Обзор работ по приготовлению водоугольного топлива и его сжиганию в котлах
DOI:
https://doi.org/10.18321/cpc464Ключевые слова:
водоугольное топливо (ВУТ), приготовление ВУТ, сжигание ВУТ, кавитационная обработка, углеотходы.Аннотация
В процессе обогащения углей образуются огромные объемы отходов, которые, как правило, выбрасываются в окружающее пространство, загрязняя его. При этом отходы могут содержать до 50% углерода. Малая промышленная энергетика, муниципальные котельные используют преимущественно слоевое сжигание углей. При этом коэффициент выгорания углерода составляет 50–60%, и коэффициент полезного действия котлов нередко не превышает 60%, а их экологические показатели не удовлетворяют современным требованиям. Эффективным способом решения проблемы утилизации углеотходов может оказаться перевод котлов на сжигание углей в виде водоугольной суспензии (ВУС). В статье представлены результаты авторов по технологии приготовления водоугольного топлива (ВУТ) и его сжиганию в вихревых топках котлов. Представлены данные по новому оборудованию, необходимому для реализации технологии. Показано, что и рядовые угли, и антрацит, и угольные шламы, а также отходы углеобогащения могут служить основой для производства ВУТ. Приведены примеры опытно-промышленного применения водоугольной технологии. При этом коэффициент выгорания топлива достигает значений порядка 95%, а коэффициент полезного действия котлов превышает 85%.
Библиографические ссылки
(1). Marinicheva O (2012) Energy and Industry of Russia [Energetika i promyshlennost’ Rossii] 11(199):1–4. (in Russian)
(2). British Petroleum. BP Statistical Review of World Energy. London: BP, – 2018. – P.56.
(3). Munawer ME (2018) Journal of Sustainable Mining. 17(2):87–96. https://doi.org/10.1016/j.jsm.2017.12.007
(4). Franco A, Diaz AR (2009) Energy. 34(3):348–354. https://doi.org/10.1016/j.energy.2008.09.012
(5). Baranova MP, Kulagin VA (2017) Physical and chemical bases for obtaining fuel watercoal suspensions [Fiziko-himicheskie osnovy polucheniya toplivnyh vodougol’nyh suspenzij] Siberian Federal University, Krasnoyarsk, Russia. ISBN 978-5-7638-2116-1 (in Russian)
(6). Glushkov DO, Strizhak PA, Chernetskii MY (2016) Therm. Eng. 63(10):707–717. https://doi.org/10.1134/S0040601516100037
(7). Nyashina GS, Kuznetsov GV, Strizhak PA (2018) J. Clean. Prod. 172:1730–1738. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.12.023
(8). Nyashina GS (2018) Investigation of ways to reduce the impact of thermal power plants on the environment when burning suspension fuels from coal enrichment waste and biomass. [Issledovanie sposobov snizheniya vliyaniya teplovyh elektricheskih stancij na okruzhayushchuyu sredu pri szhiganii suspenzionnyh topliv iz othodov ugleobogashcheniya i biomassy] Dissertation for the degree of candidate of technical sciences. Tomsk, Russia. P.201. (in Russian)
(9). Fan W, Li Y, Guo Q, Chen C, Wang Y (2017) Energy. 125:417–426. https://doi.org/10.1016/j.energy.2017.02.130
(10). Zhang H, Liu J, Shen J (2013) Front. Energy.7:119–126. https://doi.org/10.1007/s11708-012-0226-6
(11). Ma J, Shen J, Liu J, Ma Y, Jiang X (2020) Fuel. 220:25–31. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2018.02.011
(12). Chang S, Zhuo J, Meng S, Qin S, Yao Q (2016) Engineering. 2(4):447-459. https://doi.org/10.1016/J.ENG.2016.04.015
(13). Guan G (2017) Chinese Journal of Chemical Engineering. 25(6):689–697.https://doi.org/10.1016/j.cjche.2016.12.008
(14). Wang G, Xu Y, Ren H (2019) International Journal of Mining Science and Technology. 29(2):161–169. https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2018.06.005
(15). Cheng J, Zhou J, Li Y, Liu J, Cen K (2008) Fuel. 87(12):2620–2627. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2008.01.028
(16). Zhang Y, Xu Z, Tu Y, Wang J, Li J (2020) Powder Technology 366:552–559. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2020.03.005
(17). Chen X, Wang C, Wang Z, Zhao H, Liu H (2019) Fuel 242:788–793. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2019.01.007
(18). Liu F, Lyu T, Pan T, Wang F (2017) Energy Policy 105:398–406. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2017.03.017
(19). Mal’tsev LI, Kravchenko IV, Kartashova LV, Kravchenko AI (2017) Cavitation generator [Generator kavitacii] Patent of the Russian Federation 2635142.
(20). Mal’tsev LI, Belogurova TP, Kravchenko IV (2017) Thermal Engineering 64(8):585-590. https://doi.org/10.1134/S0040363617080069
(21). Alekseenko SV, Mal’tsev LI, Kravchenko IV, Kravchenko AI, Kartashova LV (2014) Device for burning water-coal fuel (options)[Ustrojstvo dlya szhiganiya vodougol’nogo topliva (varianty)] Patent of the Russian Federation 2518754.
(22). Alekseenko SV, Maltsev LI, Bogomolov AR, Chernetsky MYu, Kravchenko IV, Kravchenko AI, Shevyrev SA, Lyrshchikov SYu (2017) Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Engineering of georesources [Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. Inzhiniring georesursov] 12:16–28. (in Russian)
(23). Mal’tsev LI, Alekseenko SV, Kravchenko IV (2014) Pneumatic nozzle [Pnevmaticheskaya forsunka] Patent of the Russian Federation №2523816.
(24). Alekseenko SV, Anufriev IS, Dekterev AA, Kuznetsov VA, Maltsev LI, Minakov AV, Chernetskiy MYu, Shadrin EYu, Sharypov OV (2019) International Journal of Heat and Fluid Flow. 77:288–298 https://doi.org/10.1016/j.ijheatfluidflow.2019.04.013
(25). Kuznetsov VA, Maltsev LI, Dekterev AA, Chernetskiy MY (2018) Numerical investigation of the influence of operating conditions on the description of the nitrogen oxides formation in the combustion chamber of low-power boiler during the combustion of water-coal fuel. J. Phys.: Conf. Ser. P.012042. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1105/1/012042
(26). Kuznetsov VA, Maltsev LI, Dekterev AA (2020) Numerical investigation of coal-water fuel combustion in two-chamber furnace of a low-power boiler. XXXVI Siberian Thermophysical Seminar (STS 36) Journal of Physics: Conference Series. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1677/1/012110
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
