ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА 7
1.1. Анализ формирования технологических свойств компаундных и бинарных
топливных систем 7
1.1.1. Технологические особенности получения компаундных топливных систем 7
1.1.2. Образование бинарных топливных систем 11
1.1.3. Влияние физико-химических характеристик на свойства компаундных и
бинарных топливных систем 19
1.2. Технология получения, хранения, использования и транспортирования компаундных и бинарных систем 31
1.2.1. Технологии приготовления водоугольных суспензий 31
1.2.2. Гидротранспортирование водоугольных суспензий по
трубопроводу 40
1.2.3. Технология сжигания водоугольного топлива 43
1.2.4. Критерии экоэффективности использования бинарных топливных систем 48
ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКОЕ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ 57
2.1. Характеристика исходного сырья 57
2.2. Методика получения водоугольной супензии 58
2.3. Определение реологических характеристик суспензий 60
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ И ПОЛУЧЕНИЕ ВУС 63
3.1. Получение стабильных водоугольных суспензий 63
3.2. Получение ВУС с необходимыми реологическими характеристиками для
гидротранспорта 74
3.3. Сжигание ВУС в теплогенераторах малой мощности 78
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 87
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 88
Достаточное по ресурсам и доступное по стоимости энергообеспечение является основой функционирования общественного производства, предпосылкой и определяющим фактором экономического роста. В истории развития мировой экономики четко прослеживается взаимосвязь развития энергетической базы и научно-технического прогресса. На каждом этапе своего исторического развития общество в состоянии использовать лишь те ресурсы, для потребления которых созданы необходимые технические средства. При этом вклад тех или иных ресурсов в общее энергопотребление увеличивается постепенно, по мере создания необходимой инфраструктуры в сферах их добычи, транспорта, переработки, распределения и конечного потребления. Это обусловливает значительную инерционность перехода энергетического хозяйства в целом и отдельных его составляющих с одного вида энергетических ресурсов на другой более экологически чистый. Поэтому в последнее время актуальность темы обусловлена проблемой модернизации производственных процессов в плане энергоэффективности, экологической и производственной безопасности как стратегического направления на современном этапе развития экономики страны.
Одной из наиболее крупных областей использования энергоресурсов сегодня является транспорт, на долю которого приходится около 29% общего конечного потребления всех энергетических ресурсов.
В создании экологически чистых и экономически обоснованных гидротранспортных топливно-энергетических комплексов на основе использования водоугольных суспензий позволит повысить долю угля в топливно-энергетическом балансе многих стран, что обеспечит повышение их энергетической безопасности.
В настоящее время существует необходимость создания и развития новых направлений в получении топлив заданного качества с использованием вторичных ресурсов. Причем это топливо должно быть максимально экологически чистым. Одной из проблем в этом направлении является эффективное компаундирование моторных и котельно-печных топлив на основе нефтепродуктов и возобновляемых источников сырья без использования «экзотических» стабилизационных добавок и экстремальных технологических приемов. Производство моторных (карбюраторных, дизельных, реактивных) и котельных топлив на базе традиционных нефтепродуктов и возобновляемых кислородсодержащих ресурсов в значительной мере затруднено недостаточным уровнем теоретической проработки процессов их компаундирования. Отсутствует системный подход к решению данной проблемы.
Объект исследования -бинарные и компаундные топливные системы. Предмет исследования - технологии получения, хранения, использования и транспортирования бинарных и компаундных систем.
Актуальность проблемы, важность ее решения определили выбор темы дипломной работы, и послужила основанием для определения цели и задачи данного исследования. Целью работы является разработка теоретических основ и технологических решений получения, использования и транспорта компаундных и бинарных топливных систем с использованием вторичных ресурсов. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи: получение стабильных бинарных топливных систем, получение водоугольных суспензий с необходимыми реологическими характеристиками для гидротранспорта, изучение сжигания ВУС в теплоносителях малой мощности.
.Таким образом, анализ полученных лабораторных данных позволяет сделать вывод, что одним из основных факторов, влияющих на гранулометрическое распределение частиц угля в ВУС является качество размалываемого материала. Также большое значение с этой точки зрения имеет соотношение мелющих тел и массы загружаемого угля.
Изучены реологические характеристики и режимы приготовления ВУС на основе комбинации каменного и бурового углей. Установлено, что оптимальное содержание бурого угля в бинарной шихте составляет 5-20%. При этом полученные ВУС с концентрацией 54-57% удовлетворяют условиям трубопроводного транспорта.
Результаты опытно-промышленных испытаний разработанных теплогенераторов показали возможность использования в качестве топлива ВУТ из различных марок углей Красноярского края при К.П.Д. более 80% даже при низких значениях низшей теплоты сгорания (2500 ккал/кг). При этом возможно снижение себестоимости 1 Гкал от 30 до 300 % по сравнению с сжиганием сортового угля или жидкого нефтяного топлива.
Применение технологии низкотемпературного вихревого сжигания в адиабатических камерах сгорания, имеет инвестиционную привлекательность, обусловленную компактностью с высокими показателями надежности и высокой экологичностью.
Таким образом, использование композиционных ВУС взамен однокомпонентных позволяет решить одну из основных проблем буроугольных ВУС - повышение теплоты сгорания, при сохранении, а в некоторых случаях, и улучшении реологических характеристик суспензий.
