📄Работа №42375

Тема: РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМОСИЛИКАТНЫХ МИКРОСФЕР ПРИ СЖИГАНИИ УГЛЯ В КОТЛАХ СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ

📝
Тип работы Магистерская диссертация
📚
Предмет теплоэнергетика и теплотехника
📄
Объем: 98 листов
📅
Год: 2019
👁️
Просмотров: 203
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
ℹ️ Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.

📋 Содержание

ВВЕДЕНИЕ 6
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА 9
1.1 Масштабы угольной промышленности в России и за рубежом 9
1.2 Проблемы, связанные с использованием угля как топлива 14
1.3 Перспективные направления развития в области угольной энергетики 19
1.4 Ожидаемые результаты извлечения алюмосиликатных микросфер из
летучей золы 40
2. ОПИСАНИЕ РАССМАТРИВАЕМОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО УЧАСТКА 42
2.1 Описание котельной 42
1.2 Поверочно-конструкторский расчет котлоагрегата 48
2.2 Основные характеристики угольной пыли 72
2.3 Пылесистемы и углеразмольные мельницы 75
2.4 Размол и сушка угля 76
2.5 Сбор и складирование алюмосиликатных микросфер 78
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ СВОЙСТВ
АЛЮМОСИЛИКАТНЫХ МИКРОСФЕР 80
3.1 Подготовка материалов для исследования 80
3.2 Определение коэффициента теплопроводности подготовленных образцов 89
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 93
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 95

📖 Введение

Твердое топливо является основным промышленным источником загрязнения воздуха пылевидными частицами, оксидами серы и азота, продуктами неполного сгорания, в том числе СО и канцерогенными полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ), тяжелыми металлами. В большей мере это относится к теплоэнергетическим установкам малой мощности и слоевым топкам. Согласно данным статистической обработки, проведенной в США, котельные установки выбрасывают в атмосферу в 500 раз больше СО на единицу теплоты, чем ТЭС. При этом, отопительные установки выбрасывают СО в 20 раз больше, чем промышленные котельные. При сжигании угля в котлах малой производительности выброс СО превышает 2% от массы топлива. Концентрация полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) и продуктах сгорания угля в топках с неподвижной колосниковой решеткой в 10 000 раз превышает содержание ПАУ в продуктах сгорания теплоэлектростанций. При этом, основное количество ПАУ адсорбируется на поверхности выбрасываемых в атмосферу твердых частиц размером менее 200 мнм, способных проникать и дыхательные пути человека. Полагают, что угольная теплоэнергетика ответственна примерно за 20% случаев гибели от рака легких. Ущерб, причиняемый вредными выбросами в атмосферу мелкими котельными установками в силу их размещения в зоне проживания людей и ограниченных возможностей использования технических средств для обезвреживания выбросов в 5 раз выше, чем от ТЭС.
Одной из острых проблем в использовании угольного топлива является то, что электро- теплогенерирующие предприятия оставляют после себя горы шлака и золы. В одной только Новосибирской области действующие ТЭЦ выбрасывают 870 тысяч тонн золы в год. Это значит площади, выделенные под золошлаковые отходы с каждым годом стремительно, сокращаются.
Золу и шлак можно использовать в производстве строительных материалов. Довольно перспективное направление для применения угольных отходов — это дорожное строительство. Одним из развивающимся направлением является зольный кирпич зеленого цвета. Сухие строительные смеси также могут содержать золу в качестве минеральных добавок. Специалисты из Института химии твердого тела и механохимии СО РАН создали технологию производства «низкотемпературного» керамзита, который применим в сибирских условиях. Зола самый подходящий материал для этой цели.
Частицы в летучей золе имеют различные типы структур. Некоторые частицы в летучей золе являются твердыми. Другие частицы в летучей золе являются полыми и называются ценосферами. Ценосфера - это легкая, инертная, полая сфера, заполненная инертным воздухом или газом. Ценосферы имеют жесткую структуру, они легкие, водонепроницаемые и изоляционные. Из-за полой структуры, ценосферы имеют меньшую плотность (например, некоторые ценосферы имеют плотность ниже 1 г / см 3 по сравнению с твердыми частицами летучей золы. Как известно, доля ценосфер составляет около 1-3% от общей массы летучей золы.
В области композиционных материалов возрастает интерес к сверхлегким энергопоглощающим материалам и структурам, которые содержат полые частицы.
Следовательно, в полимерах начали широко применять микросферы. Теперь растет интерес к использованию ценосфер в металлах. Тонкие и размерные ценосферы могут быть проданы по привлекательным ценам для этого сегмента промышленности, обеспечивая синтаксические пены и твердые клетки. Кроме того, существует растущий рынок тонких твердых микросфер для производства армированных полимеров, металлов и керамики.
Цель работы: Разработка и исследование технологии получения алюмосиликатных микросфер.
Научная новизна:
• Разработана новая технологическая цепочка по извлечению алюмосиликатных микросфер из продуктов сгорания пылеугольного топлива
• Проведены исследования теплоизоляционных свойств алюмосиликатных микросфер
Задачи:
• Разработать технологическую схему по получению алюмосиликатных микросфер.
• Провести исследования по определению теплоизоляционных свойств алюмосиликатных микросфер.

