СНИЖЕНИЕ АНТРОПОГЕННЫХ ВЫБРОСОВ ПРИ СЖИГАНИИ УГЛЕЙ И ОТХОДОВ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ В КАЧЕСТВЕ КОМПОНЕНТОВ ОРГАНОВОДОУГОЛЬНЫХ СУСПЕНЗИЙ
https://doi.org/10.30724/1998-9903-2017-19-3-4-41-52
Аннотация
Предприятия энергетического комплекса, работающие на традиционных углеводородных энергоресурсах, в частности на твердом топливе (угле), ежегодно производят десятки миллионов тонн золошлаковых отходов и сотни миллионов кубометров газообразных выбросов. В рамках настоящей работы проведен анализ современных способов снижения вредных выбросов при сжигании традиционного угольного топлива, выделены перспективные подходы, отмечены преимущества и недостатки каждого из них. Показано, что сложно обеспечить одновременно низкие показатели по выбросам в золе и газообразным продуктам сгорания. К тому же, важно сохранить высокие энергетические и экономические показатели. В качестве перспективного подхода предложено применение органоводоугольных топливных суспензий вместо пылевидного и слоевого сжигания угля. Проведены эксперименты по изучению концентраций основных газообразных выбросов (СОx, SOx, NOx), образующихся при сжигании суспензий на основе углей и типичных отходов их переработки и обогащения (фильтр-кеков).
Об авторах
М. А. Дмитриенко
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Россия
Россия
Г. С. Няшина
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Россия
Россия
Н. Е. Шлегель
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Россия
Россия
С. А. Шевырев
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Россия
Россия
Список литературы
1. Hanif A., Lu Z., Li Z. Utilization of fly ash cenosphere as lightweight filler in cement-based composites - A review. 2017. V. 144. P. 373-384. DOI.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.03.188.
2. Blissett R.S., Rowson N.A., A review of the multi-component utilisation of coal fly ash // Fuel. 2012. V. 97. P. 1-23. DOI.org/10.1016/j.fuel.2012.03.024.
3. Ahmaruzzaman M. A review on the utilization of fly ash // Prog. Energy Combust. Sci. 2010. V. 36. I. 3. P. 327-363. DOI.org/10.1016/j.pecs.2009.11.003.
4. Ribeiro J., Valentim B., Ward C., Flores D. Comprehensive characterization of anthracite fly ash from a thermo-electric power plant and its potential environmental impact // Int. J. Coal Geol. 2011. V. 68. I. 2-3. P. 204-212. DOI.org/10.1016/j.coal.2011.01.010.
5. Yao Z.T., Ji X.S., Sarker P.K., Tang J.H., Ge L.Q., Xia M.S., Xi Y.Q. A comprehensive review on the applications of coal fly ash // Earth-Sci. Rev. 2015. V. 141. P. 105-121. DOI.org/10.1016/j.earscirev.2014.11.016
6. Афанасьева О.В., Мингалеева Г.Р., Добронравов А.Д., Шамсутдинов Э.В. Комплексное использование золошлаковых отходов // Известия вузов. Проблемы энергетики. 2015. № 7-8. C. 26-36.
7. Zhai M., Guo L., Sun L., Zhang Y., Dong P., Shi W. Desulfurization performance of fly ash and CaCO3 compound absorbent // Powder Technol. 2017. V.305. P. 553-561. DOI.org/10.1016/j.powtec.2016.10.021
8. Davini P. Flue gas treatment by activated carbon obtained from oil-fired fly ash // Carbon. 2002. V. 40. P. 1973-1979. DOI.org/10.1016/S0008-6223(02)00049-0
9. Suarez-Ruiz I., Hower J.C., Thomas G.A. Hg and Se capture and fly ash carbons from combustion of complex pulverized feed blends mainly of anthracitic coal rank in Spanish power plants // Energy Fuel. 2007. V. 21. P. 59-70. DOI:10.1021/ef0603481
10. López-Antón M.A., Díaz-Somoano M. Mercury retention by fly ashes from coal combustion: influence of the unburned coal content // Ind. Eng. Chem. Res. 2007. V. 46. P. 927-931. DOI: 10.1021/ie060772p
11. Shanthakumar S., Singha D.N., Phadke R.C. Flue gas conditioning for reducing suspended particulate matter from thermal power stations // Prog. Energy Combust. Sci. 2008. V. 34. I. 6. P. 685-695. DOI.org/10.1016/j.pecs.2008.04.001
12. Jiao J., Zheng Y. A multi-region model for determining the cyclone efficiency // Sep. Purif. Technol. 2007. V. 53. P. 266-273. DOI.org/10.1016/j.seppur.2006.07.011
13. Saleem M., Krammer G. Effect of filtration velocity and dust concentration on cake formation and filter operation in a pilot scale jet pulsed bag filter // J. Hazard. Mater. 2007. V. 144. P. 677-681. DOI.org/10.1016/j.jhazmat.2007.01.094
14. Peukert W., Wadenpohl C. Industrial separation of fine particles with difficult dust properties // Powder Technol. 2001. V. 118. I. 1-2. P. 136-148. DOI.org/10.1016/S0032-5910(01)00304-7
15. Hanne O., Timo N., Hannu K. Increase the utilization of fly ash with electrostatic precipitation // Miner. Eng. 2006. V. 19. P. 1596-1602. DQI.org/10.1016/j.mineng.2006.07.002
16. Sun W.-Y., Wang Q.-Y., Ding S.-L., Su S.-J. Simultaneous absorption of SO2 and NOx with pyrolusite slurry combined with gas-phase oxidation of NO using ozone: Effect of molar ratio of O2 / (SO2 + 0.5NOx) in flue gas // Chem. Eng. J. 2013. V. 228. P. 700-707.
