Совершенствование и внедрение комплексного термического анализа в практику энергетического использования канско-ачинских углей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.04, кандидат технических наук Шишмарев, Павел Викторович

• Шишмарев, Павел Викторович
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Шишмарев, Павел Викторович

Введение

1. Опыт проектирования и эксплуатации энергетического оборудования для подготовки и сжигания канско-ачинских углей

1.1. Теплотехнические характеристики бурых углей Канско-Ачинского месторождения

1.2. Опыт сжигания канско-ачинских углей в лабораторных условиях

1.3. Опыт энергетического использования канско-ачинских углей

1.3.1. Опыт подготовки и сжигания канско-ачинских углей в топках с твердым шлакоудалением

1.3.2. Опыт подготовки и сжигания канско-ачинских углей в топках с жидким шлакоудалением

1.4. Учет качества канско-ачинских углей при расчете и проектировании систем подготовки топлива, энергетических котлов и их топочных устройств

1.5. Выводы

1.6. Постановка задач исследования

2. Инструментальное оформление комплексного термического анализа твердого топлива

2.1. Характеристика экспериментальных методов термического анализа

2.2. Промышленные приборы для термического анализа

2.3. Аппаратурная реализация экспериментальной установки для комплексного термического анализа твердых органических топлив

2.4. Выводы

3. Теоретическое и экспериментальное обоснование условий проведения комплексного термического анализа канско-ачинских углей в пылевидном состоянии

3.1. Влияние теплообмена на поверхности экспериментального образца

3.2. Исследование влияния скорости нагрева на результат термоаналитического эксперимента (на примере канско-ачинских углей)

3.3. Исследование влияния степени дисперсности канско-ачинских углей на характер термических кривых

3.4. Обоснование условий проведения комплексного термического анализа канско-ачинских углей

3.5. Выводы

4. Методика и результаты определения реакционных характеристик основных этапов термохимического превращения канско-ачинских углей

4.1. Методика и результаты определения кинетических параметров процесса испарения влаги канско-ачинских углей

4.2. Кинетика термической деструкции твердых топлив 94 4.2.1. Качественная оценка совместного протекания процессов выделения летучих веществ и выгорания коксового остатка твердого топлива в условиях медленного нагрева (термоокислительная деструкция)

4.2.2. Первичная обработка экспериментальных данных комплексного термического анализа канско-ачинских углей

4.2.3. Определение кинетических характеристик выделения летучих веществ канско-ачинских углей в условиях лабораторного эксперимента (комплексный термический анализ)

4.2.3.1. Кинетика индивидуальных реакций выделения газообразных горючих веществ и расчетный прогноз их протекания в условиях высокоскоростного нагрева

4.2.3.2. Экспериментально-расчетный метод оценки кинетики многостадийных процессов термической деструкции твердых топлив

4.3. Методика и результаты оценки кинетических параметров выгорания нелетучих остатков канско-ачинских углей

4.4. Разработка алгоритмического и программного обеспечения для обработки результатов комплексного термического анализа твердых органических топлив

4.5. Выводы 148 5. Внедрение комплексного термического анализа в практику энергетического использования канско-ачинских углей

5.1. Экстраполяция результатов лабораторного эксперимента по определению кинетических параметров углей применительно к условиям высокоскоростного нагрева

5.1.1. Методика и расчетный прогноз протекания процессов испарения влаги и выделения летучих веществ канско-ачинских углей в условиях энерготехнологических процессов и агрегатов

5.1.2. Экстраполяция результатов лабораторного эксперимента по определению кинетики выгорания коксового остатка канско-ачинских углей на условия топочной камеры

5.2. Практическое использование комплексного термического анализа для выбора рациональных способов, устройств и режимов подготовки и сжигания канско-ачинских углей 166 5.2.1 Обоснование требований к организации процесса подготовки и сжигания твердого органического топлива с учетом его исходного качества

5.2.2. Разработка технических решений по совершенствованию способов и устройств подготовки и сжигания пылевидного твердого органического топлива

5.2.3. Методика и результаты теплового расчета устройства для предварительной термической обработки пылевидного твердого органического топлива

5.2.4. Оценка экономической эффективности практического использования предложенных технических решений

5.3. Выводы 189 Научные выводы и рекомендации 191 Список использованных источников

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование и внедрение комплексного термического анализа в практику энергетического использования канско-ачинских углей»

Согласно «Энергетической стратегии России на период до 2020 года», утвержденной распоряжением Правительства РФ № 1234-р от 28.08.2003 г., канско-ачинские угли служат крупнейшей сырьевой базой для энергетики, поэтому проблема повышения эффективности их использования и экономного расходования является актуальной. Увеличение потребления и добычи энергетических углей на ближайшую перспективу будет определяться, прежде всего, наращиванием добычи угля в Канско-Ачинском бассейне, располагающем наиболее благоприятными условиями для обеспечения страны высококачественным и экономичным угольным топливом. Объём добычи бурых углей будет определяться темпами развития Канско-Ачинского бассейна и при любом варианте добыча канско-ачинских углей составит 50-55 млн. т в 2010 году и 80-115 млн. т в 2020 году. В 2005-2020 годах для обеспечения роста добычи по умеренному варианту развития потребуется ввести около 130 млн. т новых мощностей, из них на долю Канско-Ачинского бассейна приходится около 40 млн. т. при потребности в 70 млн. т.

Однако длительный опыт использования канско-ачинских углей на тепловых электростанциях показал, что традиционные способы их подготовки и сжигания не в состоянии удовлетворить современным требованиям обеспечения эффективности, надежности и экологической безопасности работы котельных агрегатов. Эта проблема еще более усугубляется при использовании непроектных углей или углей ухудшенного качества.

Существующие проблемы энергетического использования канско-ачинских углей в значительной степени можно решить, если перед сжиганием угольную пыль подвергнуть термической обработке. Хорошая воспламеняемость продуктов термообработки, их высокая калорийность и реакционная способность открывают широкие возможности для использования на тепловых электростанциях процесса предварительной термоподготовки угля перед сжиганием. Эффективность применения процесса предварительной термической обработки топлива во многом зависит от правильного выбора режима термообработки и способа его реализации.

Наиболее эффективным средством решения указанных задач является использование методов комплексного термического анализа и математического моделирования, однако сложность исследуемых процессов требует их дальнейшего совершенствования. Одной из важнейших задач развития вышеуказанного подхода является необходимость учета реакционной способности угольного вещества на основе установления корректной взаимосвязи различных этапов и процессов его термохимического превращения. Рассматривая реакционную способность адекватной полному времени выгорания топлива, можно констатировать, что при пылевидном сжигании эта характеристика определяется набором последовательно-параллельных процессов, в частности: скоростью испарения влаги, скоростью выделения и горения летучих веществ, и горения нелетучего остатка. При этом схема выгорания угольного вещества на определенных этапах усложняется протеканием таких процессов, как хемосорбция кислорода, газификация нелетучего остатка диоксидом углерода (С02) и водяными парами (НгО), превращением химических компонентов минеральной части топлива.

Методическая трудность, связанная с определением скоростей различных этапов термохимического превращения твердого топлива в широком диапазоне режимных условий (среда, температура, скорость нагрева и т.д.), присущих условиям реальных технологических процессов переработки кан-ско-ачинских углей, сопряжена с наложением нескольких процессов и невозможностью их раздельной оценки. Принципиальным выходом из сложившейся ситуации может являться экспериментальное определение реакционных характеристик различных этапов и стадий, составляющих процесс горения частиц пылевидного топлива, на основе использования установки и методических приемов комплексного термического анализа при непрерывной регистрации в неизотермических условиях.

Цель данной работы - разработка способов и устройств для повышения эффективности энергетического использования канско-ачинских углей на основе совершенствования и внедрения комплексного метода определения реакционной способности твердых органических топлив.

Задачи исследования, решаемые в настоящей работе:

1. Анализ современного состояния проблемы адекватного определения реакционной способности энергетических углей.

2. Совершенствование схемы и установки комплексного термического анализа твердого органического топлива для исследования и оценки кинетики процессов их термохимического превращения.

3. Исследование влияния различных факторов на характер термоаналитических кривых и выбор экспериментальных условий выполнения комплексного термического анализа угольного вещества.

