Математическое моделирование и управление термомеханическим разрушением одиночных кусков угля

Статья

Авторы:
Синицын Н. Н., Запатрина Н. В., Куценко В. Н.
DOI:
Полный текст:
Разработана математическая модель прогрева одиночных образцов угля сферической формы в электропечи с учетом фазового перехода влаги и выхода летучих веществ. Представлены результаты влияния продолжительности и температуры термической подготовки на прочность образцов сферической формы. Показаны результаты расчета температурных полей по сечению образцов с учетом фазового перехода влаги. Полученные результаты свидетельствуют, что высокотемпературная термическая подготовка угля резко снижает прочность кусков топлива и дает возможность повысить лабораторный относительный коэффициент размолоспособности топлива. Получены значения кинетической энергии разрушения при различных температурах в электропечи для различных диаметров образцов из угля сферической формы. Представлены алгоритмы расчета температурных полей по сечению образцов сферической формы с учетом фазового перехода влаги и выхода летучих веществ.
Синицын Николай Николаевич
Доктор техн. наук
Профессор
nnsinitcyn@chsu.ru
https://orcid.org/0000-0001-8919-0573
Череповецкий государственный университет (5, пр. Луначарского, 162600 г. Череповец, Россия)
Профессор кафедры математики
Военный ордена Жукова университет радиоэлектроники (д. 126, Советский проспект,162622 Череповец, Россия)
Запатрина Наталия Владимировна
Кандидат технических наук
Заведующий кафедрой, ордена Жукова университет радиоэлектроники (д. 126, Советский проспект,162622 Череповец, Россия)
Куценко Вера Николаевна
Аспирант
verunkaD@yandex.ru
Череповецкий государственный университет (5, пр. Луначарского, 162600 Череповец, Россия)
Андреев С. Е. Законы дробления // Горный журнал. 1952. № 7. С. 36–38.
Андреев С. Е., Перов В. А., Зверевич В. В. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. Москва: Недра, 1980. 415 с.
Гофман М. С., Шабалин К. П. О дроблении тел свободным ударом // Горный журнал. 1964. № 3. С. 64–67.
Любов В. К. Изучение особенностей горения крупных частиц натурального топлива с целью повышения эффективности работы вихревых топок ЛПИ: дис. … канд. техн. наук. Ленинград, 1984. 251 с.
Любов В. К., Сосенский А. И., Шестаков С. М. Экспериментальная установка для исследо-вания тепло- и массообмена при прогреве и горении частиц твердого топлива. Ленинград: [Б. и.], 1984. 14 с.
Материалы к совещанию по новым перспективным конструкциям парогенераторов для энергоблоков ТЭЦ и ТЭС (Ростов-на-Дону, июнь 1982 г.). Новосибирск, 1982. 16 с.
Померанцев В. В. др. Опытно-промышленный котел БКЗ-420-140-9 с низкотемпературной вихревой топкой // Энергомашиностроение. 1985. № 8. С. 32–34.
Померанцев В. В., Финкер Ф. Э., Ветрова Н. В. Экспериментальные обоснования вихревой схемы сжигания фрезерного торфа // Труды ДВГУ. Вып. 1. Владивосток, 1976. С. 15–20.
Померанцев В. В., Шестаков С. М., Дудукалов А. П., Усик Б. В. Проблемы разработки тео-рии горения твердого топлива. Горение органического топлива: материалы Всесоюзной конференции. Новосибирск: ИТФ СО АН СССР, 1985. Ч. 1. С. 22–32.
Серант Ф. А., Шестаков С. М., Померанцев В. В. и др. Сжигание немолотых азейских бу-рых углей в низкотемпературной вихревой топке по схеме ЛПИ-ИТЭЦ-10 // Теплоэнергетика. 1983. №7. С. 36–41.
Синицын Н. Н. Исследование процесса термо-пневморазрушения частиц для повышения эффективности сжигания дробленого топлива в топке ЛПИ: дис. … канд. техн. наук. Санкт-Петербург, 1992. 192 с. Шестаков С. М., Любов В. К., Павлов А. М., Усик Б. В. Особенности низкотемпературного вихревого сжигания немолотых бурых и каменных углей // Горение органического топлива: материалы V Всесоюзной конференции ИТФ СО АН СССР. Новосибирск: СО АН СССР, 1985. Ч. 2. С. 225–234.
