Совершенствование водоподготовки ТЭС на основе разработки технологии производства гранулированного коагулянта (стр. 4 )

В четвертой главе произведен анализ работы существующей технологии производства гранулированного коагулянта на , выбраны структура, состав и режим работы оборудования новой технологической линии, а также разработаны имитационные программы существующей и предложенной линий.

В существующей технологии производства крупность продукта составляет от 2 до 20 мм при среднем размере гранул 10…15 мм. Результаты обследования существующей технологической линии показали, что производительность линии составляет 4,5 т/ч. Снижение размера гранул готового коагулянта в этой схеме ведет к уменьшению производительности линии и увеличению полифракционности продукта. Кроме того, в установившемся режиме работы линии наблюдаются колебания дисперсного состава материала во всех технологических элементах с периодичностью 15-25 мин, что снижает потребительские качества продукта.

Для определения причины нестабильности дисперсного состава в схеме разработан компьютерный имитатор работы технологической линии, использующий математические модели процессов и дополненный уравнениями связи, отражающими структуру линии. Результаты численных экспериментов показали, что нестабильность связана с тем, что в данной схеме периодичность выгрузки готового продукта приводит к периодическому изменению расхода ретура. Наблюдаемое время стабилизации дисперсного состава в схеме (рис. 10) после выгрузки коагулянта из бункера составляет порядка 15 мин, что соответствует реальному интервалу времени пульсаций фракционного состава на .

Для снижения крупности продукционного коагулянта до 2…5 мм, увеличения производительности линии и устранения причины нестабильности предложена новая технологическая схема, представленная на рис. 10.

Основные отличия новой схемы состоят в следующем:

1) для исключения пыления в цехе двухситовой вибрационный грохот заменен на барабанный грохот с ячейками 5 мм;

2) для удаления из готового продукта мелких частиц устанавливается гравитационный сепаратор с пересыпными полками;

3) для исключения нестабильности дисперсного состава готового продукта установлен промежуточный бункер, из которого материал двумя независимыми потоками направляется в гравитационный сепаратор и гранулятор.

Для предложенной технологической линии разработан компьютерный имитатор (рис. 11) с помощью которого определены массопотоки материала в каждом элементе схемы и показано, что периодическая выгрузка готового материала не нарушает стабильности дисперсного состава готового продукта.

Рис. 11 Общий вид главной экранной формы имитационной компьютерной модели новой технологической линии

На основе полученных данных по массопотокам коагулянта в схеме выбраны типоразмеры и режимы работы оборудования, обеспечивающие получение гранулированного коагулянта с размером частиц от 2 до 5 мм при производительности линии 8 т/ч. Схема и типоразмеры оборудования приняты при разработке проекта новой технологической линии на г. Кострома.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1.  Выполнен комплекс работ по исследованию процессов растворения гранул коагулянта в системах водоочистки тепловых электростанций при изменении температуры раствора, размера гранул сульфата алюминия, массовой доли реагента в растворе и частоты вращения лопастей мешалки, на основании которых получены новые экспериментальные данные по кинетике растворения гранулированного коагулянта - Al2(SO4)3·18Н2О и электропроводности его растворов.

2.  Определен режим работы и основные геометрические характеристики оборудования, необходимого для подготовки рабочего раствора коагулянта в компактных схемах реагентных узлов коагуляции для ВПУ ТЭС в условиях непрерывной и периодической подготовки раствора. Показано, что в результате использования гранулированного продукта, организации сухого способа складирования и перехода на непрерывное производство рабочего раствора площадь под склад реагента сокращается на 90 %, а размер растворно-расходных баков на 85 %.

3.  На основе полученных данных по кинетике растворения гранулированного сульфата алюминия, а также режимных и конструктивных параметров растворно-расходного оборудования определены требуемые размеры гранул (не более 5 мм) для компактных схем ВПУ ТЭС.

4.  Предложена методика определения массового содержания сульфата алюминия в рабочем растворе коагулянта по значениям температуры и удельной электропроводности раствора.