4. Совершенствование методики определения кинетических характеристик различных процессов термохимического превращения канско-ачинских углей, в частности, процессов испарения влаги, выхода летучих веществ с раздельной оценкой кинетики смоловыделения и выхода индивидуальных газообразных компонентов, а также кинетики выгорания коксового остатка.

5. Обоснование рекомендаций по практическому использованию результатов комплексного термического анализа для выбора рациональных способов и режимов подготовки и сжигания канско-ачинских углей в пылевидном состоянии.

В настоящей работе объектом исследования является комплекс процессов термохимического превращения канско-ачинских углей Ирша-Бородинского, Березовского и Назаровского месторождений.

Комплексный термический анализ твердого топлива объединяет в рамках единой установки 0-дериватограф и хроматографический газоанализатор "Союз-3101", что позволяет наряду с суммарными характеристиками процесса нагрева навески угля (убыль массы, скорость убыли массы, изменение температуры, тепловые эффекты) получать также и динамику выделения газообразных продуктов (СО, С02, Н2, СН4 и др.) в неизотермических условиях. Одним из важных вопросов при проведении термоаналитических экспериментов является выбор оптимальных условий: размеров исследуемого образца (массы навески и ее фракционного состава), а также темпа нагрева, атмосферы (газовой среды) печи, расхода газа и т.д. Это связано с многообразием протекающих при термической обработке пылевидного твердого топлива процессов и с возможным смещением реакции горения в промежуточную и, тем более, диффузионную область протекания, кинетика процесса в которых не имеет ничего общего с истинной кинетикой химических реакций. Кроме того, параметры режима работы (З-дериватографа подбираются таким образом, чтобы обеспечить возможность выделения определенных локальных областей термообработки исследуемого материала. При проведении исследований режимные параметры работы дериватографа при термическом разложении топлива соответствовали следующим значениям: среда - инертная (Не); масса угольной навески - 500 мг; скорость нагрева - 10 град-мин"1, при сжигании нелетучих продуктов термолиза и термоокислительной деструкции: среда - окислительная (воздух); масса угольной навески - 50 мг; скорость нагрева - 10 град-мин"1. Для исследуемых процессов имеется также ряд обобщенных настроек: инертный материал -Л120}; тигель - платиновый; чувствительность записи (цУ) TG- 500, DTA - 1000, DTG- 500; расход газа - 200 см3-мин"1; размер частиц угля - полифракция (R90 = 45-50%, R200 = 2832%, Д1000 < 1%).

Предложенная в работе методика определения кинетических характеристик процессов сушки, выделения летучих веществ и выгорания нелетучего остатка твердого органического топлива предусматривает выполнение комплексного термического анализа в трех вариантах с последующей обработкой результатов эксперимента на ЭВМ по специально разработанной вычислительной программе: а) опыт в инертной среде (с газовым анализом летучих веществ), по результатам которого определяется общий выход влаги, выход и состав летучих веществ. Разница между ДТГ-кривой выделения летучих веществ и суммарной дифференциальной кривой газовыделения представляет собой кривую скорости смоловыделения, которая подвергается кинетической обработке по первому порядку. Дифференциальные кривые выделения отдельных газовых компонентов подвергаются разложению на ряд индивидуальных реакций, кинетические параметры которых вычисляются по уравнению первого порядка; б) опыт в окислительной среде, в котором осуществляется выгорание нелетучего (коксового) остатка, полученного в предыдущем опыте, с кинетической оценкой этого процесса также по уравнению первого порядка; в) опыт в окислительной среде (термоокислительная деструкция исходного угольного вещества), сопровождающийся одновременным смоловыделением, выходом газообразных продуктов и горением коксового остатка. Кинетика смоловыделения в окислительной среде оценивается по разности скоростей термоокислительной деструкции (ДТГ-кривая) и горения коксового остатка (опыт «б») и выхода газообразных продуктов (опыт «а»).

Разработанные аналитические зависимости для экстраполяции (посредством решения системы нелинейных уравнений на ЭВМ) результатов комплексного термического анализа твердого органического топлива на условия протекания реальных энерготехнологических процессов и работы агрегатов позволили выполнить оценку температурных интервалов, температуры, соответствующей максимальной скорости реакции, и длительности процессов термохимического превращения твердого органического топлива в реакционном пространстве любой огнетехнической установки и выполнить расчетное обоснование требований к организации процессов подготовки и сжигания канско-ачинских углей с учетом их исходного качества и режимов работы котельной установки. Установлена взаимосвязь таких режимных параметров работы устройства для предварительной термической обработки угля как размер пылеугольных частиц (г0), температура (Тт) и время (тта) обработки с качеством исходного топлива исходя из условия обеспечения устойчивого воспламенения и выгорания продуктов термохимического превращения угля в условиях топочной камеры котельного агрегата. Результаты цикла аналитических исследований обобщены и доведены до уровня инженерной методики (в виде номограммы).

На уровне изобретений разработаны и предложены технические решения по подготовке и сжиганию канско-ачинских углей в условиях существующих котельных агрегатов тепловых электростанций. Предлагаемые технические решения направлены на совершенствование способов и устройств для предварительной термической обработки пылевидного твердого органического топлива с последующим сжиганием продуктов термообработки в топочной камере энергетического котельного агрегата. Принципиальной особенностью данных технических решений является то, что процесс предварительной термической обработки угля осуществляется высокотемпературными продуктами сгорания, получаемыми в результате сжигания не высокореакционного жидкого топлива (мазута), а части исходного твердого топлива с одновременным выполнением комплексного термического анализа исходного угля и продуктов его термообработки с последующей расчетной корректировкой при помощи ЭВМ как самого режима термоподготовки, так и топочного режима работы котельного агрегата. Для практической реализации предложенных технических решений разработана инженерная методика выполнения их теплового расчета с целью определения количества топлива, необходимого для сжигания и получения высокотемпературных продуктов сгорания.

Инвестиционная привлекательность практического использования разработанных технических решений подкрепляется оценкой экономической эффективности внедрения способов, режимов и устройств для предварительной термической обработки канско-ачинских углей в технологическом цикле подготовки и сжигания твердого органического топлива на тепловой электростанции.

Научная новизна работы:

1. Разработан метод обоснования условий и режимных параметров работы установки комплексного термического анализа твердого органического топлива, обеспечивающий адекватную оценку кинетических характеристик процессов, ответственных за термохимическое превращение угольного вещества при выполнении лабораторного эксперимента.

2. Усовершенствована методика оценки реакционной способности угля при нагревании в окислительных условиях; получен банк данных по кинетическим константам процессов испарения влаги, выхода летучих веществ и горения нелетучего (коксового) остатка канско-ачинских углей.

3. Получены аналитические зависимости для экстраполяции результатов комплексного термического анализа применительно к реальным условиям энерготехнологических устройств подготовки и сжигания твердого органического топлива на основе обобщения математического аппарата неизотермической кинетики.

4. Разработаны критерии оценки и способы расчетного обоснования требований к организации процессов и режимов подготовки, а также сжигания твердого органического топлива с учетом его реакционной способности.

5. Разработана инженерная методика расчета устройств предварительной термической обработки угля, осуществляемой высокотемпературными продуктами сгорания части исходного топлива, позволяющая определять количество топлива, необходимого для сжигания и получения высокотемпературных продуктов сгорания в зависимости от различных режимных параметров процесса.

Практическая значимость.

1. Выполнено совершенствование схемы и отдельных узлов установки комплексного термического анализа твердых органических топлив с учетом специфических свойств различных процессов термохимического превращения угольного вещества для повышения информативности, надежности и точности результатов экспериментального моделирования. Установка реализована в виде аппаратно-программного комплекса, автоматизирующего процессы сбора, обработки и визуализации экспериментальных данных в масштабе реального времени.

2. Разработаны практические рекомендации для выбора экспериментальных условий, обеспечивающих кинетический режим проведения комплексного термического анализа твердых горючих ископаемых в пылевидном состоянии с целью определения их реакционной способности.

3. Разработано специализированное алгоритмическое и программное обеспечение, реализующее методику оценки кинетических параметров многостадийных процессов термохимического превращения твердых органических топлив, которое рекомендуется использовать для обработки результатов комплексного термического анализа.

4. На основе данных комплексного термического анализа выявлены особенности возникновения тепловых потерь с химическим и механическим недожогом при энергетическом использовании канско-ачинских углей и предложена система обоснованных требований к организации процессов их подготовки и сжигания с учетом исходного качества, а также режимов работы котельных установок.

