Спосіб отримання водовугільної суспензії та тепломасообмінне обладнання для його застосування
DOI:
https://doi.org/10.31548/energiya4(68).2023.031Анотація
Проведений аналіз способів та обладнання для отримання водовугільних суспензій. Метою дослідження є підвищенні якості одержуваної суспензії за рахунок більш ефективного подрібнення та збільшення кількості її твердої складової. Розроблено тепломасообмінне обладнання, за допомогою якого можна досягти підвищення ефективності гідроударної дії за рахунок збільшення частоти пульсацій при отриманні водовугільних суспензій. Застосування водовугільних суспензій як енергетичного палива дозволяє підвищити техніко-економічні та екологічні показники енергетичних установок. Так, під час переведення на водовугільне паливо котла вдалося збільшити теплову потужність котла з 13,2 до 21,1 МВт при заміні 70 % вугілля водовугільним паливом.
Нині існують різні способи та обладнання для приготування водовугільної суспензії. Однак усі вони мають певні недоліки. Основними недоліками способу отримання водовугільних суспензій є багатостадійність, металоємність, складність монтажу та запуску в роботу, великі енергетичні витрати, а отримана суспензія має недостатньо високу якість. Також недоліками є обмежена частота гідроударних імпульсів при обробці за один цикл, що недостатня для приготування висококонцентрованих суспензій, які відповідають вимогам до рідкого композиційного палива, призначеного для прямого спалювання.
Для підвищенні якості одержуваної суспензії за рахунок більш ефективного подрібнення та збільшення кількості її твердої складової було розроблено тепломасообмінне обладнання, за допомогою якого можна досягти підвищення ефективності гідроударної дії за рахунок збільшення частоти пульсацій при отриманні водовугільної суспезії.
В якості тепломасообмінного обладнання були використані роторно-пульсаційні апарати (РПА), що працюють за методом дискретно-імпульсного введення енергії (ДІВЕ).
Метод ДІВЕ передбачає створення великої кількості рівномірно розподілених у воді робочих органів або робочих елементів, які трансформують стаціонарну теплову, механічну або іншу види енергії в енергетично потужні імпульси, дискретні в часі і просторі.
Ключові слова: водовулільна суспензія, роторно-пульсаційний апарат, дискретно-імпульсне введення енергії, тепломасообмінне обладнання, композиційне паливо
Посилання
Murko, V.I. (1999). Nauchnyye osnovy polucheniya i effektivnogo primeneniya vodougol'nykh suspenziy [Scientific basis for the production and effective use of water-coal suspensions]: dis. … d-ra tekhn. nauk. Мoscow, 48.
Murko, V.I. (2002). [The results of pilot work on the preparation and combustion of coal-water fuel at the mine "Tyrganskaya"]. UGOL' Journal, 12, 11-12.
Demidov, YU.V. i dr. (1993). Opytno-promyshlennoye polucheniye VUS iz ugley Berezovskogo razreza Kansko-Achinskogo basseyna [Pilot-industrial production of HCS from coals of the Berezovsky section of the Kansk-Achinsk basin]. UGOL' Journal, December, 42-43.
Patent RU 2138335, В02С19/00 (1999). [A method for preparing a water-coal suspension and a rotary hydraulic percussion apparatus for its implementation], 27.
Certificate of authorship SU 1395654, С10L1/32 (1986). [Method for obtaining water brown coal suspension], 18.
Certificate of authorship SU 1586759, В01F7/12 (1990). [Rotary apparatus of hydropercussion action].
Patent RU 2185244, В02С21/00 (2002). [Method for producing liquid composite fuel].
Patent RU 2185244, С 10 L 1/32 (2007). [Method for producing composite fuel and installation for its implementation].
Dolinskiy, A.A., Ivanitskiy, G.K. (1995). Teoreticheskoye obosnovaniye printsipa diskretno-impul'snogo vvoda energii. I. Model' dinamiki odinochnogo parovogo puzyr'ka [Theoretical substantiation of the principle of discrete-pulse input of energy. I. Model of the dynamics of a single vapor bubble]. Promyshlennaya teplotekhnika [Industrial heating technology], 17, 5, 3-28.
Dolinskiy, A.A., Ivanitskiy, G.K. (1996). Teoreticheskoye obosnovaniye printsipa diskretno-impul'snogo vvoda energii. II. Issledovaniye povedeniya ansamblya parovykh puzyr'kov [Theoretical substantiation of the principle of discrete-pulse input of energy. II. Investigation of the Behavior of an Ensemble of Vapor Bubbles]. Promyshlennaya teplotekhnika [Industrial heating technology], 18, 1, 3-20.
Dolinskiy, A.A., Ivanitskiy, G.K. (1997). Printsipy razrabotki novykh energoresursosberegayushchikh tekhnologiy i oborudovaniya na osnove metodov diskretno-impul'snogo vvoda energii [Principles for the development of new energy-saving technologies and equipment based on the methods of discrete-pulse energy input]. Promyshlennaya teplotekhnika [Industrial heating technology], 19, 4, 13-25.
Dolinskiy, A.A., Basok, B.I., Gulyy, I.S., Nakorchevskiy, A.I., Shurchkova, YU.A. (1996). Diskretno-impul'snyy vvod energii v tekhnologiyakh [Discrete-pulse input of energy in technologies]. – Кyiv.: [ITTF NASU], 208.
Dolinskiy, A.A., Ivanitskiy, G.K. (2008). Teplomassoobmen i gidrodinamika v parozhidkostnykh dispersnykh sredakh. Teplofizicheskiye osnovy diskretno-impul'snogo vvoda energii [Heat and mass transfer and hydrodynamics in vapor-liquid dispersed media. Thermophysical foundations of discrete-pulse energy input]. – Кyiv.: Naukova dumka, 381.
Dolinskiy, A.A. (1996). Ispol'zovaniye printsipa diskretno-impul'snogo vvoda energii dlya sozdaniya effektivnykh energosberegayushchikh tekhnologiy [Using the principle of discrete-pulse energy input to create efficient energy-saving technologies]. IFZh, 69, 6, 35-43.
Basok, B.I., Gartvig, A.P., Koba, A.R. (1996). Oborudovaniye dlya polucheniya i obrabotki vysokovyazkikh dispersnykh sred [Equipment for the production and processing of highly viscous dispersed media]. Promyshlennaya teplotekhnika [Industrial heating technology], 1, 50-56.
Nakorchevskiy, A.I., Basok, B.I., Ryzhkova, T.S. (2002). Gidrodinamika rotorno-pul'satsionnykh apparatov [Hydrodynamics of rotary-pulsation devices]. IFZh, 75, 2, 58-68.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
