ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН. 2018; 3: 42-47
http://dx.doi.org/10.17213/0321-2653-2018-3-42-47
ГАЗИФИКАЦИЯ УГЛЯ И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ В ЭНЕРГЕТИКЕ
Пряткина Вера Сергеевна – мл. науч. сотрудник, Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. E-mail: vera_pryatkina@mail.ru
Белов Александр Алексеевич – д-р. техн. наук, доцент, Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. E-mail: sas-bel@mail.ru
Иванов Владлен Васильевич – д-р. техн. наук, профессор, кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция», Донской государственный технический университет, г. Ростов-на- Дону, Россия. E-mail: vladlen.32@yandex.ru
Балтян Василий Николаевич – д-р техн. наук, профессор, кафедра «Тепловые электрические станции и теплотехника», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия.
Чеботарев Виктор Иванович – д-р. техн. наук, профессор, кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция», Донской государственный технический университет, г. Ростов-на- Дону, Россия. E-mail: 2001191@aaanet.ru
Аннотация
Представлен обзор передовых отечественных технологий газификации угля, рассмотрена возможность их применения в парогазовых установках с внутрицикловой газификацией (ПГУ с ВЦГ), также возможность замены дорогостоящего «подсветочного» топлива дешевым генераторным газом, полученным из низкореакционного угля с помощью установки предвключенной газификации. Установка предвключенной газификации реализует метод газификации твердых топлив в восходящем струйно-вихревом потоке окислителя. Расчет технологических параметров процесса газификации предлагается осуществлять с помощью математической модели, учитывающей кинетику и теплообмен в камере газификации. В основу модели положена система дифференциальных уравнений энергии и изменения концентраций реагирующих компонентов. Разработанная модель является статической, одномерной с параметрами, распределенными вдоль вертикальной оси. Повышение производительности установки газификации предлагается осуществлять за счет интенсификации процессов газификации путем внедрения в технологический процесс наноматериалов.
Ключевые слова: тепловые электрические станции; низкореакционный уголь; газификация; математическое моделирование; многокомпонентная смесь; уравнение энергии; парогазовая установка.
Полный текст: [in elibrary.ru]
Ссылки на литературу
- Энергетическая стратегия России на период до 2030 года // Прил. к обществ.-дел. журн. Энергетическая политика. М.: ГУИЭС, 2010. 184с.
- Разработка низкотемпературных реакторов тер-мохимической конверсии для угольной энергетики / А.Ф. Рыжков, Т.Ф. Богатова, Н.В. Вальцев, С.И. Гордеев, Г.И. Худякова, П.В. Осипов, Н.А. Абаимов, Н.В. Чернявский, В.Л. Шульман // Теплоэнергетика. 2013. №12.
С. 47–55. - Рыжков А.Ф., Богатова Т.Ф., Гордеев C.И., Абоимов Н.А., Ердяков Д.В. Технология газификации для мощной парогазовой установки // Сб. тр. III междунар. техн. конф. / под общ. ред. канд. техн. наук Г.А. Рябова. М.: ОАО «ВТИ», 2016. С. 245 – 254.
- Сучков С.И. Дик Э.П. Исследование газификации германийсодержащего бурого угля горновым методом // Теплоэнергетика. 2003. № 12. С. 33 – 38.
- Тумановский А.Г., Сучков С.И., Сомов А.А. Разработка технологии внутрицикловой газификации угля для парогазовых установок и создание опытно-промышленной установки // Сб. тр. III междунар. техн. конф. / под общ. ред. канд. техн. наук Г.А. Рябова. М.: ОАО «ВТИ», 2016. С. 255 – 266.
- Шурчалин А.А., Шестаков Н.С. Экспериментальное исследование процесса газификации в потоке окислителя под давлением на опытном газификаторе ОАО «НПО ЦКТИ» // Энергетик. 2015. № 8. С. 37 – 41.