5. Разработаны технические решения и практические рекомендации по повышению эффективности энергетического использования канско-ачинских углей, основанные на реализации процесса предварительной термической обработки топлива перед сжиганием.

На защиту выносятся:

1. Метод обоснования экспериментальных условий выполнения комплексного термического анализа твердого органического топлива для оценки кинетических характеристик процессов, ответственных за термохимическое превращение угольного вещества.

2. Методика оценки реакционной способности угля по данным его комплексного термического анализа при нагревании в инертной и окислительных средах.

3. Результаты определения кинетических параметров, характеризующих процессы испарения влаги, выхода летучих веществ с раздельной оценкой кинетики смоловыделения и выхода индивидуальных газообразных компонентов, горения нелетучего (коксового) остатка канско-ачинских углей.

4. Аналитические зависимости для экстраполяции данных комплексного термического анализа на условия протекания реальных процессов подготовки и сжигания твердого органического топлива, позволившие выявить особенности возникновения тепловых потерь с химическим и механическим недожогом при энергетическом использовании канско-ачинских углей.

5. Технические решения, направленные на реализацию процесса предварительной термической обработки топлива перед сжиганием, и рекомендации по организации режимов их работы для повышения эффективности энергетического использования канско-ачинских углей.

Заключение диссертации по теме «Промышленная теплоэнергетика», Шишмарев, Павел Викторович

НАУЧНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Длительный опыт использования канско-ачинских углей на тепловых электростанциях показал, что традиционные способы их подготовки и сжигания не в состоянии удовлетворить современным требованиям обеспечения эффективности, надежности и экологической чистоты работы котельных агрегатов. Эта проблема еще более усугубляется при использовании непроектных углей или углей ухудшенного качества. Согласно «Энергетической стратегии России на период до 2020 года», утвержденной распоряжением Правительства РФ № 1234-р от 28.08.2003 г., канско-ачинские угли служат крупнейшей сырьевой базой для энергетики, поэтому проблема повышения эффективности их использования и экономного расходования является актуальной.

Наиболее эффективным средством решения указанных задач является использование методов комплексного термического анализа и математического моделирования, однако сложность исследуемых процессов требует их дальнейшего совершенствования. Одной из важнейших задач развития вышеуказанного подхода является необходимость учета реакционной способности угольного вещества на основе установления корректной взаимосвязи различных этапов и процессов его термохимического превращения. Рассматривая реакционную способность адекватной полному времени выгорания топлива, можно констатировать, что при пылевидном сжигании эта характеристика определяется набором последовательно-параллельных процессов, в частности: скоростью испарения влаги, скоростью выделения и горения летучих веществ, и горения нелетучего остатка. При этом схема выгорания угольного вещества на определенных этапах усложняется протеканием таких процессов, как хемосорбция кислорода, газификация нелетучего остатка диоксидом углерода (С02) и водяными парами (Н20), превращением химических компонентов минеральной части топлива.

Методическая трудность, связанная с определением скоростей различных этапов термохимического превращения твердого топлива в широком диапазоне режимных условий (среда, температура, скорость нагрева и т.д.), присущих условиям реальных технологических процессов переработки канско-ачинских углей, сопряжена с наложением нескольких процессов и невозможностью их раздельной оценки. Принципиальным выходом из сложившейся ситуации может являться экспериментальное определение реакционных характеристик различных этапов и стадий, составляющих процесс горения частиц пылевидного топлива, на основе использования установки и методических приемов комплексного термического анализа при непрерывной регистрации в неизотермических условиях. В настоящей работе такие исследования выполнены на примере канско-ачинских углей Ирша-Бородинского, Березовского и Назаровского месторождений.

Необходимость четкого контроля качества топлива, сжигаемого на тепловых электростанциях, перспективность использования для этой цели методов комплексного термического анализа, результаты обработки экспериментальных и расчетных исследований позволяют сформулировать научные выводы и рекомендации:

1. Показана перспективность использования комплексного термического анализа, объединяющего в рамках единой экспериментальной установки дифференциальный, гравиметрический и газохроматографический анализы для определения реакционных характеристик различных стадий термохимического превращения канско-ачинских углей с учетом параллельно-последовательного характера их протекания в условиях реальных систем подготовки и сжигания энергетических установок. Выполнено совершенствование схемы и отдельных узлов установки комплексного термического анализа твердых органических топлив, состоящей из серийно выпускаемых приборов: дериватографа серии СМ 500 (системы РаиПк-РаиНк-Егс1еу) и хроматографи-ческого газоанализатора марки "Союз-3101", с реализацией в виде аппаратно-программного комплекса, автоматизирующего процессы сбора, обработки и визуализации экспериментальных данных в масштабе реального времени.

2. Экспериментально-расчетным способом показана необходимость решения задачи, возникающей при проведении комплексного термического анализа - выбора оптимальных размеров исследуемого образца, и, как следствие этого, величины навески и ее фракционного состава, а также условий проведения эксперимента (темп нагрева материала, атмосфера (газовая среда) печи, расход газа и т.д.) с целью получения объективной информации о реакционной способности твердого органического топлива.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований по определению условий проведения комплексного термического анализа угольного вещества позволяют рекомендовать следующие режимные параметры работы дериватографа. При термическом разложении топлива рекомендуется выбирать: среда - инертная (Не, Аг); масса угольной навески - 500 мг; скорость нагрева 5-20 град/мин, при сжигании нелетучих продуктов термического разложения и термоокислительной деструкции исходного угля: среда - окислительная (воздух); масса угольной навески - 50 мг; скорость нагрева - 5-20 град/мин. Для исследуемых процессов имеется также ряд обобщенных настроек: инертный материал - А1203; тарельчатый тигель - платиновый; чувствительность записи (цГ) Тв - 500, ЭТА - 1000, ИТв - 500; расход газа - 200 см3/мин; размер частиц угля - полифракция (с остатками на ситах Д,0= 45-50 %, Д200 = 28-32 %, Д1000 < 1 %.

3. Впервые предложена методика и выполнена оценка содержания разных форм влаги канско-ачинского угля. Получено, что содержание химически связанной влаги, не определяемой по ГОСТ, и, следовательно, не учитывавмой при проведении технологических расчетов, достигает 6% и более. Определены кинетические параметры испарения влаги канско-ачинских углей. Среднестатистическая энергия связи гигроскопической влаги всех проб составила 12,8 кДж/моль, к0 = 2,3 с*1, а энергия активации химически связанной влаги повышается с увеличением степени окисленности угля с 18,7 кДж/моль

2 1 2 1 (¿„=1,5-10 с ) у сажистых до 28,3 кДж/моль (&0=3,5'10 с") у рядовых.

4. Впервые предложена методика определения реакционной способности канско-ачинских углей методом комплексного термического анализа для процессов смоловыделения и горения коксового остатка в термоокислительном варианте: а) опыт в инертной среде (с газовым анализом летучих веществ), по результатам которого определяется общий выход и состав летучих веществ. Разница между ДТГ-кривой выделения летучих веществ и суммарной дифференциальной кривой газовыделения представляет собой кривую скорости смоловыделения, которая подвергается кинетической обработке по первому порядку. Дифференциальные кривые выделения отдельных газовых компонентов подвергаются разложению на ряд индивидуальных реакций, кинетические параметры которых вычисляются по уравнению первого порядка, с выполнением расчетов на ЭВМ по специально разработанной программе; б) опыт в окислительной среде, в котором осуществляется выгорание нелетучего (коксового) остатка, полученного в предыдущем опыте, с кинетической оценкой этого процесса также по уравнению первого порядка; в) опыт в окислительной среде (термоокислительная деструкция исходного угольного вещества), сопровождающийся одновременным смоловыделением, выходом газообразных продуктов и горением коксового остатка. Кинетика смоловыделения в окислительной среде оценивается по разности скоростей термоокислительной деструкции (ДТГ-кривая) и горения коксового остатка (опыт «б») и выхода газообразных продуктов (опыт «а»).

Для аналитической фракции канско-ачинского угля среднестатистические значения кинетических констант составляют: смоловыделение Е= 209,9 кДж/моль, к0 = 5,8-1015 с"1; горение коксового остатка Е = 103,5 кДж/моль, к0 =2,0-Ю3 м/ч.

