WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

Реализация процесса брикетирования угольного шлама целесообразна с использованием разработанной принципиальной технологической схемы брикетного модуля (рис.1).

Рис. 1 Брикетный модуль. Технологическая схема:

1. Электродвигатель с редуктором; 2. Система подачи воды; 3. Бункер;

4. Дозатор; 5. Шнек; 6. Конусообразная рубашка;7. Пустотообразователь;

8. Автомат для резки брикетов ПЛПК 04; 9. Цилиндрический брикет;

10. Виброраскладчик; 11. Сушилка ЛС 1,0-12НК-02.

Данная технология была реализована на угольной шахте № 8 АООТ “Ангишт” в городе Шураб (Республика Таджикистан), где были получены положительные результаты и подтвердились рекомендации научных исследований.

Для оценки и повышения прочности брикета, увеличения скорости воспламенения, было предложено введение в состав смеси модификатора – уротропина (сухой спирт), что позволило достичь новых свойств брикета. Рационально содержание модифицирующей добавки показано на графике (рис. 2).

Разработан и запатентован (получено положительное решение на изобретение) состав угольного брикета с модифицирующей добавкой – сухой спирт при следующем соотношении компонентов, (мас.) %: мелкофракционное топливо – 75–85, кембрийская глина – 5-10, сухой спирт – 10–15, а после набора готовым брикетом окончательной массы его поверхность глазируется легковоспламеняющимсязащитным слоем, который является раствором с 40% содержанием сухого спирта

Рис. 2 Содержание уротропина в брикете

На предприятии и в лабораторных условиях угольные брикеты исследовались по программе технического анализа и анализа элементного состава: зольность - 27,3%, выход летучих компонентов – 31,4%, содержание серы – 0,44%, теплота сгорания – 26 МДж/кг; что говорит нам о возможности применения этого топлива в малой энергетике.

Брикетирование отходов углеобогащения целесообразно производить с использованием брикетного пресса с низким уровнем энергопотребления и высокой производительностью по готовому продукту.

Усовершенствование технологии брикетирования привело к разработке и изготовлению опытного образца нового конвейерного брикетного пресса отличающегося простым конструкционным исполнением, позволяющим обеспечить высокую производительность по готовой продукции (1,5 – 2 т брикетов в час) при низком уровне потребления электроэнергии: 5,5 – 6 кВт/ч.

Основу пресса составляют два кинематически связанные с приводом подвижных рабочих органа с возможностью подачи в пространство между ними прессуемой массы (рис. 3).

Рис. 3 Конвейерный брикетный пресс.

В состав пресса входит: 1. Вертикальный контур с перегородками; 2. Наклонный контур; 3. Стойка контура 1; 4. Стойка контура 2; 5. Приводной барабан контура 1; 6. Приводной барабан контура 2; 7. Натяжной блок контура 1; 8. Натяжной блок контура 2; 9. Опора трения контура 1; 10. Опора трения контура 2; 11. Боковая стенка левая (не показана); 12. Боковая стенка правая (не показана); 13. Перегородка; 14. Мотор-редуктор; 15. Рама; 16. Плита; 17. Винтовая стяжка левая; 18. Винтовая стяжка правая.

Таким образом, производство и получение энергии за счет использования окускованного топлива на основе малоликвидных горючих материалов позволяет уменьшить потребление традиционных энергоресурсов, снизить негативное воздействие на природную среду (утилизация отходов и сокращение удельных выбросов загрязняющих веществ), а также получить социальный и экономический эффекты благодаря созданию производственных мощностей и реализации готовой продукции.

2. Оптимальный состав брикетного топлива для бытовых нужд обеспечивается добавлением в угольные брикеты низкокалорийных биотоплив (отходы лесного и сельскохозяйственного производства), в соотношении 1/3, снижающих удельные выбросы в окружающую среду СО2 на 26% и создающих допустимую теплоту сгорания топлива.

Применение коммунально-бытового топлива на основе отходов углеобогащения невозможно из-за высокой температуры горения, превышающей предельно допустимую для бытовых отопительных устройств, а также повышенной концентрации загрязняющих веществ в дымовых газах. В таком случае необходимо привлечение энергетического потенциала биотоплива, которое можно вводить в состав угольного брикета.

Введение в состав брикета биоресурсов (древесный опил, солома, шелуха) требует их подготовку по фракционному составу. Проведение экспериментального измельчения на молотковой дробилке МД 3x2 производства ОАО НПК “Механобр-техника” и опытное брикетирование полученных фракционных составов, оцениваемое по пластичности смеси, показало, что выход максимальных по крупности частиц древесины не должен превышать 3 мм. Исходя из этого, был принят фракционный состав, полученный при установке на молотковую дробилку решетки с 3 мм размером ячейки: 3 мм – 29,5 %, 1 мм – 17,6 %, 0,5 мм – 17,3 %, 0,3 мм – 29,5%.