Возникли сложности?

Нужна качественная помощь преподавателя?

👨‍🎓 Помощь в написании

✅ Заключение

В ходе работы были изучены условия образования алюмосиликатных микросфер, оценены масштабы и рассмотрены перспективные направления для развития. Золошлаковые отходы действительно несут в себе опасность для окружающей среду. Один из путей решения данной проблемы это применение отходов угольной энергетики в полезных целях. Таким является извлечение алюмосиликатных микросфер.
Была составлена технологическая схема получения АСПМ, которую можно применить практически для любых угольных электростанций и котельных, где топливо сжигается в факеле.
Золу и шлак можно использовать в производстве строительных материалов. Довольно перспективное направление для применения угольных отходов — это дорожное строительство. Одним из развивающимся направлением является зольный кирпич зеленого цвета. Сухие строительные смеси также могут содержать золу в качестве минеральных добавок. Специалисты из Института химии твердого тела и механохимии СО РАН создали технологию производства «низкотемпературного» керамзита, который применим в сибирских условиях. Зола самый подходящий материал для этой цели.
Кроме того, были проведены исследования теплоизоляционных свойств. Эксперименты дали весьма положительные результаты по коэффициентам теплопроводности.
Как известно, доля ценосфер составляет около 1-3% от общей массы летучей золы, но в зависимости от марки топлива встречается и 8-10%.
В нашей стране золошлаковые отходы перерабатывают в относительно малых объемах. В основном золу применяют в цементах и в клинкер. В очень малых объемах производят зольные блоки: золу и цемент смешивают и все это прессуют. Были случаи, когда золу использовали в качестве отсыпки для использования золы.

Нужна своя уникальная работа?
Срочная разработка под ваши требования
Рассчитать стоимость
ИЛИ

