Угле-торфяные композиции для сжигания в котельных
- Санкт-Петербургский горный университет
Аннотация
В статье описаны результаты экспериментов по созданию угольно-торфяных топливных композиций для сжигания в твердотопливных котлах. Основная цель исследования состояла в разработке комбинации угольной пыли и натурального торфа без связующих добавок. Торф повышает эффективность процесса гранулирования, являясь натуральным связующим. Метод гранулирования позволяет утилизировать отходы угольной промышленности. Совместное сжигание двух видов топлива – угольной пыли и торфа снижает эмиссию диоксидов серы. Стоимость торфяного сырья ниже, чем искусственных связующих, применяемых для брикетирования угольной пыли. Состав смеси угольной пыли и торфа варьировался в объемном соотношении 2:1, 1:1 и 1:2 при влажности смеси перед экструзией 65 %. В процессе подготовительных операций угольного сырья выполнялось его дробление и просеивание через сито 24 меш (0,707 мм). Процедура пере-мешивания образцов угля и торфа проводилась до получения гомогенной смеси. После перемешивания смесь помещалась в поршневой пресс для получения гранул. Угольная пыль и влажный торф проходили полужесткую экструзию на поршневом прессе с образованием цилиндрических гранул диаметром 16 мм. После экструзии гранулы подсушивались до эксплуатационной влажности 25 %. Угольно-торфяные топливные гранулы показали достаточную механическую прочность для транспортирования и механической подачи в твердо-топливные котлы. Сжигание угольно-торфяных топливных гранул в лабораторных условиях при температуре 800 С не приводило к спеканию золы. Проведенные предварительные исследования показали перспективность утилизации угольных отходов методом гранулирования в смеси с натуральным торфом.
Литература
- Требования к торфяному сырью для производства окускованного топлива / А.В.Михайлов, А.В.Большунов, Э.А.Кремчеев, К.В.Епифанцев // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2012. № 4. С.59-63.
- Biopact. Canadian researchers study co-firing of peat and biomass with coal. URL:http://news.mongabay.com/bio-energy/2007/12/canadian-researchers-study-co-firingof.html (дата обращения апрель 2016).
- Briquette Binder Products. URL:http://www.humicacidcn.com/ PRODUCTS/ /ShowArticle.asp ArticleID=71 (дата обра-щения апрель 2016).
- Kelly John, Woodworth Robert, Namazian Mehdi, Miller George. Reconstitution of Beneficiated Coal Using the BioBinder process. Proceedings of Tenth Annual Coal Preparation, Utilization, and Environmental Control Contractors Conference. Pittsburgh, Pennsylvania. 1994. Vol.I, p.25-34.
- Cooper M. et al. Research and Development for Storage, Transport and Handling of Coal-Based Fuels. Proceedings of the Sixth Annual Coal Preparation. Utilization and Environmental Control Contractors Conference. August 6-9, 1990, p.26-34.
- Donald H. White, Pelletizing and briquetting of coal fines using binders produced by liquefaction of biomass. U.S. Patent 5916826 A. June 29. 1999.
- Gholipour Zanjani N., Zarringhalam Moghaddam A., Dorosti S. Physical and chemical properties of coal briquettes from biomass-bituminous blends. Petroleum & Coal. 2014. 56(2), p.188-195.
- Hupa M. Interaction of fuels in co-firing in FBC. Fuel; 2005. 84, p.1312-1319.
- Kelly John, Miller George, Namazian Mehdi. A Low Cost and High Quality Solid Fuel From Biomass and Coal Fines. Final Report DOE Contract No. DE-AC26-99FT40157. July 2001. URL:http://www.osti.gov/scitech/servlets/purl/795777 (дата обраще-ния апрель 2016).
- Orjala M., Ingalsuo R. Sulphur dioxide reduction in co-firing of peat and wood in fluidized bed boilers. 5th International Conference on Technologies and Combustion for a Clean Environment. 1999. 12(15), р.685-689.
- Quality guidelines for fuel peat: fuel classification and quality assurance, sampling and analysis of properties. NT Envir. 009, Nordic Innovation Centre, Approved 2005-11, р.24.
- Shao Yuanyuan. Investigation of Ash Deposition During Co-Firing Biomass/Peat with Coal in a Pilot-Scale Fluidized-Bed Reactor. Electronic Thesis and Dissertation Repository. 2011, p.108.
- Sudol S. Peat Fuel – A Clean Solution to Northwestern Ontario's Energy Crisis. INORD Commentary. http://inord.lauren-tian.ca/commentaries.htm. (дата обращения апрель 2016).
- Telford P.G. Peat fuel – a sustainable bioenergy resource. IASTED International Conference Environmental Management and Engineering (EME 2009). Banff, Canada, July 7-8. 2009, p.6-10.
- Theis M., Skrifvars B.J., Hupa M., Tran H. Fouling tendency of ash resulting from burning mixtures of biofuels. Part 1. Deposition rates. Fuel. 2006. 85(7-8), p.1125-1130.
- Van Loo S, Koppejan J. Handbook of biomass combustion and co-firing. London, UK, Earthscan, 2008, р. 442.
- Woodworth R., Kelly J., Namazian M., Miller G. Biobinder process for reconstitution of fine coal. URL: http://www.netl.doe.gov/publications/proceedings/96/96jpfs/jpfs_pdf/biofuel.pdf (дата обращения апрель 2016).
- You-lian Zhou, Yuan-bo Zhang, Bing-bing Liu, Guang-hui Li, Tao Jiang. Effect of modified humic acid binder on pelleti-sation of specularite concentrates. Journal of Central South University. April 2015. Vol.22. Is.4, p.1247-1255.