Выявлено влияние крупности угольных частиц на значение кинетических параметров процессов смоловыделения и горения коксовых остатков. Влияние размера частиц на Е и к0 процесса смоловыделения начинает ощутимо сказываться на частицах более 200 мкм и определяется диффузионными осложнениями. С увеличением размера пылеугольных частиц, значения кинетических констант процесса смоловыделения снижаются и составляют Е = 50,0-85,5 кДж/моль, к0 = 4,0-102—3,2-105 мин*1. Обратная зависимость Е и к0 от размера частиц наблюдается для коксовых остатков - Е = 105135 кДж/моль, к0 = 2,7'104-4,8'1014 м/ч.

5. Разработаны аналитические зависимости для экстраполяции результатов комплексного термического анализа твердого органического топлива применительно к условиям работы реальных энерготехнологических процессов и агрегатов. Посредством решения системы нелинейных уравнений на ЭВМ рассчитана и построена номограмма для определения длительности выделения летучих веществ при различных скоростях нагрева угольных частиц, в том числе присущих реальным условиям подготовки и сжигания в топливо-использующих устройствах. Прикладное значение номограммы заключается в возможности оценки температурных интервалов, температуры, соответствующей максимальной скорости реакции, и длительности термического разложения твердого топлива в реакционном пространстве любой огнетехниче-ской установки.

Из полученных данных по экстраполяции результатов термоаналитического исследования процесса термического разложения угля на условия высокоскоростного нагрева видно, что выделение метана и тяжелых углеводородов (смол) в окислительной среде завершается в период прогрева угольных частиц, поступающих в топочную камеру, и не должно лимитировать длительность выгорания канско-ачинских углей. Выделение оксида углерода при высоких скоростях нагрева не успевает закончиться в период прогрева (выделяется 60-80 % от общего количества), что может создавать диффузионные осложнения горению коксового остатка.

Получено, что процесс взаимодействия нелетучего (коксового) остатка с окислителем протекает как в период прогрева (при неизотермическом режиме), так и при постоянной установившейся температуре коксовой частицы (изотермические условия). Длительность выгорания кокса будет определяться суммой неизотермической и изотермической составляющих этого процесса. При скоростях нагрева р > 103 град/с доля кокса канско-ачинских углей, выгоревшего в период прогрева, составляет около 50 % и снижается при увеличении скорости нагревания. Изотермическая составляющая при этом соответственно увеличивается.

6. На основе данных комплексного термического анализа выполнено расчетное обоснование требований к организации процессов подготовки и сжигания канско-ачинских углей с учетом их исходного качества и режимов работы котельной установки. Установлена взаимосвязь между такими режимными параметрами работы устройства для предварительной термической обработки угля как размер пылеугольных частиц (г0), температура (Гто) и время (ттп) обработки и качеством исходного топлива исходя из условия обеспечения устойчивого воспламенения и выгорания продуктов термохимического превращения угля в условиях топочной камеры котельного агрегата. Результаты цикла аналитических исследований обобщены и представлены в виде номограммы. Полученная номограмма позволяет по известным характеристикам исходного топлива (реакционная способность и размер частиц) определять оптимальные значения температуры и времени процесса термической обработки ирша-бородинского угля перед сжиганием в топочной камере парового котла. В свою очередь, найденные режимные параметры работы устройства для термообработки угля, позволяют выполнить поверочный (тепловой) и конструкторский расчеты пылеподогревателя. Установлено, что наиболее оптимальный режим предварительной термообработки полифракции канско-ачинских углей, с точки зрения эффективности сжигания продуктов термоподготовки, составляет Гтп = 800-850 °С при времени обработки ттп = 0,8-1,2 с.

7. На уровне изобретений разработаны и предложены технические решения, направленные на реализацию процесса предварительной термической обработки топлива перед сжиганием, и рекомендации по организации режимов их работы для повышения эффективности энергетического использования канско-ачинских углей. Принципиальной особенностью данных технических решений является то, что процесс предварительной термической обработки угля осуществляется высокотемпературными продуктами сгорания, получаемыми в результате сжигания не высокореакционного жидкого топлива (мазута), а сжигания части исходного твердого топлива с одновременным выполнением комплексного термического анализа исходного угля и продуктов его термообработки с последующей расчетной корректировкой на ЭВМ как самого режима термоподготовки, так и топочного режима работы котельного агрегата.

Разработана инженерная методика расчета устройств предварительной термической обработки угля, осуществляемой высокотемпературными продуктами сгорания части исходного топлива, и определено количество топлива, необходимого для сжигания и получения высокотемпературных продуктов сгорания. Получено, что для поддержания рабочего режима работы устройства для предварительной термической обработки угольной пыли Канско-Ачинского месторождения на уровне температур /"„ = 800-850 °С необходимо затрачивать 8-12 % исходной угольной пыли на получение высокотемпературных газообразных продуктов и реализацию процесса термоподготовки в зависимости от режима работы пылеконцентратора при изменении доли угольной пыли, поступающей в основной его отвод, £осн = 0,6-0,9.

8. Выполнен расчет экономической эффективности практического применения способов, режимов и устройств для предварительной термической обработки канско-ачинских углей перед использованием в технологическом цикле подготовки и сжигания твердого органического топлива на тепловой электростанции. Показано, что годовой экономический эффект от внедрения таких устройств применительно к котельным агрегатам средней мощности с паропроизводительностью от 320 до 500 т/ч за счет снижения затрат на жидкое топливо (мазут) составляет 5,38 млн. руб. (12,5 тыс. т.у.т.), при сроке окупаемости в 1,1 года.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Шишмарев, Павел Викторович, 2006 год

1. Пронин, М. С. Освоение технологии сжигания канско-ачинских углей в камерных топках и перспективы ее дальнейшего применения / М. С. Пронин, В. Г. Мещеряков, С. Г. Козлов и др. //Теплоэнергетика. 1996. №9. С. 7-12.

2. Гаврилин, К. В. Канско-Ачинский угольный бассейн: Монография / К. В. Гаврилин, А. Ю. Озерский. Под ред. В. Ф. Череповского // М.: Недра, 1996. 272 с.

3. Гаврилин, К. В. Угли КАТЭКа как сырье для различных направлений переработки / К. В. Гаврилин //Химия твердого топлива. 1989. №1. С. 310.

4. Бурцев, М. П. Канско-Ачиснкий угольный бассейн. Геологическое строение и угленосность / М. П. Бурцев // М.: Изд. АН СССР, 1961. 139 с.

5. Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР. Т. 8. // Л.: Недра, 1964. 790 с.

6. Алексеев, В. П. Условия формирования и критерии прогноза мощных угольных пластов Канско-Ачнского бассейна. Т. 1 / В. П. Алексеев // Л.: ВСЕГЕИ, 1980. 179 с.

7. Кокунов, В. А. К вопросу о вещественном составе и генезисе углей Канско-Ачинского бассейна / В. А. Кокунов // Томск: Известия ТПИ. 1965. Т. 1.С. 15-21.

8. Бруер, Г. Г. Исследование ирша-бородинского угля, поставляемые на тепловые электростанции / Г. Г. Бруер, М. Я. Процайло, А. А. Малютина и др. //Теплоэнергетика. 1980. №8. С. 14-17.

9. Новицкий, Н. В. Исследования влияния химического состава золы твердых топлив / Н. В. Новицкий, Н. В. Карагодина, М. И. Мартынова // Химия твердого топлива. 1975. №3. С. 70-74.

10. Барышев, В. И. Зависимость температурных характеристик от химического состава золы твердых топлив / В. И. Барышев // Химия твердого топлива. 1979. №5. С. 81-85.

11. Ковалев, А. П. Парогенераторы / А. П. Ковалев, Н. С. Лелеев, Т. В. Виленский // М.: Энергоатомиздат. 1985. 376 с.

12. Финкер, Ф. 3. Модернизация котлов Рязанской ГРЭС на низкоэмиссионное вихревое сжигание канско-ачинских углей (ВИР-технология) /

13. Ф. 3. Финкер, В. М. Кацман, В. В. Морозов и др. // Энергетик. 2003. №2. С. 14-20.

14. Виленский, Т. В. Динамика горения пылевидного топлива: (исследования на электронных вычислительных машинах) / Т. В. Виленский, Д. М. Хзмалян. М.: Энергия, 1978. 248 с.