Grigoryev K.A., Roundyguine Y.A., Skuditskii V.E., Anoshin R.G. Low-Temperature Swirl Fuel Combustion: Development and Experience // Cleaner Combustion and Sustainable World / Qi, H., Zhao, B. (eds) . 2013. Рp. 999–1003.
Paramonov A. P., Kadyrov M. R., Trinchenko A. A. Research on Influence of the Furnace Chamber Aerodynamics on Ecological Indicators of Boiler Plants (Part 1: Model of a Low-temperature Swirl Furnace) // Procedia Engineering 206. 2017. Pp. 546–551.
Paramonov A. P., Kadyrov M.R., Trinchenko A. A. Research on Influence of the Furnace Chamber Aerodynamics on Ecological Indicators of Boiler Plants (Part 2: Results of a Low-temperature Swirl Combustion Practical …) // Procedia Engineering 206. 2017. Pp. 558–563.
Paramonov A.P, Teixeira F.N. Thermal and environmental performance of a modern bagasse cogeneration boiler // EES Lora. Zuckerindustrie. 2004. Vol. 129 (12). Pp. 881–886.
Shestakov S.M., Paramonov A.P. Calculation of the burning-out process of crushed fuel particles in furnace with low-temperature eddy at PK-24 boiler. Engineering. 1993. URL: https://www.semanticscholar.org/paper/Calculation-of-crushed-fuel-particle-burnout-in-a-a-Shestakov-Paramonov/295c8db6f00a3efd7db9779c8ea1e53e73d9d93a (дата доступа: 01.12.2022)
Trinchenko A. A., Paramonov A. P. Implementation of low-temperature swirl burning for power use of bituminous coal // J. Sci. and tech. sheets SPbSTU. 2015. № 4 (231). Рр. 72–81.
Trinchenko А. А, Paramonov A. P. Introduction of low-temperature swirl technology of burning as a way of increase in ecological of low power boilers // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2017. Vol. 90 (1), 012094.
Trinchenko А. А., Paramonov A. P. Low-temperature swirl burning as technological method of simultaneous decrease in emissions of nitrogen and sulfur oxides (Part 1. Principles, organization and mathematical … Model of Furnace Process) // International Scientific Conference Energy Management of Municipal Transportation Facilities and Transport EMMFT / V. Murgul, Z. Popovic (eds). 2017. Рp. 1074–1082.
Trinchenko А., Paramonov A., Kadyrov M., Koryabkin A. Numerical research of reburning-process of burning of coal-dust torch // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2017. Vol. 90 (1), 012012.
Ключевые слова:
высокотемпературная термическая подготовка топлива, термомеханическое разрушение, образцы сферической формы из углей Канско-Ачинского бассейна, уравнение теплопроводности, фазовый переход воды, выход летучих веществ, температурные поля, влажность, прочность, критическая скорость разрушения, алгоритмы расчета
Для цитирования:
Синицын Н. Н., Запатрина Н. В., Куценко В. Н. Математическое моделирование и управление термомеханическим разрушением одиночных кусков угля // Вестник Череповецкого государственного университета. 2023. № 1 (112). С. 59–78. https://doi.org/10.23859/1994-0637-2023-1-112-5.

Creative Commons LicenseКонтент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

Сайт использует файлы «cookie» с целью персонализации сервисов и повышения удобства пользования веб-сайтом. «Cookie» представляют собой небольшие файлы, содержащие информацию о предыдущих посещениях веб-сайта. Cookie-файлы позволяют, например, сохранить единожды выполненные текстовые вводы в полях формуляров Сайта, благодаря чему их не требуется вводить заново при следующем посещении Сайта или при переходе между отдельными функциями Сайта. Продолжая использовать наш сайт и нажимая на кнопку «Согласен», вы даете согласие на обработку файлов cookie. Если вы не хотите использовать файлы «cookie», измените настройки своего браузера. Также сообщаем о том, что на сайте используются сервисы веб-аналитики Яндекс-Метрика и top.mail.ru. Подробнее
Согласен