Search academic texts

Registration Number

0520U101842, Doctoral dissertation

Title

Scientific and technical bases and methods of increasing the efficiency of energy use of solid fuels

Author

Chernyavskyy Mykola V., Кандидат технічних наук

popup.head Karp Ihor Mykoliiovych
popup.advisor Karp Igor M.
popup.opponent Vasylenko Sergij Myhajlovych
popup.opponent Tuz Valery O.
popup.opponent Basok Borys Ivanovych

Status

Доктор технічних наук, 05.14.06, Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика

Date

10-12-2020

Description

У дисертаційній роботі вирішено важливу науково-прикладну проблему розробки наукових основ та впровадження способів підвищення ефективності енергетичного використання твердих палив. Розглянуто процеси піролізу, газифікації, спалювання, фізико-хімічні властивості енергетичного вугілля, наведено розроблені технічні рішення з підвищення безпеки та ефективності використання твердих палив та результати їх впровадження на електростанціях. Знайдено закономірності піролізу вугільних частинок при швидкісному нагріві і тиску 0,1-2,5 МПа. Визначено ефективні кінетичні характеристики газо-виділення залежно від розміру частинок та умов нагріву, розроблено методику розрахунку динаміки піролізу, уточнено час виходу летких речовин в пилову-гільному факелі. Вперше встановлено, що при швидкісному піролізі в середо-вищі власних продуктів швидкість газовиділення лімітується рівноважними парціальними тисками продуктів, та визначено їх температурну залежність. Вперше встановлено різну реакційну здатність вуглецю залежно від його стану в вугіллі (у вільному, у вуглемінеральних зростках, у графітизованих вклю-ченнях), визначено вплив зольності на швидкість горіння та ступінь вигоряння. Розвинуто методи розрахунку швидкості горіння частинок в перехідній області реагування. Встановлено, що при спалюванні суміші антрациту з газовим вугіл-лям зменшення швидкості горіння антрациту за рахунок зниження концентрації кисню, що витрачається на горіння газового вугілля, за умови надлишку повітря компенсується за рахунок збільшення температури факелу внаслідок тепло-виділення при згорянні летких речовин газового вугілля. Встановлені автором характеристики газовиділення при швидкісному піролізі вугілля та високотемпературному термоударі, динаміки конверсії вугілля в киплячому шарі використано при проектуванні парогазових енергоустановок з внутрішньоцикловою газифікацією в ЦКШ і в потоці під тиском, пальникового пристрою для пиловидного спалювання антрациту з термохімічною підготовкою, ЦКШ-котлоагрегатів паропродуктивністю 10, 50 і 75 т/год. Видано вихідні дані на проектування передтопка-запалювача фонтануючого шару для пиловугільних котлоагрегатів, вихрового передтопка на бурому вугіллі та біомасі для котлів малої та середньої продуктивності. На підставі знайденого ефекту агломерації шламу оптимізовано роботу сушарки ЦКШ-енергоблоку 215 МВт Старобешівської ТЕС по крупності сухого продукту, впроваджено рекомендації з паливоприготування шламу і антрациту, розподілу дуття та перепаду тиску по висоті топки, що сприяло виходу котла на проектні показники по вмісту шламу в паливі та ефективності спалювання. За розробленими автором технічними рішеннями в умовах припинення по-ставок донецького антрациту непроектні палива і паливні суміші спалювались на 7 електростанціях, на газове вугілля переведені 4 антрацитові котлоагрегати на двох ТЕС. Це дозволило замістити вітчизняним газовим вугіллям та імпортними паливами 10 млн. т антрациту, заощадити 430 млн. м3 газу, збільшити ККД і по-кращити екологічні характеристики пиловугільних котлів. Практичне використання результатів підтверджене 15 актами.