15. Бойко, Е. А. Комплексный термический анализ твердых органических топлив: Монография / Е. А. Бойко // Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. 383 с.

16. Иванова, И. П. Изучение механизма выгорания угольной частицы / И. П. Иванова, В. И. Бабий // Теплоэнергетика. 1966. № 4. С. 54-59.

17. Отс, А. А. Принципы проектирования и реконструкции котлов, сжигающих канско-ачинские угли / А. А. Отс, А. А. Пайст, X. И. Талермо // Таллинн: Труды Таллиннского политехнического института. 1985. №599. С. 3-10.

18. Безденежных, A.A. Закономерности распределения минеральных примесей по фракциям пыли канско-ачинских углей / А. А. Безденежных // Сб.: Вопросы сжигания канско-ачинских углей в мощных парогенераторах. Красноярск: КрПИ, 1971. С. 51-56.

19. Безденежных, A.A. Формирование шлака и уноса в вертикальной циклонной топке при сжигании канско-ачинских углей / А. А. Безденежных // Сб.: Вопросы сжигания канско-ачинских углей в мощных парогенераторах. Красноярск: КрПИ, 1971. С. 57-64.

20. Котлер, В. Р. Развитие технологий факельного и вихревого сжигания твердого топлива / В. Р. Котлер // Теплоэнергетика. 1998. №1. С. 67-72.

21. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод). Изд. 3-е, перераб. и дополнен. СПб.: НПО ЦКТИ, 1998. 257 с.

22. Пронин, М. С. Разработка и экспериментальная проверка новой технологии и оборудования экологически чистой ТЭС на канско-ачинских углях / М. С. Пронин, М. Я. Процайло, В. М. Иванников и др. // Теплоэнергетика. 1995. №2. С. 56-61.

23. Левит, Г. Т. Совершенствование организации топочного процесса / Г. Т. Левит // Теплоэнергетика. 2005. №2. С. 43^18.

24. Маршак, Ю. Л. Основные вопросы сжигания углей Канско-Ачинского бассейна на тепловых электростанциях / Ю. Л. Маршак, М. Я. Процайло, В. М. Иванников, О. А. Кучерявый // Электрические станции. 1981. №1. С. 18-24.

25. Мещеряков, В. Г. Структура факела в тангенциальной топочной камере котла БКЗ-500-140 при сжигании березовского и ирша-бородинского углей / В. Г. Мещеряков, В. Н. Верзаков, Ю. Л. Маршак и др. // Теплоэнергетика. 1989. №8. С. 13-18.

26. Козлов, С. Г. Исследование работы котла БКЗ-500-140-1 с пониженными избытками воздуха при сжигании ирша-бородинского угля / С. Г. Козлов, В. В. Васильев, С. Ю. Белов, Е. Г. Алфимов // Энергетик. 1996. №7. С. 5-7.

27. Втюрин, Ю. Н. Технико-экономические проблемы использования углей Канско-Ачинского бассейна на ТЭС в европейской части России / Ю. Н. Втюрин, П. Я. Кузнецов // Теплоэнергетика. 1997. №2. С. 32-38.

28. Тумановский, А. Г. Повышение экономичности тепловых электростанций на буром угле / А. Г. Тумановский, С. Ю. Белов // Теплоэнергетика. 1996. №2. С. 74-77.

29. Лобов, Г. В. Основные пути подавления токсичных окислов азота в перспективных парогенераторах при сжигании канско-ачинских углей /

30. B. Г. Лобов, В. С. Котлер, С. И. Сучков и др. // Сб.: Вопросы сжигания канско-ачинских углей в мощных парогенераторах. Красноярск: КрПИ. 1978.1. C. 77-80.

31. Котлер, В. Р. Проблемы выброса оксидов азота на угольных электростанциях США / В. Р. Котлер // Теплоэнергетика. 1998. №3. С. 5-10.

32. Васильев, В. В. Результаты испытаний котла П-67 при нагрузках свыше 700 МВт / В. В. Васильев, В. В. Белый, С. В. Порозов и др. // Электрические станции. 2003. №7. С. 8-12.

33. Майстренко, А. Ю. Оценка условий стабильного горения высокозольного АШ в факельных котлоагрегатах с жидким шлакоудалением / А. Ю. Майстренко, Н. В. Чернявский, А. Н. Дудник и др. // Энергетика и электрификация. 1995. №1. С. 25-32.

34. Едемский, О. Н. Результаты исследований сжигания бородинских углей в широком диапазоне изменения зольности в топке котлов БКЗ-420-140 с жидким шлакоудалением / О. Н. Едемский, М. С. Пронин, В. С. Матвиенко // Электрические станции. 1988. №1. С. 27-34.

35. Пронин, М. С. О надежности жидкого шлакоудаления при сжигании углей Канско-Ачинского бассейна / М. С. Пронин, М. Я. Процайло, Ю. JI. Маршак // Теплоэнергетика. 1982. №3. С. 58-59.

36. Мадоян, А. А. Исследование динамической составляющей потери теплоты с механическим недожогом на котлах с жидким шлакоудалением / А. А. Мадоян, В. Н. Балтян, А. Н. Гречаный // Теплоэнергетика. 1987. №3. С. 74-78.

37. Янко, П. И. О возможности перевода пылеугольных котлов на жидкое шлакоудаление / П. И. Янко, И. С. Мысак // Энергетика и электрификация. 1998. №2-3. С. 15-21.

38. Васильев, В. В. Очистка топочных экранов котла П-67 / В. В. Васильев, П. 10. Гребеньков, М. Н. Майданик и др. // Электрические станции. 2002. №4. С. 85-88.

39. Бойко, Е. А. Особенности термического разложения канско-ачинских углей разной степени окисленности / Е. А. Бойко, В. А. Дубровский // Журнал прикладной химии. 1992. Т. 65. № 10. С. 1654-1659.

40. Ткаченко, А. С. Теплотехнические и физико-химические характеристики полукоксов энергетических углей: Автореф. дис. . канд. техн. наук /А. С. Ткаченко. Иваново, 1984. 22 с.

41. Святец, И. Е. Бурые угли как технологическое сырье / И. Е. Свя-тец, А. А. Агроскин. М.: Недра, 1976. 127 с.

42. Родцатис, К. Ф. О качестве твердого топлива для тепловых электростанций / К. Ф. Роддатис, В. С. Вдовченко // Электрические станции. 1989. № 12. С. 18-23.

43. Шатиль, А. А. Топочные процессы и устройства (исследования и расчет) / А. А. Шатиль. СПб.: АООТ "НПО ЦКТИ", 1997. 183 с.

44. Проектирование топок с жидким шлакоудалением (руководящие указания и дополнения к нормативному методу теплового расчета котельных агрегатов) / Под ред. Ю. JI. Маршака, В. В. Митора. М.: ВТИ, 1983. 102 с.

45. Проектирование топок с твердым шлакоудалением (руководящие указания и дополнения к нормативному методу теплового расчета котельных агрегатов) / Под ред. В. В. Митора, 10. JI. Маршака. JL: ЦКТИ, 1981. 118 с.

46. Хзмалян, Д. М. Теория горения и топочные устройства / Д. М. Хзмалян, Я. А. Каган. М.: Энергия, 1976. 488 с.

47. Померанцев, В. В. Основы практической теории горения / В. В. Померанцев, К. М. Арефьев, Д. Б. Ахмедов и др. JL: Энергоатомиздат, 1986. 312 с.

48. Сполдинг, Д. Б. Основы теории горения / Д. Б. Сполдинг. M.-JL: Госэнергоиздат, 1959. 318 с.

49. Канторович, Б. В. Основы теории горения и газификации твердого топлива / Б. В. Канторович. М.: Изд. АН СССР, 1958. 378 с.

50. Хитрин, Jl. Н. Физика горения и взрыва / Л. Н. Хитрин. М.: Изд. МГУ, 1957. 442 с.

51. Кнорре, Г. Ф. Теория топочных процессов / Г. Ф. Кнорре, К. М. Арефьев, А. Г. Блох, и др. М.-Л.: Энергия, 1966. 492 с.

52. Бабий, В. И. Горение угольной пыли и расчет пылеугольного факела / В. И. Бабий, Ю. Ф. Куваев. М.: Энергоатомиздат, 1986. 209 с.