Отработать технологию производства и способ получения топливных брикетов удалось на опытно-промышленной площадке ООО “СевМорТех” (г. Санкт-Петербург, Россия). В качестве основного брикетирующего оборудования был взят экструдерный пресс схожий по техническим параметрам с экструдерным прессом конструкции Б.Н. Лукьянца.

По этой технологии были получены брикеты содержащие: угольную мелочь, древесный опил, навоз, нефтешламы. Оптимальным составом является следующее процентное соотношение компонентов, масc. %: древесные отходы – 35-40; навоз (пластификатор) – 10; угольная мелочь – 15; нефтешламы – 5; остальное - вода.

Проведенные лабораторные исследования топливных брикетов по физико-механическим и качественным характеристикам в ОАО “Ленэнерго” показали, что массовая доля общей влаги в рабочем состоянии брикетов – 11%, зольность – 15%, теплота сгорания низшая – 15,8 МДж/кг, выход летучих веществ – 41,7%, массовая доля общей серы – 0,2 %.

Итоги испытаний свидетельствуют о рациональности использования в производстве топлива для котельных и бытовых нужд предложенных составов брикетов.

Для исследования качественных характеристик брикетов на основе древесных опилок (d < 3 мм) и угольной мелочи (d < 1 мм) были подготовлены 5 составов опытных образцов (рис. 4).

На основе полученных результатов удалось определить зависимость выбросов СО2 и теплотворной способности от процентного содержания угля и опилок в составе поликомпонентных брикетов.

Рациональное соотношение уголь/опилки в составе смеси является – 1/3, так как выбросы СО2 снижаются на 26% по сравнению угольными брикетами, а теплотворная способность сокращается более чем на 20% и составляет 16 МДж/кг, что превосходит теплотворную способность опилок более чем на 5 МДж/кг и древесные брикеты на 2-2,5 МДж/кг.

Рис. 4 Зависимости параметров брикетов от их качественного состава

Применение топливных брикетов из угольной мелочи и древесного опила снижает расход энергоносителя при получении тепловой и электрической энергии на 40% без значительной модификации котельного оборудования.

3. Экологическая нагрузка на окружающую среду в виде удельных выбросов загрязняющих веществ при сжигании углеродсодержащих твердых и жидких топлив определяется установленной экспоненциальной зависимостью от их теплотворной способности и себестоимости выработки тепловой энергии.

Производство тепловой и электрической энергии при использовании твердых и жидких топлив неминуемо связано с различной степенью нагрузки на окружающую среду. Решением экологических и ресурсосберегающих задач является вовлечение в топливный баланс брикетного топлива на основе: отходов обогащения каменных углей (шлам, отсев), деревообработки (опил, щепа, стружка), производства сельскохозяйственной продукции (солома, шелуха) и торфяной промышленности. Перспективность применения тех или иных видов топлива зависит от их качественных характеристик (теплотворная способность), стоимостных параметров и объёмов удельных выбросов загрязняющих веществ при их сжигании.

Использование различных видов топлива для получения тепловой и электрической энергии требует его затрат от 34 до 42 кг у.т. на ГДж получаемого тепла или от 0,276 до 0,345 кг у.т. на 1 кВт ч вырабатываемой электроэнергии (табл. 1).

Таблица 1 – Соотношение эколого-экономического ущерба для различных топлив (атмосферные выбросы)

Топливо

Экологоэкономический ущерб, руб./ГДж

Уголь каменный

0,2-0,5

Уголь бурый

0,3-0,6

Сланец

0,3-0,6

Торф

0,06-0,1

Брикеты древесные

0,2-0,3

Мазут

0,1-0,2

Природный газ

0,005-0,01

Определено, что наибольший эколого-экономический ущерб (атмосферные выбросы) образуется при сжигании каменного, бурого угля и сланца, а наименьший при сжигании природного газа. Сопоставим качественные характеристики традиционных энергоресурсов с брикетным топливом различного состава (табл. 2).

Таблица 2 – Показатели углеродсодержащих видов топлива

№, п/п

Топливо

Q,

кДж/кг

C, руб./Гкал

А, кг/т у.т.

SOx

NOx

CO

1

Мазут

42245,0

950,0

45,1

7,1

7,2

2

Уголь каменный

26430,0

806,0

20,0

11,0

22,0

3

Уголь бурый

18980,0

580,0

16,8

7,9

8,4

4

Торф кусковой

14450,0

468,0

3,2

28,9

46,9

5

Торф фрезерный

14286,0

422,0

3,1

29,1

47,0

6

Сланец

12450,0

490,0

19,0

6,2

20,0

7

Древесная щепа

11200,0

440,0

0,5

19,2

72,4

8

Шелуха зерновых

9120,0

380,0

0,8

25,0

58,7

9

Брикет угольный

28700,0

460,0

18,4

7,3

6,4

10

Брикет буроугольный

22870,0

680,0

16,0

5,0

35,9

11

Брикет древесный

18450,0

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»