ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОЦЕССА ГАЗИФИКАЦИИ БРИКЕТИРОВАННОГО УГЛЯ

Авторы
Файлы

Легков А.А. Мингалеева Г.Р. Статья в формате PDF 132 KB Одним из видов органического топлива, используемого на тепловых электростанциях является уголь, разведанные запасы которого по экспертным оценкам составляют примерно 105 млрд.т, что позволяет обеспечить Россию данным видом топлива на ближайшие 500 лет.

Существуют различные технологии сжигания угля для производства тепловой и электрической энергии: в виде тонкоразмолотой угольной пыли, в кипящем слое, в виде водоугольной суспензии и др. Однако одной из самых перспективных и экологически чистых технологий является газификация угля в газогенераторе с последующим сжиганием в топке котла для получения генераторного газа. Газификация угля осуществляется, как правило, в присутствии окислителя, в качестве которого может использоваться воздух, технический кислород, водяной пар и другие вещества. Уголь в газогенератор может подаваться в несортированном виде, в виде угольных брикетов, гранул и пыли.

В данной работе рассматривается технологическая схема газификации брикетированного угля, где окислителем является паровоздушная смесь. Достоинством такого метода является то, что при использовании угля в виде брикетов исключается его пыление, облегчается доставка угля в том случае, если изготовление брикетов производится за пределами ТЭС.

Технологическая схема включает в себя следующие основные этапы: при доставке угля на ТЭС железнодорожным трaнcпортом перед разгрузкой производится размораживание в вагонах в тепляках конвективного типа. Затем производится дробление, грохочение и изготовление брикетов с добавлением каменноугольных смол. Нагретая смола при температуре 100º С подается в смеситель-мельницу, где смешивается с углем. Затем смесь направляется в брикетный пресс. Термообработка брикетов проводится в электрических сушильных шкафах при температуре 475 К в течении 60 минут, охлаждение брикетов до температуры 40º С - в охладительных установках.

Определение эффективности процесса газификации предлагается производить следующим образом. Составляется информационная блок-схема системы, на основе которой определяется порядок расчета. Тепловой расчет системы подготовки топлива с газификацией проводится на основе тепловых балансов основных участков системы, которые составляются в расчете на 1 кг сырого топлива.

Термодинамический анализ необходим для комплексного учета факторов, влияющих на работу системы подготовки топлива с газификацией в газогенераторе, при этом учитываются затраты электроэнергии на проведение процесса, а так же химическая составляющая энергии твердого топлива. Эту задачу можно решить путем проведения термодинамического анализа на основе эксергетического метода.

В эксергетическом балансе значительную долю составляет химическая эксергия поступающего брикетированного угля порядка 73%, а так же эксергия пара порядка 21%. Наибольшее значение имеет эксергия генераторного газа - 48%, внутренние потери эксергии составляют 50%.

Проведенный расчет тепловой и термодинамической эффективности блока подготовки угольных брикетов и их газификации в газогенераторе показывает, что данная схема имеет высокие значения теплового и эксергетического КПД - 90 и 48% соответственно.

ЭЛЕКТИВНЫЙ КУРС «ЧЕТЫРЕХМЕРНАЯ ГЕОМЕТРИЯ»

Статья в формате PDF 256 KB...