53. Кацнельсон, Б. Д. О воспламенении и горении угольной пыли / Б. Д. Кацнельсон, И. Я. Мароне // Теплоэнергетика. 1961. № 1. С. 30-33.

54. Бухман, С. В. Исследование зажигания и горения угольной пыли: Автореф. дис. докт. техн. наук / С. В. Бухман. Таллинн, 1970. 48 с.

55. Струнников, М. Ф. Выход летучих веществ из твердого топлива. О скорости выхода летучих из твердого топлива / М. Ф. Струнников. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1948. 315 с.

56. Третьяков, В. М. Процессы выделения летучих при нагревании угольной пыли во взвешенном состоянии / В. М. Третьяков // Известия ВТИ. 1948. Вып. 6. С. 44-51.

57. Howard, J. Pyrolysis of coal particles in pulverized fuel flames / J. Howard, R. Essenhight // Industrial and Engineering Chemistry. 1987. Vol. 31. № 1.Р. 963-970.

58. Алаев, Г. П. Комплексный термический анализ твердого топлива / Г. П. Алаев. Л.: ЛТИЦБП, 1984. 90 с.

59. Финаев, Ю. А. Закономерности, наблюдаемые в процессах горения натурального твердого топлива / Ю. А. Финаев, Б. В. Канторович // Сб. науч. тр.: Тепло- и массоперенос. Минск: Наука и техника, 1966, Т. 4, С. 142— 155.

60. Shibeoka, М. Fuel, Characterization of coal and lignites by thermo-magneto-gravimetric analysis / M. Shibeoka // Fuel. 1969. Vol. 337. P. 257-266.

61. Juntgen, H. Coal characterization in relation to coal combustion / H. Juntgen // Erdol und Kohle-Erdgas-Petrochem. 1987. 40. № 4. P. 153-165.

62. Злотин, Г. H. Методика расчета термохимических характеристик сгорания углеводородных топлив / Г. Н. Злотин, С. Н. Шумский, М. В. Дуль-гер // Изв. Вузов. Энергетика. 1988. № 8. с. 46-54.

63. Warne, S. Roximate analysis of coal, oil shale, low quality fossil fuels and related materials by thermogravimetry / S. St. J. Warne // TrAC: Trends Anal. Chem. 1991. №6. P. 195-199.

64. Агроскин, А. А. Применение термического анализа для изучения теплофизических свойств твердого топлива / А. А. Агроскин, Е. Н. Гончаров // Тез. докл. VII Всесоюз. конф. «Термический анализ». Рига. 1979. С. 37-39.

65. Mclntoch, М. J. Drying of particles brown coal / M. J. Mclntoch // Fuel. 1976. №4. P. 483-491.

66. Пузырев, Е. М. Исследование процессов сушки и выхода летучих из угольных частиц в топке с кипящим слоем / Е. М. Пузырев, А. М. Сидоров // Теплоэнергетика. 1988. № 3. С. 21-28.

67. Бушманов, Ю. Д. Исследование процесса сушки канско-ачинского бурого угля / Ю. Д. Бушманов, J1. П. Сигналова, К. А. Галуткина, А. Ф. Ту-болкин // В Сб. науч. тр.: Очистка пром. выбросов и утилизация отходов. Л.: ЛТИ им. Ленсовета, 1985. С. 76-80.

68. Болдырев, В. В. Методы изучения кинетики термического разложения твердых веществ / В. В. Болдырев. Томск. Книжное издательство, 1958. 74 с.

69. Braun, R. Pyrolysis kinetics for lacustrine and marine rocks by programmed micropyrolysis / R. Braun, A.K. Burnham, J.G. Reynolds, J.E. Clarkson // Energy and Fuel. S. 1991. № 1. P. 194-204.

70. Huttinger, K. J. Mechanismus und kinetik der Vergasung von Kohlenstoff und Kohlen / K. J. Huttinger// Chem. Zeitung. 1988. № 5. P. 149-161.

71. Алаев, Г. П. Методика расчета длительности выделения летучих при сжигании твердого топлива / Г. П. Алаев, В. П. Окулич-Казарин // Проблемы энергосбережения, 1990. Вып. № 5. С. 56-59.

72. Быков, В. И. Моделирование критических явлений в химической кинетике / В. И. Быков. Отв. ред. А. И. Вольперт. М.: Наука, 1988.262 с.

73. Пилоян, Г. О. Введение в теорию термического анализа / Г. О. Пи-лоян. М.: Наука, 1964.231 с.

74. Глущенко, И. М. Термический анализ твердых топлив / И. М. Глущенко. М.: Металлургия, 1968. 192 с.

75. Юнгерс, Ж. Кинетические методы исследования химических процессов / Ж. Юнгерс, Л. Сажюс: Пер. с фр. Л.: Химия, 1972.422 с.

76. Уэндланд, У. Термические методы анализа / У. Уэндланд. М.: Мир, 1978. 526 с.

77. Шестак, Я. Теория термического анализа / Я. Шестак. М.: Мир, 1987.456 с.

78. Иванова, В. А. Термический анализ минералов и горных пород / В. А. Иванова, Б. К. Касатов, Т. Н. Красавина и др. Л.: Недра, 1974. 398 с.

79. Берг, Л. Г. Практическое руководство по термографии / Л. Г. Берг, Н. П. Бурмистрова, М. И. Озерова, Г. Г. Цуринов. Казань: Изд-во Казанского университета, 1976. 375 с.

80. Павлова, С. А. Термический анализ органических и высокомолекулярных соединений / С. А. Павлова, И. В. Журавлева, Ю. И. Толчинский. М.: Химия, 1983. 120 с.

81. Федосеев, А. С. Кинетическая модель реакции углерода с кислородом / А. С. Федосеев // Химия твердого топлива. 1990. № 2. С. 111-114.

82. Алаев, Г. П. Определение кинетических характеристик горения твердого топлива / Г. П. Алаев. Л.: ЛТИЦБП, 1983. 38 с.

83. Levchik, S. V. Analysis and development of effrctive invariant kinetic parameters finding method based on the non-isothermal data / S. V. Levchik, G. F. Levchik, A. I. Lesnikovich // Thermochim. Acta. 1985. V. 92. № 1. P. 157160.

84. Lesnicovich, A. I. A method of finding invariant values of kinetic parameters / A. I. Lesnicovich, S. V. Levchik // J. Thermal Anal. 1983. V. 27. № 1. P. 94-98.

85. Брин, Э. Ф. Обратная задача химической кинетики при установлении механизма ингибированного высокотемпературного окисления полиэтилена / Э. Ф. Брин, О. Н. Карпухин, В. М. Гольденберг // Хим. физика. 1986. Т. 5. №7. С. 938-947.

86. Rieckmann, Th. Thermal Decomposition of Hexanitrostilbene at Low Temperatures // Th. Rieckmann, S. Volker, R. Schirra, L. Lichtblau // J. Anal. Appl. Pyrolysis. 2001. V. 58. № 3. p. 569-588

87. Панченков, Г. M. Химическая кинетика и катализ / Г. М. Панчен-ков, В.П. Лебедев. 3-е изд. М.: Химия, 1985. 455 с.

88. Uribe, М. I. Kinetic analysis for liquid-phase reactions from programmed temperature data. Sequential discrimination of potential kinetic models / M. I. Uribe, A. R. Salvador, A. I. Guilias // Thermochim. Acta. 1995. V. 94. № 2. P. 333-343.

89. Sestak, J. Study of the kinetic of the mechanism of solid-state reactions at increasing temperatures / J. Sestak, G. Berggren // Thermochim. Acta. 1981. V. 3. № 1. P. 1-12.

90. Kissinger, H. E. Variation of peak temperature with heating rate in differential thermal analysis / H. E. Kissinger // J. Res. Nat. Bur. Stand. 1966. V. 57. №4. P. 217-221.

91. Шмид, P. Неформальная кинетика / P. Шмид, В. H. Сапунов. М: Мир, 1985.317 с.

92. Лыков, А. В. Теория сушки / А. В. Лыков. М.: Энергия, 1968.472 с.

93. Лыков, А. В. Теория теплопроводности / А. В. Лыков. М.: Наука, 1952. 567 с.

94. Gorbachev, V. М. Some aspects of Sestak's generalized kinetic equation in thermal analysis / V. M. Gorbachev // J. Thermal Anal. 1980. V. 18. № 1. P. 193-197.