17. Mathieu Y., Tzanis L., Soularda M., Patarin J., Vierling M., Molière M. Adsorption of SOx by oxide materials: A review // Fuel Process. Technol. 2013. V. 114. P. 81-100. DOI.org/10.1016/j.fuproc.2013.03.019
18. Thirupathi B., Smirniotis P.G. Nickel-doped Mn/TiO2 as an efficient catalyst for the low-temperature SCR of NO with NH3: Catalytic evaluation and characterizations // J. Catal. 2012. V. 288. P. 74-83. DOI.org/10.1016/j.jcat.2012.01.003
19. Glushkov D.O., Syrodoy S.V., Zhakharevich A.V., Strizhak, P.A. Ignition of promising coal-water slurry containing petrochemicals: Analysis of key aspects // Fuel Process. Technol. 2016. V. 148. P. 224-235. DOI.org/10.1016/j.fuproc.2016.03.008
20. Glushkov D.O., Lyrshchikov S.Y., Shevyrev S.A., Strizhak, P.A. Burning properties of slurry based on coal and oil processing waste // Energy Fuels. 2016. V. 30. I. 4. P. 3441-3450. DOI:10.1021/acs.energyfuels.5b02881
21. Лырщиков С.Ю., Стрижак П.А., Шевырев С.А. Характеристики зольного остатка сжигания капель органоводоугольных топливных композиций при разных температурах окислителя // Кокс и химия. 2016. № 5. С. 11-19.
22. Ильин А.К., Ильин Р.А., Горбанов Т.Р. О дисперсном составе водотопливных эмульсий // Известия вузов. Проблемы энергетики. 2012. № 11-12. C. 33-40.
23. Лысак Д.В., Ростовщикова Д.В., Перминова Л.Г. Водоугольное топливо в теплоэнергетике // Молодёжь и наука: Сборник материалов VI Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных. Красноярск: Сибирский федеральный ун-т. 2011. С. 1-4.
24. Liu J., Jiang X., Zhou L., Wang H., Han X. Co-firing of oil sludge with coal-water slurry in an industrial internal circulating fluidized bed boiler // J. Hazard. Mater. 2009. V. 167. P. 817-823. DOI.org/10.1016/j.jhazmat.2009.01.061
25. Medina A., Gamero P., Querol X., Moreno N., Leon B., Almanza M., Vargas G., Izquierdo M., Font O. Fly ash from a Mexican mineral coal I: Mineralogical and chemical characterization // J. Hazard. Mater. 2010. V. 181. P. 82-90. DOI.org/10.1016/j.jhazmat.2010.04.096
26. Nyashina G., Legros J.C., Strizhak P. Environmental potential of using coal-processing waste as the primary and secondary fuel for energy providers // Energies. 2017. V. 10 (3). P 405.
Рецензия
Для цитирования:
Дмитриенко М.А., Няшина Г.С., Шлегель Н.Е., Шевырев С.А. СНИЖЕНИЕ АНТРОПОГЕННЫХ ВЫБРОСОВ ПРИ СЖИГАНИИ УГЛЕЙ И ОТХОДОВ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ В КАЧЕСТВЕ КОМПОНЕНТОВ ОРГАНОВОДОУГОЛЬНЫХ СУСПЕНЗИЙ. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2017;19(3-4):41-52. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2017-19-3-4-41-52
For citation:
Dmitrienko M.A., Nyashina G.S., Shlegel N.E., Shevyrev S.A. THE REDUCTION ANTHROPOGENIC EMISSION AT THE COMBUSTION OF COALS AND COAL PROCESSING WASTE AS A COMPONENT COAL-WATER SLURRY CONTAINING PETROCHEMICALS. Power engineering: research, equipment, technology. 2017;19(3-4):41-52. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2017-19-3-4-41-52
Просмотров: 341
Послать статью по эл. почте 