Введение
1. Современное состояние топливно-энергетического комплекса Архангельской области и пути его совершенствования 14
1.1. Характеристика топливно-энергетического комплекса региона 14
1.2. Глобальные проблемы экологии и экологическая обстановка в Архангельской области 26
1.3. Некоторые аспекты развития ТЭК области и снижение воздействия энергетики на окружающую среду 38
1.4. Выводы 47
2. Проблемы сжигания сильношлакующих топлив в топках котлоагрегатов 49
2.1. Анализ основных процессов в топках котлов с прямоточным факелом 49
2.2. Вихревое сжигание печорских и кузнецких углей в топке котлоагрегата Е-220-100 ст.№11 ТЭЦ-1 АЦБК 57
2.3. Результаты внутритопочных исследований 70
2.4. Некоторые результаты сжигания немолотых топлив по НТВ-технологии 83
2.5. Выводы 95
3. Утилизация отходов производства и применение местного топлива с целью совершенствования ТЭК и улучшения экологической обстановки в регионе 96
3.1. Оценка энергетического потенциала лесных массивов 96
3.2. Характеристика древесных отходов как энергетического топлива. 104
3.2.1. Исследование теплотехнических характеристик отходов лесопиления и деревообработки 106
3.2.2. Исследование характеристик древесно-шлифовальной пыли 112
3.2.3. Основные характеристики гидролизного лигнина 115
3.3. Определение запасов и исследование теплотехнических характеристик лигнина в отвалах гидролизных и биохимических заводов 118
3.4. Запасы и теплотехнические характеристики торфа, перспективы применения в энергетике региона 123
3.5. Анализ методов энергетического использования биотоплива 126
3.6. Получение высококачественного топлива из отходов переработки биомассы 144
3.7. Выводы 146
4. Современное состояние теории горения твердого топлива 149
4.1. Анализ методов исследования выгорания топлива 149
4.1.1. Стадийность процесса горения частиц твердого топлива. 149
4.1.2. Выход и горение летучих, формирование структуры коксового остатка 152
4.1.3. Исследование выгорания коксового остатка 160
4.2. Анализ выгорания частиц топлива в НТВ-топке 166
4.3. Выводы и задачи дальнейших исследований 169
5. Экспериментальное исследование тепло-и массообмена при горении топлива. Исследование теплофизических, аэродинамических и кинетических характеристик твердых топлив 171
5.1. Экспериментальная установка для исследования тепло-и массообмена при прогреве и горении частиц твердого топлива 171
5.2. Характер поведения крупных частиц твердого топлива при разных условиях теплообмена 176
5.3. Исследование теплофизических характеристик твердых топлив 185
5.3.1. Определение коэффициентов температуропроводности топлив и их плотности 185
5.3.2. Исследование теплоемкости твердых топлив 188
5.3.2.1. Влияние влажности на теплоемкость топлив 191
5.3.2.2. Зависимость теплоемкости топлив от содержания минеральных примесей и горючих составляющих 195
5.3.2.3. Влияние температуры на эффективную теплоемкость топлива 197
5.3.3. Исследование теплопроводности твердых топлив 201
5.4. Исследование аэродинамических характеристик топливных частиц205
5.4.1. Экспериментальная установка и методика исследования 209
5.4.2. Результаты экспериментальных исследований 212
5.5. Экспериментальное исследование процесса термической подготовки и воспламенения твердых топлив 216
5.6. Выводы 222
6. Методика расчета процессов воспламенения и горения немолотого топлива
6.1. Экспериментальное и расчетное исследование прогрева сухих частиц твердого топлива 224
6.2. Исследование процесса прогрева и сушки частиц влажного твердого топлива 233
6.3. Результаты экспериментального исследования процессов воспламенения и горения частиц твердого топлива 243
6.4. Расчет процесса термического разложения органической массы топлива 253
6.5. Анализ процесса термомеханического разрушения частиц немолотого топлива 263
6.6. Методика расчета горения твердых топлив в топках с многократной циркуляцией частиц 273
6.7. Выводы 281
7. Программно-методический комплекс для обработки результатов испытаний теплоэнергетического оборудования и расчета вредных выбросов 283
7.1. Планирование эксперимента при проведении испытаний 284
7.2. Определение составляющих теплового баланса 289
7.3. Методика расчета выбросов оксидов азота 296
7.4. Определение температуры сернокислотной точки росы 305
7.5. Вибрационная надежность оборудования 309
7.6. Выводы 314
8. Рекомендации по сжиганию сильношлакующих каменных углей 315
8.1. Повышение производительности и эффективности работы котлоагрегатов Е-220-100 ТЭЦ-1 АЦБК 315
8.2. Комплексное повышение эффективности работы котлоагрегатов ПК-10 321
8.3. Экологические показатели работы котлов 325
8.4. Выводы 333
9. Повышение эффективности работы утилизационно-энергетических котлов, сжигающих древесные отходы 335
9.1. Перевод на слое-вихревую схему сжигания топлива котлоагрегатов ТЭЦ-1 АЦБК 335
9.1.1. Краткое описание котлов и анализ их работы до реконструкции 335
9.1.2. Объем реконструкции и анализ полученных результатов 340
9.1.3. Выводы и предложения 348
9.2. Реконструкция котлоагрегата ЦКТИ-40-34х2 ст.№1 ТЭЦ-1 СЦБК
на факельно-вихревую схему сжигания древесных отходов 350
9.2.1. Описание котла и анализ работы до реконструкции 350
9.2.2. Объем реконструкции и анализ полученных результатов 353
9.3. Модернизация котлоагрегатов Е-75-40 ОАО «АГЗ» на НТВ-схемы сжигания гидролизного лигнина 359
9.3.1. Конструкция котлоагрегатов и анализ их работы до модернизации 359
9.3.2. Результаты первого этапа реконструкции котлов 362
9.3.3. Результаты второго этапа реконструкции 365
9.3.4. Выводы и предложения 375
9.4. Повышение эффективности работы утилизационно-энергетических котлов малой энергетики 377
9.4.1. Основные результаты исследований эффективности работы котлов с шахтными предтопками и наклонными неподвижными колосниковыми решетками 377
9.4.2. Исследование работы котлов с предтопками скоростного горения и разработка предложений по повышению эффективности сжигания биотоплива 380
9.5. Исследование аэродинамики закрученного потока с целью разработки циклонного предтопка для сжигания древесных отходов 396
9.5.1. Экспериментальная установка и методика измерений 396
9.5.2. Влияние геометрии и режима работы предтопка на его аэродинамику 399
9.5.3. Рекомендации по проектированию циклонных предтопков для сжигания древесных отходов 409
9.6. Выводы 411
10. Заключение 414
11. Список литературы