95. Blumental, G. Approximation heterogenkinetischer Modellfiinktionen durh die Avrami-Erofeev-Funktion / G. Blumental // Z. Chem. 1992. Bd. 22. № 2. P. 49-51.

96. Берг, Jl. Г. Введение в термографию / JI. Г. Берг. М.: АН СССР, 1961.368 с.

97. Bar-Gadda, R. A new technique of analysis the investigation of kinetic data using the differential scanning calorimeter / R. Bar-Gadda // Thermochim. Acta. 1979. V. 34. № 1. P. 161-163.

98. Франк-Каменецкий, Д. А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике / Д. А. Франк-Каменецкий. М.: Наука, 1987. 492 с.

99. Piloyan, G. О. Determination of activation energies of chemical reactions by differential thermal analysis / G. O. Piloyan, I. D. Ryabchicov, O. S. No-vikova//Nature. 1976. V. 212. № 5067. P. 1229-1231.

100. Colmenero, J. The possibility of determining the Avrami-Erofeev index non-isothermal measurements / J. Colmenero, J. Barandiaran, J. Criado // Thermochim. Acta. 1991. V. 55. № 3. P. 367-371.

101. Куманин, К. Г. О влиянии некоторых экспериментальных факторов на геометрические элементы кривой нагревания / К. Г. Куманин, Н. С. Калнен // Журнал физической химии. 1936. № 7. С. 405^412.

102. Criado, J. М. Errors in determination of activation egergies of solidstate reactions by the Piloyan method, as a function of reaction mechanism / J. M. Criado, A. J. Ortega // J. Thermal Anal. 1987. V. 29. № 5. P. 1075-1082.

103. Чуханов, 3. Ф. Разделение процессов прогрева и полукоксования топливных частиц / 3. Ф. Чуханов. М.: ДАН СССР, 1950. Т. 72. № 4. С. 17-26.

104. Popescu, С. Variation of the maximum rate of conversion and temperature with heating rate in non-isothermal kinetics / C. Popescu, E. Segal // Thermochim. Acta. 1983. V. 63. № 3. P. 381-383.

105. Torfs, J.C. Determination of Arrhenius kinetic constants by differential scanning calorimetry / J.C. Torfs, L. Deij, AJ. Dorreppal, J.C. Heijens // Anal. Chem. 1994. V. 29. № 5. P. 2863-2867.

106. Augis, J. A. Calculation of the Avrami parameters for heterogeneous solid state reactions using a modification of the Kissinger method / J. A. Augis, J. E. Bennett // J. Thermal Anal. 1988. V. 13. № 2. P. 283-292.

107. Топор, H. Д. Дифференциально-термический анализ и термовесовой анализ минералов / Н. Д. Топор. М.: Недра, 1964. 285 с.

108. Berlin, A. An amplifier for DTA / A. Berlin, R. J. Robinson // J. Anal. Chem. Acta. 1962. № 27. P. 50-62.

109. Khanna, Y. P. Kinetic analysis of the thermal- and thermooxidative degradation / Y. P. Khanna, E.M. Pearce // J. Thermal Anal. 1983. V. 26. № 1. P. 107-116.

110. Бойко, E. А. Совершенствование схемы комплексного термического анализа твердых органических топлив / Е. А.Бойко, Д. Г. Дидичин, М. Ю. Угай и др. // Сб. науч. тр.: Проблемы экологии и развития городов. Т. 1. Красноярск: 2001. С. 314-319.

111. Эммануэль, H. M. Курс химической кинетики / H. M. Эмануэль, Д. Г. Кнорре. 4-е изд. М.: Высшая школа, 1974. 480 с.

112. Захаров, В. Ю. О диффузионно-кинетической оценке областей протекания процессов в минеральной части твердого топлива / В. Ю. Захаров, Ю. А. Рундыгин // Изв. Вузов. Энергетика. 1980. № 10. С. 45^19.

113. Бойко, Е. А. Исследование процесса испарения влаги канско-ачинских углей при их термообработке / Е. А. Бойко // Журнал прикладной химии. 1998. Т. 71. № 10. С. 1736-1742.

114. Куликов, С. М. Исследование качества и свойств выскоокислен-ных канско-ачинских углей после термообработки при их энергетическом использовании: Автореф. дис. . канд. техн. наук / С. М. Куликов. Таллинн. 1991.20 с.

115. Effenberger, D. Untersuchungen zum Trocknungsvorgang von Braunkohle in Dampferzeuger-Rostfeurung / D. Effenberger // Energietechnik. 1991. №2. P. 43^17.

116. Ramin, A. Drying kinetic of lignite, subbituminous coals and high-volatile bitominous coals / A. Ramin, I. Lastlie // Eng. and Fuels. 1990. № 5. P. 448-452.

117. Свидетельство РФ №2002611755. Оценка кинетических параметров скоростей реакций термохимического превращения твердых топлив (Термокинетика) / Дидичин Д. Г., Бойко Е. А., Шишмарев П. В. // Регистр. 11.10.2002.

118. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод) / Под ред. Н. В. Кузнецова и др. М.: Энергия, 1973. 295 с.

119. Hanbaba, Р. Nichtisoterme Reactionskinetik der Kohlenpyrolyse / P. Hanbaba, H. Juntgen, W. Peters // Brenstoff-Chemie. 1968. № 49. P. 368-376.

120. Алаев, Г. П. Определение степени выгорания пылеугольного факела в вихревой камере горения котла Е-500-140ВЖ / Г. П. Алаев, В. В. Фед-чишин // Известия СО АН. Серия технические науки. 1990. Вып. № 6. С. 103105.

121. Нелюбин, Б. В. К вопросу оценки кинетики реакций газообразования при пиролизе угля / Б. В. Нелюбин, Г. П. Алаев // Химия твердого топлива. 1969. №6. С. 18-23.

122. Алаев, Г. П. Расчет выгорания твердого топлива в пылевидном состоянии / Г. П. Алаев. Л.: ЛТИЦБП, 1984. 50 с.

123. Chernova, N. A. Statistical analysis of some topochemical models / N. A. Chernova, I. V. Arkhangelsk», L. N. Komissarova // J. Thermal Anal. 1978. V. 13. №2. P. 315-319.

124. Roberts, A. F. A review of kinetic data for the pyrolysis of wood and related substance / A. F. Roberts // Combustion and flame. 1980. V. 14. № 2. P.261-272.

125. Смуткина, 3. С. Исследование кинетики термического разложения ирша-бородинского угля при скоростном нагреве / 3. С. Смуткина, Н. В. Фролова, И. И. Сливинская и др. // Химия и переработка топлив. 1978. Т. 32. № 6. С. 66-71.

126. Скляр, М. Г. Математическое моделирование кинетики термического разложения углей по данным термогравиметрического анализа / М. Г. Скляр, В. И. Шустиков, М. В. Лурье // Химия твердого топлива. 1970. № 4. С. 7-21.

127. Fuller, Е. L. Structure and chemistry of coals: devolatilization and modification of sorption properties / E. L. Fuller // Houston: 179h ACS Nat. Meet. 1980. P. 456-462.

128. Wei, X. Research on kinetics pyrolysis of coal / Wei Xinghai, Gu Yongda, Shen Ping, Xu Yongchang, Rong Guanghua // J. Fuel Chem. and Tech-nol. 1992. № l.P. 102-106.

129. Julien, L. Devolatilization study of the low rank, French, Gardane coal: Effect of volatile matter post pyrolysis / L. Julien, C. Bertho, R. Khalifen // Fuel. 1990. №5. P. 617-623.

130. Кундель, X. А. Кинетика термодеструкции сланца кукерсита / X. А. Кундель, Л. И. Петая // Сб. научн. трудов. НИИ сланцев. 1991. №25. С. 317.

131. Agarwal, Р. К. A single particle model for the evolution and combustion of coal volatiles / P. K. Agarwal // Fuel. 1986. № 6. P. 803-810.

132. Безденежных, А. А. Инженерные методы составления уравнений скоростей реакций и расчета кинетических констант / А. А. Безденежных. Л.: Химия, 1973.256 с.

133. Жигунов, С. В. Тепломассообмен и кинетика термодеструкции при высокотемпературном нагреве композиционных материалов: Автореф. дис. канд. техн. наук /С. В. Жигунов. Москва. 1990. 20 с.