- Шурчалин А.А., Шестаков Н.С., Лейкам А.Э. Опытная эксплуатация установки по газификации твердых топлив в потоке окислителя под давлением // Сб. тр. III междунар. техн. конф. / под общ. ред. канд. техн. наук Г.А. Рябова. М.: ОАО «ВТИ», 2016. С. 267 – 274.
- Мессерле В.Е., Устименко А.Б. Плазмохимические технологии переработки топлив // Изв. вузов. Химия и химическая технология. 2012. Т. 55. Вып. 4. С. 30 – 34
- Мессерле В.Е., Устименко А.Б. Радиационно-плазменная технология переработки угля // Вестн. КазНУ. Серия химическая. 2012. № 4 (68). С. 107 − 113.
- 10. Бурдуков А.П., Шторк С.И., Чернецкий М.Ю., Бутаков Е.Б., Назаров А.В. Разработка разномасштабных лабораторных стендов для моделирования двухступенчатого сжигания, воздушной и паровоздушной газификации углей // Сб. тр. III междунар. техн. конф. / под общ. ред. канд. техн. наук Г.А. Рябова. М.: ОАО «ВТИ», 2016. С. 315 – 320.
- Метод газификации низкореакционного угля в восходящем струйно-вихревом потоке активированного окислителя / Н.Н. Ефимов, А.А. Белов, Д.А. Шафорост, Н.В. Федорова, А.С. Ощепков, А.В. Рыжков, В.С. Пряткина // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2015. № 2. С. 40 – 44.
- Пат. 2600639 Российская Федерация, МПК C10J3/00, B82Y40/00. Способ газификации низкореакционных твердых топлив / Н.Н. Ефимов, Д.А. Шафорост, А.А. Белов, Н.В. Федорова, А.С. Ощепков, В.С. Пряткина; заявитель и патентообладатель Южн. – Рос. политехн. ун-т. № 2015136560/05; заявл. 27.08.2015; опубл. 27.10.2016.
- Пат. 2409612 Российская Федерация, МПК C10J 3/20 (2006.01) Установка для производства синтез-газа и установка газификации / А.П. Савостьянов, Н.Н. Ефимов, Г.Б. Нарочный, Н.В. Федорова, В.Г. Бакун, В.И. Паршуков, Н.Д. Земляков, С.В. Скубиенко, Д.А. Шафорост, В.Б. Ильин, А.Н. Соколов, В.В. Пономарев, А.Г. Левченко, А.Н. Салиев; заявитель и патентообладатель Южн. – Рос. политехн. ун-т. № 2009122302/05; заявл. 11.06.2009; опубл. 20.01.2011.
- Моисеев В.А., Андриенко В.Г., Пилецкий В.Г., Митрофанов Н.И. Эффективность прямоточно-вихревой газификации водоугольных суспензий // Сб. тр. III междунар. техн. конф. / под общ. ред. канд. техн. наук Г.А. Рябова. М.: ОАО «ВТИ», 2016. С. 298 – 304.
- Моделирование процесса газификации низкореакцион-ного угля в кольцевом потоке / Н.Н. Ефимов, А.А. Белов, Д.А. Шафорост, Н.В. Федорова, А.С. Ощепков, А.В. Рыжков, В.С. Пряткина // Уголь. 2015. № 9. С. 88 – 91
- Математическая модель газификации угля в потоке / Н.Н. Ефимов, А.А. Белов, Д.А. Шафорост, Н.В. Федорова, В.С. Пряткина // Modern Applied Science, 2015. № 2. С. 223 – 227
- Ощепков А.С., Рыжков А.В., Папин В.В., Ефимов Н.Н. Экспериментальные исследования возможности изме-нения теплофизических характеристик твердого топлива на основе использования наноматериалов // Изв. вузов. Электромеханика. Спец. Вып. 2008.
С. 182 – 184. - Ефимов Н.Н., Ощепков А.С., Рыжков А.В., Шафорост Д.А. Способ повышения активности окислителя в процессах воспламенения и горения твердых топлив // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2011. № 6. С. 53 – 55.