Введение
1. Проблемы использования твердого топлива на тепловых электростанциях 14
1.1. Тенденции развития ресурсной базы энергетики 14
1.2. Проблемы энергетического использования твердых топ лив 18
1.3. Перспективы создания безотходных и экологически чистых тепловых электростанций 20
1.4. Способы газификации твердого топлива 22
1.5. Обзор научных исследований по газификации углей в барбо тируемом шлаковом расплайе 30
1.6. Краткие выводы и постановка задачи исследований 36
2. Балансовая модель газификации антрацитового штыба в расплаве шлака 3 9
2.1. Обоснование и характеристика технологической схемы интенсивной газификации угля в аэрошлаковом расплаве 39
2.2. Физико-химическая и математическая модель процесса, протекающего в газовой фазе барботируемого расплава 41
2.2.1. Стехиометрическая газификация углерода 43
2.2.2. Газификация с выносом непрореагировавшего углерода 48
2.2.3. Газификация в промежуточном режиме 51
2.2.4. Режим горения
2.3. Расчетно-аналитическое исследование состава продуктов газификации в расплаве и основных энергетических характеристик процесса (тепловыделения в расплаве, энтальпия и теплота сгорания продуктов газификации, КПД газификации) 56
2.4. Зависимость основных характеристик процесса газификации диспергированного углерода в барботируемом расплаве от состава дутья и коэффициентов подачи окислителей в расплав 66
2.5. Краткие выводы 66
3. Одно- и многоступенчатый процессы газификации угля с добавками известняка в экологически чистой и безотходной энерготехнологической установке 71
3.1. Модель процесса газификации угля с одноступенчатой подачей дутья в расплав 71
3.2. Двухступенчатый процесс газификации угля (с подачей дутья в расплав и на поверхность расплава) 76
3.3. Анализ влияния различных факторов на эффективность процесса газификации угля в расплаве (качество угля, количество и качество известняка, состав дутья и т.п.) 84
3.4. Зависимость основных характеристик процесса газификации угля в барботируемом расплаве от состава дутья и коэффициентов подачи окислителей через верхние фурмы 99
3.5. Проверка адекватности результатов расчета по балансовой математической модели экспериментальным данным 105
3.6. Краткие выводы 105
4. Исследование кинетики процессов реагирования углерода в газообразной среде барботируемого расплава шлака 109
4.1. Физико-химическая модель реагирования в газообразной среде 109
4.2. Математическая модель процесса газификации угля в расплаве шлака
4.3. Описание алгоритма и программы исследования математической модели 115
4.4. Влияние различных факторов на скорость реагирования и изменение состава газовой смеси по высоте барботируемого слоя 117
4.5. Краткие выводы 132
5. Технические предложения по опытно-промышленной установке и рекомендации по ведению процесса газификации угля в аэрошлаковом расплаве 13 3
5.1. Преимущества новой нетрадиционной технологии высокоскоростной газификации угля в расплаве шлака 133
5.2. Краткое описание тепловой схемы и опытно-промышленной установки с технологией газификации (сжигания) угля в аэрошлаковом расплаве 134
5.3. Технические предложения и рекомендации по промышленным установкам для газификации угля в расплаве шлака 145
5.4. Выбор рациональных режимов тепловой работы установки с бар-ботируемым шлаковым расплавом 150
5.5. Краткие выводы 152
Заключение 154
Список использованных