5.  Разработаны и идентифицированы математические модели формирования дисперсных составов и массопотков дисперсной среды в узлах гранулирования, измельчения, разделения в гравитационном сепараторе и на грохоте, а также осаждения ретура в промежуточном бункере и перемещения материала на транспортерной ленте, участвующие в производстве гранулированных коагулянтов.

6.  Проведен анализ работы существующей технологической линии и выявлена причина нестабильности дисперсного состава готового коагулянта.

7.  Предложена новая технологическая линия производства гранулированного сульфата алюминия, позволяющая получать продукт с размером гранул от 2 до 5 мм, что позволяет использовать этот реагент на усовершенствованных узлах коагуляции ТЭС. Определен состав оборудования новой технологической линии и его типоразмеры.

8.  Разработаны имитационные компьютерные программы технологических линий производства гранулированного коагулянта, позволившие проанализировать влияние конструктивных и режимных параметров на характеристики продукта в существующей схеме и выбрать режим работы оборудования новой технологической линии.

9.  Результаты работы внедрены на ТЭЦ-ПВС г. Череповец, на ТЭЦ» г. Вологда и использованы при разработке проекта технологической линии производства гранулированного сульфата алюминия на г. Кострома.

Основные публикации по теме диссертации

Научные статьи, опубликованные в изданиях по списку ВАК

1.  Грануляция угольных частиц для сжигания в кипящем слое / , // Вестник ИГЭУ. - Иваново. - 2004. Вып. 3. - С. 98-99.

2.  К вопросу об ударном разрушении твердых дисперсных сред / // Вестник ИГЭУ. - Иваново.- 2004. Вып. 6. - С. 15-19.

3.  Моделирование процесса измельчения в дробилках ударного действия /  // Вестник ИГЭУ. - Иваново.- 2006. Вып. 2. - С. 17-20.

4.  Разделение полидисперсных материалов на грохотах /  // Вестник ИГЭУ. - 2006. Вып. 4. - С. 24-27.

5.  Экспериментальное исследование процесса растворения гранулированного коагулянта /  // Вестник ИГЭУ. - 2008. Вып. 2. - С. 52 - 55 .

Публикации в других изданиях

6.  Измельчение в ШБМ / , , // Тезисы докладов X Международной научно - технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», Москва, 2-3 марта 2004 г., В 3-х т., Т.3. - М.: Изд-во МЭИ. - С. 93.

7.  Математическое моделирование барабана гранулятора / , // Тезисы докладов V Региональной студенческой научной конференции «Фундаментальные науки – специалисту нового века», Иваново, 25 – 27 апреля 2004 г. – Иваново: ИГХТУ, 2004. - С. 97-98.

8.  Математическое моделирование процесса грохочения / , // Материалы Международной научно - технической конференции «Состояние и перспективы развития электротехнологии». Иваново, 18-20 октября 2006 г. – Иваново: ИГЭУ, 2006. - С. 66-67.

9.  Моделирование процесса дробления в аппаратах центробежно-ударного типа / , // Материалы Международной научно - технической конференции «Состояние и перспективы развития электротехнологии», Иваново, 18-20 октября 2006 г. – Иваново: ИГЭУ, 2006. - С. 69-72.

10.  Размол в центробежных дробилках / , // Тезисы докладов Региональной научно – технической конференции студентов и аспирантов «Энергия 2006», Иваново, 28 апреля 2006 г. – Иваново: ИГЭУ, 2006. - С. 7-8.

11.  Грохочение углей в тракте топливоподачи ТЭС / , // Тезисы докладов XIII Международной научно - технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», Москва, 1-2 марта 2007 г., В 3-х т., Т.3. - М.: Издательский дом МЭИ. - С. 123-124.

12.  Ячеечная модель перемещения дисперсного материала ленточным транспортёром / // Материалы Международной научно - технической конференции «Состояние и перспективы развития электротехнологии», Иваново, 29-31 мая 2007 г., В 2-х т., Т.1. – Иваново: ИГЭУ, 2007. - С. 175.