📕 Список литературы

1. Краснянский Г.Л., Ревазов М.А., Современное состояние угольной промышленности и перспективы инновационного развития. Изд. «Горная книга», 2010 г.
2. Кабушики Кайша К.С., Смешанное угольное топливо, способ его сжигания и виды угля для смешанного топлива., Тада, Тошия.,Такубо, Йоджи., 2012 г.
3. Носков О. Золоотвалы - проклятье или богатсво., Информационно-аналитический портал Академгородок, 2014 г.
4. Арун Шукла, Уэйкфилд, Р.И. (США), Отделение ценосферы от летучей золы., 2010 г.
5. Пат. RU 2 455 253 C1,Бессонов И.В., Сапелин А.Н, Кордюков Н.П, Способ получения конструкционно-теплоизоляционного строительного материала на основе алюмосиликатных микросфер, 2011 г.
6. Пат. US 7 666 505 B2 Амлан Датта, Ранчо Кукамонга, Калифорния, Синтетические микросферы, содержащие алюмосиликат и способы его получения., 2010 г.
7. Инжиниринговый химико-технологический центр, г. Томск, Золошлаковые отходы, как угроза экологии., 2016 г.
8. Беликов С.Е., Котлер В.Р., Котлы тепловых электростанций и защита атмосферы, Изд. «Москва», 2010.
9. Соколов Б.А., Паровые и водогрейные котлы малой и средней мощности, 2011.
10. Строительная климатология, СП 131.13330.2012
11. Котельные установки СП 89.13330.2016
12. Тепловые сети СП 124.13330.2012
13. «Расчетный комплекс для аппаратов улавливания золы и пыли CCADCD»
14. Определение коэффициента теплопроводности материалов., метод. указания / сост. Габдрахманов А.Т., Рахимов Р.Р., Шафигуллин Л.Н. - Набережные Челны: НЧИ КФУ, 2016
15. Бордюков А.П., Гинзбург-Шик Л.Д., Тепломеханическое оборудование тепловых электростанций. - М.: Энергия
16. Процессы и аппараты газоочистки., Осипова Л.Э, Зиганшин М.Г., 2015
17. Зиганшин М.Г., Колесник А.А., Зиганшин А.М. Проектирование аппаратов пылегазоочистки.- СПб.: Издательство «Лань», 2014
18. Архипов А.М., Путилов В.Я. / Ступенчатое факельное сжигание кузнецких углей на ТЭС // Теплоэнергетика. 2009. № 8. С. 52 - 57.
19. Багрянцев В.И., Бровченко С.А., Подольский А.П., Рыбушкин А.А., Темлянцев М.В., Казимиров С.А. / Разработка агрегата и технологии для эффективного сжигания дисперсных отходов углеобогащения во вращающемся потоке воздуха // Вестник СибГИУ. 2013. № 4. С. 36 - 41.
20. Мурко В.И., Федяев В.И., Карпенок В.И., Дзюба Д.А. / Результаты исследования вредных выбросов при сжигании суспензионного угольного топлива // Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии. 2012. № 5. С. 512 - 518.
21. Исьемин Р.Л., Кузьмин С.Н., М ихалев А.В., Вирясов Д.М., Коняхин В.В., Зейченко В.М., Акользин А.П. / Котел для бесшлакового сжигания сельскохозяйственных отходов // Промышленная энергетика. 2011. № 11. С. 55 - 58.
22. Алиназаров А. Х., Хайдаров Ш. Э., Хатамова Д. М. Технологические особенности использования угольной золы как эффективное решение экологической проблемы // Молодой ученый. — 2014. — №8. — С. 366-369.
23. Адеева Л.Н, Борбат В.Ф., Зола ТЭЦ - перспективное сырье для промышленности., Вестн. Ом. Ун-та 2009. №2 с. 141-151
24. Иноземцев А.С., Королев Е.В. Полые микросферы - эффективный заполнитель для высокопрочных легких бетонов // Промышленное и гражданское строительство : журнал. — 2013. — № 10. — С. 80-83. — ISSN 0869-7019.
25. Л.Ю.Новосёлова, Е.Е.Сироткина, Н.И.Погабаева,
И.В.Русских(Институт химии нефти СО РАН). Алюмосиликатные микросферы зольных уносов ТЭС и их использование для очистки воды от нефти и фенола. // Химия твердого топлива. — Академиздатцентр «Наука» РАН, 2008. — № 3. — С. 63-69.
26. Е.Г.Казаков, Н.С.Карнеева, И.Ю.Пахаруков(ТюмГНГУ). О механизме повышения прочности тампонажного камня, содержащего алюмосиликатные микросферы // Территория Нефтегаз. — Камелот Паблишинг, 2008. — № 2. — С. 26-29.
27. М.Н. Башкова, С.А. Казимиров, М.В. Темлянцев, В.И. Багрянцев, А.А. Рыбушкин, К.С. Слажнева., Практика и перспективы применения различных способов сжигания твердого топлива в теплоэнергетических установках.,2017
28. Рябов Г.А., Фоомеев О.М., Л итун Д.С., Санкин Д.А., Митрюков а И.Г. / Перспективы использования технологии ЦКС при техническом перевооружении ТЭС России// Теплоэнергетика. 2009. №
1. С. 28 - 36.
29. Клочков, A.B. К вопросу об использовании стеклянных полых микросфер для конструкционно-теплоизоляционных кладочных растворов / A.B. Клочков, Н.В. Павленко, В.В. Строкова, Ю.А. Беленцов // Вестник БГТУ им. В.Г.Шухова. - 2012. - № 3. - С. 64-66
30. Клочков, A.B. Конструкционно-теплоизоляционные кладочные смеси с применением микросфер: монография [текст] / A.B. Клочков, В.В. Строкова, И.В. Жерновский, Н.В. Павленко. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2012

🛒 Оформить заказ

Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.

©2026 Cервис помощи студентам в выполнении работ