Технические науки/5
Энергетика
Абдуллин М., Мусатаев Е., Степанова О., Ермоленко М.
Семипалатинский государственный университет имени
Шакарима
Исследование состава уходящих газов
при сжигании угля в кипящем слое
Мировые запасы угля намного превышают все
остальные запасы органического топлива. Поэтому исследование процессов горения
углей имеет большое значение.
Уголь остается перспективным для
энергетики топливом. Но для его успешной конкуренции необходимо разрабатывать и
внедрять более экологичные и эффективные технологии сжигания, так как рост
мощностей угольной энергетики влечет за собой экологические проблемы. Уголь
считается самым «грязным» энергоносителем. Причем значительный вред окружающей
среде наносится как при его добыче (загрязнение наземных водных источников и
подземных вод, превращение плодородных земель в терриконы), так и при сжигании.
За последние (30÷40) лет накоплен
значительный опыт внедрения чистых технологий добычи и переработки угля. МЭА в
настоящее время определены четыре группы чистых технологий использования
угля (рисунок 1) [1, 2].
Одно из передовых направлений энергетики –
развитие топок кипящего слоя. Топочные процессы с использованием
низкотемпературного кипящего слоя (НТКС) создают многократное увеличение
тепловой инерции за счет введения частиц, что стабилизирует топочный процесс,
обеспечивает его изотермичность и позволяет осуществлять сжигание при
относительно низкой температуре, порядка от 800 до 1000 °С. Котлы с кипящим
слоем имеют ряд преимуществ перед факельными.
Характерная особенность «кипящего слоя» –
развитая поверхность частиц угля, в результате чего достигается высокая степень
выгорания углерода. Изотермичность и хорошее перемешивание в топке обеспечивают
низкую концентрацию горючих в золе. Такие топочные процессы характеризуются:
- высокой степенью выгорания горючих;
- позволяют сжигать различные горючие
отходы и самые низкосортные топлива [3].
|
|
Рисунок 1. Технологии
использования угля
Цель исследования - определение в уходящих
газах окиси углерода
- при сжигании в кипящем слое с
добавлением песка;
- при сжигании в кипящем слое с
добавлением песка и извести.
Исследования проводились для угля с низшей
теплотой сгорания равной 18,84 МДж/кг.
Целью измерения содержания дымовых газов
является сокращение потребления топлива и обеспечения экологической
безопасности путем контроля концентрации загрязняющих веществ в продуктах
сгорания.
Содержание
Зависимость содержания
|
|
Рисунок 2. Зависимость содержания
при сжигании в кипящем слое
В результате математической обработки
получены следующие уравнения зависимости содержании окиси углерода
- при добавлении песка:
|
|
(1) |
где
- при добавлении песка и извести:
|
|
(2) |
1 Группа КОТЭС. Официальный сайт. - URL: http://cotes-group.com/.
2 Чистые технологии добычи и сжигания угля
- фантастика или реальность? Фомина О. Электронный журнал энергосервисной
компании «Экологические системы». № 1, январь 2011. - URL:
http://esco-ecosys.narod.ru/2011_1/art081.htm
3 Журнал ТехСовет путеводитель по
эффективным техническим решениям. Всеядность и экологичность – новая мода котлостроения?
Базыкин Д. № 8 (61) от 27 августа 2008, в рубрике: Энергетика.
- URL: http://www.tehsovet.ru/