Публикация научных статей.
Вход на сайт
E-mail:
Пароль:
Запомнить
Регистрация/
Забыли пароль?
https://wos-scopus.com
Научные направления
Поделиться:
Статья опубликована в №42 (февраль) 2017
Разделы: Техника
Размещена 20.02.2017. Последняя правка: 17.02.2017.

Исследование качественных свойств угольной смеси

Умыржан Темірлан Нұрланұлы

Государственный университет имени Шакарима города Семей

студент

Сарпеков Азат Толкынович, магистрант Государственный университет имени Шакарима города Семей . Умыржан Темірлан Нұрланұлы, студент. Научный руководитель: Степанова Ольга Александровна, кандидат технических наук, доцент, Государственный университет имени Шакарима города Семей, Казахстан


Аннотация:
В статье рассматривается влияние массового состава угольной смеси, состоящей из двух углей, на технические характеристики, которые необходимо знать для правильной организации процесса сжигания угля. Представлены уравнения для определения рабочего состава и низшей теплоты сгорания угольной смеси.


Abstract:
The article discusses the influence of the mass composition of coal blend, consisting of two coals on the specifications that you need to know for the proper organization of the combustion process of coal. The equations to determine the input composition and lower calorific value of coal blend.


Ключевые слова:
уголь; угольная смесь; топливо; рабочий состав; низшая теплота сгорания; горючий состав; влажность; зольность.

Keywords:
coal; coal mixture fuel; the mixture; lower the heat of combustion; fuel composition; moisture content; ash content.


УДК 62-6

Наиболее часто используемым топливом на ТЭС является уголь. А в Республике Казахстан угольная промышленность – одна из важнейших ресурсных отраслей. В Казахстане представлены все основные сегменты угольной промышленности, однако особенно развиты добыча и использование энергетического угля [2,4]. Поэтому в ближайшем будущем РК не откажется от угля, как источника для производства тепловой и механической энергии [8]. Исходя из этого отмечается, что в первую очередь надо соблюдать выполнение двух требований:

- сжигание должно быть полным (экономичным);

- сжигание не должно приводить к высоким выбросам вредных веществ (в первую очередь оксидов серы и азота).

Учеными, занимающимися проблемами энергетики, изучаются возможности совершенствования процессов сжигания угля. Разрабатываются новые технологии, обосновываются их преимущества и перспективность[6].

Одним из способов сжигания угля является сжигание в пылевидном состоянии. В совершенствовании данного направления проводится большое количество исследований. Рассматривается возможность совместного сжигания различных углей. При составлении смеси углей надо соблюдать ряд правил и требований для проведения экономически и экологически целесообразного процесса [3].

Изучаются возможности использования непроектных углей совместно с проектным топливом. Получены определенные положительные результаты [5, 1].

Изучение возможности сжигания угольных смесей актуально для Казахстана, так как было отмечено, что рынок углей широк. Цены на топливо различны и возможно правильная комбинация угольных смесей даст возможность получить экономически эффективные и технологичные угольные смеси.

Цель исследования: анализ влияния массового состава угольной смеси на технические характеристики.

Для осуществления поставленной цели решались следующие задачи:

- определение состава угольной смеси из углей Каражыринского и Майкубенского месторождений при различном соотношении массовых долей;

- определение низшей теплоты сгорания угольной смеси при различном соотношении массовых долей углей Каражыринского и Майкубенского месторождений.

Объект исследования:угольная смесь с различным массовым содержанием углей Каражыринского и Майкубенского.

Предмет исследования. Влияние массового состава угольной смеси на технические характеристики.

Горючий состав, влажность и зольность по рабочему составу, низшая теплота сгорания для Каражыринского и Майкубенского углей представлены на рисунках 1, 2, 3, 4.

 

 

Рисунок 1. Горючий состав Каражыринского и Майкубенского углей.

 

 

 

Рисунок 2. Влажность и зольность Каражыринского и Майкубенского углей по рабочему составу.

 

Рисунок 3. Низшая теплота сгорания Каражыринского и Майкубенского углей.

 

 

 Рисунок 4. Температура плавления золы по фазам для Каражыринского и Майкубенского углей.

 

Массовый процентный состав смеси двух углей (месторождений «Каражыра» и «Майкуба») определен по формуле[7]:

 где   - рабочий состав угля месторождения «Каражыра»,  %;

 - рабочий состав угля месторождения «Майкуба», %;

 - массовая доля угля месторождения «Каражыра».

Низшая теплота сгорания топливной смеси,     кДж/кг, получена по формуле [7]:
Результаты исследований были обработаны на ПЭВМ с помощью Excel. Проведенный сравнительный анализ (нахождение уравнений регрессии с помощью различных функций) показал, что исследуемые показатели описываются линейной функцией.

Были изучены составы смеси при различных соотношениях массовых долей Каражыринского и Майкубенского углейсоответственно, %: 90:10; 80:20; 70:30; 60:40; 50:50; 40:60; 30:70; 20:80; 10:90.

На рисунке 5 показаны составы угольной смеси.

