И сследование эффективности использования топлива при обжиге известняка в шахтных печах
Объект исследования: шахтная известково-обжигательная печь.
Результаты, полученные лично автором: анализ эффективности использования топлива при обжиге известняка в шахтных печах.
Высокотемпературная установка для обжига известняка представляет собой установленную вертикально на фундаменте шахту, снабженную в верхней части устройством для загрузки технологического сырья, а в нижней – механизмом для выгрузки продукции. В установке осуществляются химические и физико-химические превращения: термическое разложение карбонатов каль-ция и магния, испарение влаги. Для обеспечения необходимого температурного уровня процесса используется газообразное топливо. Для более полного использования теплоты топлива процесс обжига известняка происходит в трех зонах: экономайзерной зоне, зоне обжига и зоне регенеративного охлаждения.
В экономайзерной зоне осуществляется процесс нагрева технологи-ческого сырья до температуры начала термической диссоциации карбоната ка-льция, а также происходит удаление из сырья влаги, в зоне обжига происходит декарбонизация сырья, в зоне регенеративного охлаждения технологический продукт охлаждается поступающим в нее холодным воздухом.
Технологическое оборудование предприятий отличается весьма невысокой тепловой эффективностью, значительно уступающей эффективности энергетического оборудования. Поэтому особенно важно формирование энер-гоэффективных режимов работы теплотехнологических установок и комп-лексов, позволяющих оптимизировать расходы топлива и энергии. Основная проблема при проведении теплоэнергетических расчетов – это количество итераций, порождающих множественные циклы вычислений.
|
|
|
Исследование эффективности использования топлива при обжиге извест-няка в шахтных печах показало, что сокращение расхода топлива на установку достигается за счет использования известняка мелкой фракции с низким влаго-содержанием, а также топлива с высокой низшей теплотой сгорания.
Материал поступил в редколлегию 20.05.2017
УДК 620.9
А.В. Комиссарова
Научный руководитель: доцент кафедры «Промышленная теплоэнергетика», к.т.н., В.С. Курбатская
pte@tu-bryansk.ru
А нализ применения сжиженных
Угле-водородных газов в качестве топлива
Объект исследования: сжиженные углеводородные газы.
Результаты, полученные автором: рассмотрена технологическая схема компрессионного получения пропана и бутана; дана количественная оценка углеводородных газов (полученных из попутных нефтяных газов) на различных этапах производства; проведен анализ использования и технологии произ-водства сжиженных углеводородных газов и эффективности установок по сжижению пропан-бутановых смесей, используемых в качестве топлива.
|
|
|
В настоящее время сжиженные углеводородные газы являются топливом с очень широким диапазоном применения: отопление бытовых и комму-нальных помещений, сушка, резка и сварка металлов, топливо для двигателей внутреннего сгорания, тракторов, автомобилей, тепловозов, судов и самолетов.
Источниками получения сжиженных природных газов являются газы переработки нефти, жирные газы конденсатных месторождений и попутные нефтяные газы. Последние сравнительно богатые пропаном и бутаном получили широкое распространение для использования в качестве топлива.
Основными месторождениями попутных нефтяных газов в России являются: Жирновское (Волгоградская область), Ромашкинское (Республика Татарстан), Туймазинское (Республика Башкортостан), Шкаповское (Республика Башкортостан), Ключевское (Краснодарский край), Дмитриевское (Краснодарский край). Наибольший интерес представляют попутный газ Ромашкинского месторождения с 18 % содержанием 
и 7,5 % - 
и Туймазинского с содержанием 18,5 % и 7,7 % соответственно.
Выделяют три метода получения сжиженных газов: компрессионный, абсорбционный и адсорбционный. Рассмотренная технологическая схема основана на компрессии (самом распространенном методе).
|
|
|
Процесс производства СПГ включает предварительную очистку и осушку газа, сжатие газа и хладагента, охлаждение газа, выделение тяжёлых углеводородов и сжижение.
Технологическая схема состоит из: предварительного отделения азота и оксида углерода, двухступенчатого политропного сжатия до 15 атмосфер, охлаждения, сепарации с отделением выпавшего бензина, политропного сжатия до 25 атмосфер, охлаждения, сепарации с выделением метана и этана, ректификации, рефлюкса, глубокого охлаждения.
При необходимости отделения пропана от бутана устанавливается вторая ректификационная колонна.
Циклы получения сжиженных пропана и бутана не являются замкнутыми с постоянным состоянием: параметрами и составом. Температура газа меняется после каждого процесса, но наибольшее изменение наблюдается при сжатии, поэтому после каждого компрессора предусматриваются охладители. Давление повышается при сжатии, а после остаётся фиксированным.
При рассмотрении Туймазинского месторождения состав смеси меняется: при первичной переработке из 2500 кг газа получается 1867 кг, при первичной сепарации из 1867 кг – 1609 кг, а при вторичной сепарации из 1609 кг – 1072 кг.
|
|
|
Расчет проведен по данным таблиц теплофизических свойств газов и жидкостей и диаграмм состояния углеводородов.
Сжиженные углеводородные газы, обладая с рядом преимуществ, могут заменить традиционное жидкое топливо обеспечивая максимально полное сгорание и меньшее количество вредных выбросов, что особенно важно для крупных городов, где вопросы экологии имеют первостепенное значение. Позволяют снизить нагарообразование на поверхностях поршней цилиндров, камеры сгорания и свечей двигателей. Обеспечивают отсутствие конденсации топлива в цилиндрах двигателя (пары сжиженных газов перегреты) - не происходит смыва масляной пленки с поверхности поршней и цилиндров, что значительно увеличивает срок службы двигателя. Имеют высокие антидетонационные свойства по сравнению с бензином, что повышает мощ-ность двигателя и позволят снизить удельный расход топлива. При этом достигается меньшая стоимость при незначительной реконструкции двигателя (увеличение степени сжатия).
СУГ являются топливом, позволяющим газифицировать объекты, удален-ные от месторождений газа и от магистрального трубопровода, что является одним из важнейших направлений социально-экономического развития и позволяет совершенствовать использование газа различных месторождений РФ.
Материал поступил в редколлегию 20.05.2017
УДК 620.9
А.Н. Лисицына
Научный руководитель: доцент кафедры «Промышленная теплоэнергетика», к.т.н., А.С. Стребков
pte@tu-bryansk.ru
Дата добавления: 2018-10-27; просмотров: 199; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!