13.  Формирование дисперсного состава зернистого материала в бункере технологической линии с рециклом / // Материалы III Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы энергетики», Екатеринбург, 21-23 ноября 2007 г. - Екатеринбург: Изд-во: «ИРА УТК», 2007. - С. 222-224.

14.  Математическая модель осаждения сыпучего материала в бункере / // Материалы VI Международной научно-технической конференции «Повышение эффективности производства электроэнергии», Новочеркасск, 22-23 ноября 2007 г. - Новочеркасск: Изд-во: «Оникс+», 2007. - С. 251-253.

15.  Применение гранулированного сульфата алюминия для водоподготовки АЭС / // Материалы XXII Ежегодной международной молодежной научно-практической конференции «Развитие атомной отрасли: время глобальных перемен», Иваново, 5-7 декабря 2007 г. – Иваново: ИГЭУ, 2007. - С. 58-59.

16.  Технология подготовки рабочего раствора сульфата алюминия на ТЭС / , // Тезисы докладов XIV Международной научно - технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», Москва, 28-29 февраля 2008 г., в 3-х т., Т. 3. – М.: Изд-во МЭИ, 2008. - С. 125-127.

17.  Косвенное определение массовой доли сульфата алюминия по удельной электропроводности раствора / // Материалы XIX Всероссийской научно-технической конференции «Методы и средства измерений физических величин» (Computer-Based Conferences), апрель 2008 г. - Н. Новгород: ННИМЦ «Диалог», 2008. - С. 18.

18.  Лабораторные исследования кинетики растворения гранулированного сульфата алюминия / // Материалы докладов XV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов», 8-11 апреля 2008 г. / Отв. ред. , . [Электронный ресурс] - М.: Издательский центр Факультета журналистики МГУ им. , 2008. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM); 12 см. - Систем. требования: ПК с процессором 486 +; Windows 95; дисковод CD-ROM; Adobe Acrobat Reader.

19.  Определение вида кривой разделения двухситового вибрационного грохота / , // Материалы Региональной научно – технической конференции студентов и аспирантов «Энергия 2008», Иваново, 24 апреля 2008 г., Т.1. – Иваново: ИГЭУ, 2008. - С. 26-28.

20.  Разработка имитационной модели технологии производства гранулированных коагулянтов / , // Материалы Региональной научно – технической конференции студентов и аспирантов «Энергия 2008», Иваново, 24 апреля 2008 г., Т.1. – Иваново: ИГЭУ, 2008. - С. 28-30.

21.  Влияние температуры и концентрации коагулянта на удельную электропроводность раствора / , // Материалы Региональной научно – технической конференции студентов и аспирантов «Энергия 2008», Иваново, 24 апреля 2008 г., Т.1. – Иваново: ИГЭУ, 2008. - С. 30-32.

22.  Применение кондуктометрического метода для измерения концентрации раствора сульфата алюминия / , // Материалы докладов III-й молодежной Международной научной конференции «Тинчуринские чтения» посвященной 40-летию КГЭУ / Под общ. ред. . Казань, 24-25 апреля 2008 г., В 4-х т., Т. 2. – Казань: Изд-во КГЭУ, 2008. - С. 112-114.

23.  Влияние технологических факторов на скорость растворения гранулированного коагулянта / , // Материалы докладов III-й молодежной Международной научной конференции «Тинчуринские чтения» посвященной 40-летию КГЭУ / Под общ. ред. . Казань, 24-25 апреля 2008 г., В 4-х т., Т. 2. – Казань: Изд-во КГЭУ, 2008. - С. 114-115.

ДЕНИСОВ Дмитрий Геннадьевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ВОДОПОДГОТОВКИ ТЭС НА ОСНОВЕ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ГРАНУЛИРОВАННОГО КОАГУЛЯНТА

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Лицензия ИД№ 000 от 4 июля 2001 г.

Подписано в печать 15.05.2008. Формат 50Х84 1/16

Печать плоская. Усл. печ. Л. 1,16.

Тираж 100 экз. Заказ № 000.