С увеличением массовой доли компонента Майкубенского угля снижается содержание углерода, водорода, кислорода, азота и увеличивается содержание серы летучей, золы и влаги, что объясняется рабочим составом исходных углей. В результате математической обработки получены аналитические зависимости изменения состава угольной смеси в зависимости от массового состава (таблица 1).

 

Рисунок 5. Состав угольной смеси по рабочему составу.

 

Таблица 1 – Аналитические зависимости изменения состава угольной смеси

Величина (рабочий состав), %

Уравнение

Номер

Углерод

 

(3)

Водород

 

(4)

Сера

 

(5)

Кислород

 

(6)

Азот

 

(7)

Зола 

 

(8)

Влага

 

(9)

Примечание  - массовая доля Майкубенского угля, %.

, где - массовая доля Каражыринского угля, %.

 

Для определения низшей теплоты сгорания угольной смеси (рисунок 6) получена аналитическая зависимость  , кДж/кг:
 
 



 

Рисунок 6. Изменение низшей теплоты сгорания угольной смеси в зависимости от состава

С увеличением содержания в составе угольной смеси Майкубенского угля  снижается низшая теплота сгорания угольной смеси, так как его теплота сгорания ниже теплоты сгорания Угля Каражыринского.

В результате проведенных исследований получены аналитические зависимости для определения рабочего состава и низшей теплоты сгорания в зависимости от массового состава угольной смеси (Каражыринского и Майкубенского).

Библиографический список:

1. Бесценный и.в., Бондзик д.л., Щудло т. с., Дунаевская н. и. Исследование синергетических эффектов при факельном сжигании угольных смесей // сборник научных статей "современная наука". - 2011. - №3 (8). - С. 119-124.
2. Концепция развития топливно-энергетического комплекса Республики Казахстан до 2030 года.Утверждено постановлением Правительства Республики Казахстан от 28 июня 2014 года № 724.
3. Общие правила сжигания топлива (угля) в твердотопливных котлах // SETS URL: https://sets.com.ua/obshhie-pravila-szhiganiya-topliva-v-tverdotoplivnyx-kotlax/ (дата обращения: 26.12.2016).
4. Ревич Б.А. К оценке влияния деятельности ТЭК на качество окружающей среды и здоровье населения. «Проблемы прогнозирования», 2010, №4. - С. 87-99.
5. Сжигание непроектных марок угольного топлива на ТЭЦ // РосТепло.ru - Информационная система по теплоснабжению URL: http://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=2966 (дата обращения: 23.12.2016).
6. Совместное сжигание бурого и каменного угля с биомассой // ЛесПромИнформ (журнал) URL: http://lesprominform.ru/jarchive/journals/itemshow/79 (дата обращения: 23.12.2016).
7. Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод). Под ред. Н. В. Кузнецова и др., М., «Энергия», 1973. - 296 с.
8. Угольная промышленность Казахстана и ее перспективы // ВРЕМЯ ВОСТОКА URL: http://easttime.ru/news/kazakhstan/ugolnaya-promyshlennost-kazakhstana-i-ee-prespektivy/12340 (дата обращения: 26.12.2016).




Рецензии:

26.02.2017, 14:03 Феоктистов Игорь Борисович
Рецензия: Представленные в статье материалы имеют практическую ценность для определения минимальной теплоемкости угольной смеси в зависимости от процентного соотношения его видов в составе смеси, что позволяет определить объемы потребления и прогнозировать необходимые запасы для отдельных потребителей, а также в целом для конкретных промышленных и хозяйственных структур. Статья рекомендуется к публикации.

26.02.2017, 14:06 Феоктистов Игорь Борисович
Рецензия: Статья рекомендуется к публикации. Феоктистов И. Б.



Комментарии пользователей:

30.03.2017, 18:30 Редакция журнала SCI-ARTICLE.RU
Отзыв: К сожалению, формулы и рисунки в формате, в котором они сейчас представлены в статье, не переносятся и не отображаются в файле формата pdf. Вам необходимо В ТЕЧЕНИЕ СУТОК отредактировать статью, вставив рисунки методом, который является обязательным для нашего журнала, в противном случае статья не будет включена в pdf-номер журнала. Рисунки и изображения в текст статьи добавляются в виде ссылки на него с внешнего хостинга изображений (например, http://itmages.ru). В текстовом редакторе статьи для добавления изображения использовать кнопку "Добавить / Изменить изображение". (Т.е. сначала заходите на http://itmages.ru, загружаете первый рисунок. После загрузки Вы попадаете на страницу с изображением и ссылками на него. Вам необходимо скопировать ссылку из окна «Прямая ссылка». В личном кабинете на сайте журнала переходите в режим редактирования статьи, ставите курсор в то место, где должно быть первое изображение, нажимаете в панели редактора кнопку "Добавить / Изменить изображение" и вставляете в поле адрес ссылку, скопированную со страницы загруженного изображения на http://itmages.ru. И так далее с остальными изображениями.)


Оставить комментарий


 
 

Вверх