Технические науки/5.Энергетика

к.т.н. Степанова О.А., к.т.н. Ермоленко М.В., к.т.н. Золотов А.Д.

Семипалатинский государственный университет имени Шакарима

Определение оптимальной тонкости помола угля

с целью наиболее эффективного сжигания топлива

Энергию, которую мы используем сегодня, получают, в основном, из ископаемых видов топлива. Защита атмосферного воздуха от загрязнения является одной из главных проблем современности. Углубление урбанизации приводит к увеличению газообразных выбросов (оксидов углерода, азота и серы), поступающих главным образом с продуктами сгорания топлива, в воздушном бассейне городов. Отказаться от использования угля в энергетике сегодня невозможно, поэтому необходимы решения, позволяющие повысить эффективность его сжигания, а также снизить или ликвидировать выбросы в атмосферу вредных веществ. На сегодняшний день угольная отрасль республики обеспечивает выработку в Казахстане 80 % электроэнергии, практически стопроцентную загрузку коксохимического производства, удовлетворяет потребности в топливе коммунально-бытового сектора и населения.

В Восточно-Казахстанской области расположено месторождение каменного угля марки Д. Уголь добывается открытым способом. Разведанные запасы месторождения оцениваются в 1 млрд. тонн. Ежегодная добыча и реализация достигли показателя более чем в 4,5 млн. тонн в год. В перспективе предприятие намерено выйти на проектную мощность 5 млн. тонн угля в год. Нетрудно посчитать, что при существующей проектной мощности месторождения, его угля хватит на 200 лет. В виду сравнительно недавнего начала разработки месторождения отсутствуют исследования и соответственно рекомендации по его наиболее эффективному и экологически безопасному использованию в энергетических котельных агрегатах.

В настоящее время в энергетических котельных агрегатах наиболее распространены топки с факельным сжиганием угля. одними из определяющих факторов, влияющих на эффективность топок, являются потери от механической и химической неполноты сгорания. Эти потери зависят от вида угля. Для каменных углей с содержанием летучих веществ V_г > 25 % потеря тепла от механической неполноты сгорания в несколько раз больше чем от химической неполноты сгорания (к такому топливу относится уголь разреза Каражыра), поэтому для таких углей целесообразнее стремится к уменьшению потерь от механической неполноты сгорания. Потеря тепла от механической неполноты сгорания сильно зависит от тонкости помола топлива, резко возрастая с угрублением помола по сравнению с оптимальным значением. Определение значения оптимальной тонкости помола R₉₀ для угля разреза Каражыра при сжигании в энергетических котлах повысит эффективность его использования и даст возможность получения соответствующей экономической выгоды, так как при этом будут достигаться минимальные затраты энергии на помол, которые в пылеугольных станциях занимают большую часть расходов на собственные нужды.

Методика исследования оптимальной тонины помола состоит из двух частей: аналитической и экспериментальной. В первой части определяются затраты на пылеприготовление в зависимости от тонкости помола исследуемого угля. Во второй части экспериментальным путем находятся значения потерь от механического недожога для разной тонкости помола исследуемого угля, и строится соответствующая кривая.

По экспериментальным данным были определены значения потерь от механического недожога. Кривая зависимости затрат вызванных механическим недожогом топлива от тонкости помола угля показана на рисунке 1.

По экспериментально построенной кривой была определена функция зависимости затрат вызванных механическим недожогом топлива от тонкости помола угля , тнг/т:

. (1)

При этом величина достоверности аппроксимации составляет R² = 0,98, что говорит о достаточно высокой точности соответствия экспериментальных точек построенной зависимости.

Рисунок 1 – Зависимость затрат вызванных механическим недожогом

топлива от тонкости помола угля

Список использованных источников

1 Клякин В.В. «Состояние и перспективы развития угольной промышленности Республики Казахстан». Семинар ЕЭК ООН по экологически чистым угольным технологиям, г. Алматы, 10-12 ноября 2006 г.

2 www.kazcoal.kz

3 Магистерская диссертация. Анализ эффективности использования угля разреза Каражыра при эксплуатации энергетических котлов. Чектыбаев Б.Ж. специальность 6N0717 «Теплоэнергетика», Семипалатинский государственный университет имени Шакарима.