабораторного та дослідно-технологічного масштабу.

ОСНОВНІ ПУБЛІКАЦІЇ ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ

Характер взаимодействия коксов энергетических углей с СО₂ в кипящем слое / Т.Н. Монастырева, А.Ю. Провалов // Экотехнологии и ресурсосбережение. -2002.- №5. - С. 14-18.

Технологічні, екологічні та економічні аспекти використання відходів вуглезбагачення для спалювання на ТЕС / М.В. Чернявський, Н.І. Дунаєвська, І.Л. Голенко, О.Ю. Провалов // Энергетика и электрификация. - 2002. - №7. - С.19-26.

Особенности сжигания днепровского бурого угля в циркулирующем кипящем слое / А.Ю.Майстренко, Н.В.Чернявский, А.И.Топал, А.Ю.Провалов и др. // Экотехнологии и ресурсосбережение. - 2006. - №5. - С.15-21.

Экологические аспекты сжигания высокосернистых углей в пылеугольных топках и котлах с кипящим слоем. / В.П. Пацков, А.И. Топал, А.Ю. Провалов, А.В. Крицкий // Экотехнологии и ресурсосбережение. -2008.- №2. - С. 56-63.

Динаміка вигоряння лузги соняшника в киплячому шарі / А.І.Топал, М.В.Чернявський, С.Г.Дулієнко, О.Ю.Провалов // Мат. Міжнар. конф. по біомасі (Київ, 24-27.09.2002 р.).- Київ: ІТТФ НАНУ, 2002. - 2 с.

. Coal waste utilization by CFB-combustion at power plants / Chernyavskiy N., Provalov A., Golenko I // Proc.of 11^th Symposium «Energy efficient and ecologically acceptable processes in thermal, chemical and process engineering» (Zlatibor, Oct.1-4, 2003). - Beograd: BBN Congress, 2003. - 6 p.р.

Динамика горения углей в кипящем слое под давлением / Провалов А.Ю., Топал А.И. // Мат. 1-й научн. школы-конф. «Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики» (Алушта, 29.09-05.10.2003). - Алушта: НПВК «Триакон», 2003. - С.50-52.

Подготовка низкосортных топлив к пылевидному сжиганию / Косячков А.В., Провалов О.Ю., Бондзик Д.Л.// Труды 3 межд. конф. ”Проблемы и пути совершенствования угольной теплоэнергетики” (Киев, 9-10.12.2003). - Киев: НТУУ «КПИ», 2003. - С.12-13.

. Сжигание отходов углеобогащения в циркулирующем кипящем слое / Провалов А.Ю., Чернявский Н.В // Тез.докл. 1-й науч.-практ. конф. “Угольная теплоэнергетика: проблемы реабилитации и развития” (24-30 сентября 2004 г., Алушта). - Алушта: НПВК “Триакон”, 2004. - С.79-81.

Особенности сжигания сухих и влажных отходов углеобогащения в циркулирующем кипящем слое / Батрак А.А., Провалов А.Ю., Чернявский Н.В.// Тез. докл. 2-й научн.-практ. конф. “Угольная теплоэнергетика: проблемы реабилитации и развития” (15-18 сентября 2005 г., Алушта). - Киев: ИВЕ НАНУ, 2005. - С.53-55.

Сопоставительные исследования кинетических характеристик и пористой структуры антрацитов и каменных углей, а также их шламов / Батрак А.А., Монастырева Т.Н., Провалов А.Ю. // Енергетика: проблеми та перспективи. Погляд громадськості (збірка №4). - К.: НТСЕУ, ОЕП «ГРІФРЕ», 2007. - С.316-317.

Унификация свойств твердых топлив для сжигания в ЦКС / Чернявский Н.В. Провалов А.Ю.// Тез. Докл. Междунар. Научн-практ. Конф ”Энергоэффективность - 2007” (15-17.10.2007, г. Киев). - К.: ИГ НАН Украины, 2007. - С.33-34.

АННОТАЦИЯ

Провалов А.Ю. Сжигание отходов углеобогащения в циркулирующем кипящем слое. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.06. - техническая теплофизика и промышленная теплоэнергетика - Национальный университет пищевых технологий, Киев, 2008 г.

Диссертационная работа посвящена исследованию физико-химических и кинетических свойств отходов сухого и мокрого углеобогащения, разработке технологий топливоподготовки, определению основных закономерностей термической переработки топлив с отходов углеобогащения с целью использования их в качестве топлива для ЦКС-котлоагрегатов.

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследования, определена научная новизна и практическая ценность работы, приведена информация по использованию полученных результатов, личном вкладе соискателя, апробации результатов и публикациям.

В первом разделе рассмотрены ресурсы и качество накопленных отходов углеобогащения, состояние оборудования пылеугольных ТЭС Украины, современные технологии сжигания в ЦКС высокозольных твердых топлив. Рассмотрено современное состояние исследования кинетики горения углей различных марок в кипящем слое. В конце раздела поставлены задачи, требующие решения для организации сжигания отходов обогащения в ЦКС.

...