134. Cumming, J. W. The thermogravimetric behavior of coal / J. W. Cum-ming, J. McLaughlin // Thermochimica Acta. 1982. 57. № 3. P. 253-272.

135. Денисов, E. Т. Кинетика гомогенных химических реакций / Е. Т. Денисов. 2-е изд. М.: Высшая школа, 1988. 367 с.

136. Бойко, Е. А. Экспериментально-расчетная методика оценки кинетических процессов термохимического превращения твердых органических топлив / Е. А. Бойко, С. В. Пачковский, Д. Г. Дидичин // Физика горения и взрыва. 2005. № 1 С. 55-65.

137. Herman, L. Kinetics study of the thermal decomposition of cobalt oxy-hydroxyde. 2. Thermogravimetric textural and structural data / L. Herman, J. Morales, A. Ortega, J.L. Tirado // J. Thermal Anal. 1984. V. 29. № 3. P. 491502.

138. Велик, Н. П. Машинный расчет кинетических параметров по данным термогравиметрии / Н. П. Велик, JI.H. Ушеренко, М. Б. Фиалко,

139. B. Н. Кумок // Изв. СО АН СССР. Сер. хим. наук. 1974. Вып. 4. №9. С. 64-67.

140. Lengul, В. Т. Evolution of kinetic parameters of the thermal decomposition of polyethelene-vinil acetate graft copolymers / В. T. Lengul, T. Zekeli // J. Thermal Anal. 1981. Vol. 20. № 2. P. 281-289.

141. Смуткина, 3. С. Дериватографическое исследование каменных углей, как сырья для деструктивной гидрогенезации / 3. С. Смуткина, В. И. Секриеру, Т. А. Титова, Г. В. Скрипченко // Химия твердого топлива. 1982. № 1. С. 59-64.

142. Клейнен, Дж. Статистические методы в имитационном моделировании / Дж. Клейнен. Пер. с.англ. / Под ред. Ю. П.Адлера, В. Н.Варыгина. М.: Статистика, 1978. Вып. 1. 224 е., Вып. 2. 336 с.

143. Амосов, А. А. Вычислительные методы для инженеров / А.А.Амосов, Ю. А. Дубинский, Н. В. Копченова. М: Высшая школа, 1994. 554 с.

144. Хзмалян, Д. М. Кинетические константы горения топлив и их взаимосвязь / Д. М. Хзмалян, Т.В. Виленский // Сб. науч. тр.: Горение твердого топлива. Новосибирск: 1975. Т. I. С. 65-78.

145. Оренбах, М. С. Формирование и изменение структуры кокса в процессе выгорания пылевзвеси ископаемых углей / М. С. Оренбах, А. П. Кузнецов // Теплоэнергетика, 1975. № 3. С. 23-27.

146. Русчев, Д. Д. Применение термического анализа в коксохимии / Д. Д. Русчев // Кокс и химия. 1991. № 7. С. 7-9.

147. Хзмалян, Д. М. Теория топочных процессов / Д. М. Хзмалян. М.: Энергоатомиздат, 1990. 352 с.

148. Делягин, Г. Н. Выгорание углей различного петрографического состава / Г. Н. Делягин, А. Ж. Кулинич // Химия твердого топлива. 1977. № 4.1. C.116-124.

149. Reich, L. Computer-determined kinetic parameters from TG data. Part 6 / L. Reich, S. S. Stivala//Thermochim. Acta. 1982. V. 58. № 3. P. 383-386.

150. Reich, L. Computer-determined kinetic parameters from TG curves. Part 14 / L. Reich, S. S. Stivala // Thermochim. Acta. 1985. V. 94. № 3. P. 415416.

151. Heywood, J. B. Internal combustion engine fundamentals / Heywood J. B. McGraw-Hill. New York. 1988. 482 p.

152. Reynolds, W. C. The element potential method for chemical equilibrium analysis: implementation in the interactive program STANJAN version 3 / W. C. Reynolds // Dept. of Engineering. Stanford University. 1986. P. 238.

153. Gordon, S. Computer program for calculator of complex chemical equilibrium compositions, rocket performance, incident and reflected shocks and Charman-Jouguet detonations / S. Gordon, B. J. McBride // NASA SP-273. 1971. 342 p.

154. Rieckmann, Th. Investigation on the Thermal Stability of Hexani-trostilbene by Thermal Analysis and Multivariate Regression / Th. Rieckmann, S. Volker, R. Schirra, L. Lichtblau // ISCRE-16, Cracow, Poland: September 10 -13,2000. P. 114-121.

155. Dahm, W. J. A. High resolution mesasurements of molecular transport and reaction processes in turbulent combustion / W. J. A. Dahm, E. S. Bish // В: T. Takeno. Turbulence and molecular processes in combustion. Elsevier. New York. 1993. 283 p.

156. Lam, S. H. Understanding complex chemical kinetics with computational singular perturbation / S. H. Lam, D. A. Goussis // 22nd Symposium (Intl.) Combustion. The Combustion Institute. Pittsburgh. 1989. P. 931.

157. Полак, JI. С. Вычислительные методы в химической кинетике / Л. С. Полак, М. Я. Гольденберг, Н. А. Левицкий. М.: Наука, 1984. 280 с.

158. Гонтковская, В. Т. Применение термического анализа для установления механизма реакции и расчета кинетических констант / В. Т. Гонтковская, Н. С. Гордополова, Н. И. Озерковская, А. Н. Перегудов // Химическая физика. 1988. Т. 7. № 2. С. 214-222.

159. Agarwal, P. A single particle model for the evolution and combustion of coal volatiles / P. Agarwal // Fuel. 1986. № 6. P. 803-810.

160. Иванцив, О. E. Термографические исследования углей Львовско-Волынского и Донецкого бассейнов / О. Е. Иванцив // Львов: 1983. Деп. в ВИНИТИ 26.12.83 № 7024-83.

161. Гропянов, В. М. Проблемы и возможности неизотермической кинетики / В. М. Гропянов, В. Г. Аббакумов // Тез. докл. VII Всесоюз. конф. «Термический анализ». Рига. 1979. С. 44.

162. Нуреканов, Е. Н. Кинетические константы высокозольного экиба-стузкого угля / Е. Н. Нуреканов. Алма-Ата: 1988. Деп. в ВИНИТИ 13.04.88 №4015-88.

163. Шагалова, С. Л. Сжигание твердого топлива в топках паровых котлов / С. Л. Шагалова, И. Н. Шницер. Л.: Энергия, 1976. 310 с.

164. Трубицын, Н. Б. Разработка процесса термической подготовки твердого топлива перед сжиганием на ТЭС: Автореф. дис. канд. техн. наук /Н. Б. Трубицын. Москва, 1986.21 с.

165. Бойко, Е.А. Комплексный термический анализ процессов термолиза и горения нелетучих продуктов канско-ачинских углей разной степени окисленности / Е.А.Бойко, Д.Г. Дидичин, П.В. Шишмарев // Журнал прикладной химии. 2003. Т. 76. №4. С. 605-610.

166. Сорокопуд, Л.М. К вопросу о механизме воспламенения летучих в пылеугольной аэросмеси / Л.М. Сорокопуд // Теплоэнергетика. 1991. №2.

167. Гурджиянц, В.М. Исследование влияния летучих веществ на горение твердых топлив: Автореф. дис. . канд. техн. наук / В.М. Гурджиянц. Новосибирск, 1980. 24 с.

168. Заворин, А. С. Об условиях преобразования минеральной части пылевидного бурого угля при горении / А. С. Заворин, Е. Н. Некряч // Изв. Вузов. Энергетика. 1988. № 9. С. 91-94.

169. Каханер, Д. Численные методы и программное обеспечение / Д. Каханер, К. Моулер, С. Нэш. М.: Мир, 2001. 575 с.

170. Лебедев, А. Н. Подготовка и размол топлива на электростанциях /

171. A. Н. Лебедев. М.: Энергия, 1969. 520 с.

172. Методика определения экономической эффективности использования новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. М.: Экономика, 1977. 45 с.

173. Денисов, В. И. Технико-экономические расчеты в энергетике /

174. B. И. Денисов. М.: Энергоатомиздат, 1985. 216 с.1. С. 8-16.