Введение
1 Анализ технологических процессов переработки угля 14
1.1 Коксование 15
1.2 Газификация 16
1.3 История и тенденции развития технологий глубокой переработки угля 17
1.4 Аллотермические процессы переработки угля 22
1.5 Автотермические процессы переработки угля 23
1.5.1. Газификация угля в псевдоожиженном слое 23
1.5.2. Пылеугольная газификация 26
1.5.3. Слоевая газификация угля: схема с прямым дутьём 27
1.6 Процессы серии «ТЕРМОКОКС». Анализ преимуществ и недостатков 30
1.7 Постановка задач исследования 3 8
2 Анализ и исследование процессов тепло- и массопереноса при слоевой газификации угля с обращенным дутьём 41
2.1 Существующие представления о механизме процесса 41
2.1.1 Общая картина процесса 42
2.1.2 Передача тепла в направлении против потока газа 44
2.1.3 Кинетика термического разложения угля 48
2.1.4 Химическое реагирование в зоне восстановления 53
2.2 Экспериментальное изучение основных механизмов тепло- и массопереноса 58
2.2.1 Определение коэффициента температуропроводности бурого угля 59
2.2.2 Определение эффективной кинетики термического разложения буроугольных частиц 62
2.3 Сопоставление экспериментальных данных с существующими представлениями о процессе и анализ влияния различных механизмов тепло- и массопереноса 67
2.4 Управляющие параметры процесса 72
3 Экспериментальное исследование теплотехнологического процесса слоевой газификации бурого угля с обращенным дутьём 75
3.1 Описание экспериментального стенда 75
3.2 Методика обработки данных в экспериментах 76
3.2.1 Методика обработки данных стендовых испытаний в случае использования азотно-кислородного дутья 78
3.2.2 Методика обработки данных стендовых испытаний в случае использования чисто кислородного дутья 86
3.3 Экспериментальное исследование влияния управляющих параметров на показатели теплотехнологического процесса при работе газификатора на буром угле 88
3.3.1 Влияние расхода дутьевого воздуха и фракционного состава угля 88
3.3.2 Влияние влажности угля 94
3.3.3 Влияние расхода дутьевого кислорода 97
3.4 Анализ результатов экспериментального исследования 103
4 Численное исследование влияния управляющих параметров на показатели процесса слоевой газификации бурого угля с обращенным дутьём 111
4.1 Физическая модель процесса 111
4.2 Математическая модель процесса 115
4.2.1 Уравнения модели 115
4.2.2 Алгоритм решения системы уравнений модели 120
4.2.3 Проверка адекватности модели 123
4.2.4 Определение параметров модели по экспериментальным данным 124
4.3 Исследование процесса с помощью численных экспериментов 126
5 Применение результатов исследований 132
5.1 Внедрение результатов исследований в практику проектирования установок для переработки угля в среднетемпературный кокс и газ 132
5.2 Вклад в развитие теории процесса слоевой газификации угля с обращенным дутьём 134
5.3 Очередные задачи исследований 135
Заключение 137
Список использованных источников 140
Приложение
