Науковий вісник НГУ

Прогнозування зміни вмісту сірки при збагаченні енергетичного вугілля та рівня викидів сірчистого ангідриду при його спалюванні

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №2 2021

Останнє оновлення: 09 травня 2021

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1526

Authors:

М. В. Чернявський, orcid.org/0000-0003-4225-4984, Інститут вугільних енерготехнологій НАН України, м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

А. М. Воронов, orcid.org/0000-0003-4538-7870, Відокремлений підрозділ «Український науково-дослідний і проектно-конструкторський інститут по збагаченню та брикетуванню вугілля» державного підприємства «Науково-технічний центр «ВУГЛЕІННОВАЦІЯ», м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О. В. Моісеєнко, orcid.org/0000-0002-8081-6960, Відокремлений підрозділ «Український науково-дослідний і проектно-конструкторський інститут по збагаченню та брикетуванню вугілля» державного підприємства «Науково-технічний центр «ВУГЛЕІННОВАЦІЯ», м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

С. Г. Дулієнко, orcid.org/0000-0002-2811-8882, Інститут вугільних енерготехнологій НАН України, м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Т. М. Монастирьова, orcid.org/0000-0001-8199-2416, Інститут вугільних енерготехнологій НАН України, м. Київ, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2021, (2): 032 - 039

https://doi.org/10.33271/nvngu/2021-2/032

Abstract:

Мета. Розроблення методу та прогнозної оцінки зниження викидів сірчистого ангідриду при спалюванні енергетичного вугілля за рахунок регулювання його якості при збагаченні.

Методика. Дослідження вмісту сірки у вугіллі з використанням ситового, фракційного аналізу, аналізу зольності та вмісту загальної сірки. Прогнозування вмісту сірки в концентраті за розробленим розрахунковим методом. Промислові випробування на збагачувальній фабриці. Прогнозування рівня викидів SO₂ при пиловидному спалюванні вугілля за розробленим розрахунковим методом.

Результати. Досліджено розподіл вмісту сірки по класах крупності українського енергетичного бітумінозного вугілля в залежності від зольності, доведена близькість до лінійної залежності вмісту сірки від зольності вихідного вугілля, безпородної маси, породи й концентрату. Виконані розрахунки рівня викидів SO₂ при пиловидному спалюванні вугілля та продуктів його збагачення з урахуванням їх елементного складу та доведена лінійна залежність рівня викидів SO₂ від відношення вмісту загальної сірки до нижчої теплоти згоряння (LHV). На підставі одержаних результатів розроблені способи визначення очікуваного вмісту сірки в концентраті та прогнозного рівня викидів SO₂ при його спалюванні, визначена оптимальна глибина збагачення для вугілля різних шахт за критерієм відповідності рівня викидів SO₂ чинним екологічним нормам.

Наукова новизна. Доведена близькість до лінійної залежності вмісту сірки від зольності вихідного вугілля, безпородної маси, породи й концентрату. Доведена лінійна залежність рівня викидів SO₂ від відношення вмісту загальної сірки до LHV при пиловидному спалюванні вугілля та продуктів його збагачення.

Практична значимість. Розроблено спосіб визначення очікуваного вмісту сірки у продуктах збагачення вугілля відсадкою з урахуванням припустимого вмісту важкої фракції в концентраті й додавання згущеного шламу до продуктів збагачення. Розроблено спосіб визначення прогнозного рівня викидів SO₂ при їх спалюванні. Визначена оптимальна глибина збагачення для вугілля різних шахт за критерієм відповідності рівня викидів SO₂ чинним екологічним нормам.

Ключові слова: енергетичне вугілля, вміст сірки, збагачення, пиловидне спалювання, викиди діоксиду сірки

References.

1. Chernyavskyy, M. V., Dunayevska, N. I., Prоvalov, O. Yu., & Miroshnichenko, Ye. S. (2020). Scientific basis and technologies of anthracite replacement at thermal power plants. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (3), 33-40. https://doi.org/10.33271/nvngu/2020-3/033.

2. National Emissions Reduction Plan for Large Combustion Plants. Adopted by the direction of Cabinet of Ministers of Ukraine of 08.11.2017 No. 796-r. Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/796-2017-%D1%80#Text.

3. Hower, J. (2016). Coal. In Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons. https://doi.org/10.1002/0471238961.0315011222151818.a01.pub3.

4. Speight, J. G. (2013). The Chemistry and Technology of Coal. (3 ^rd ed.) CRC Press, Taylor & Francis Group, Boca Raton, Florida. https://doi.org/10.1201/b12497.

5. Keppeler, J. G. (2015). Coals, Lignite, and Peat. In Kutz, M. (Ed.) (2015). Mechanical Engineers’ Handbook, Fourth Edition. John Wiley & Sons, Inc. https://doi.org/10.1002/9781118985960.meh420.

6. Kizilshtein, L. Ya. (1975). Genesis of sulfur in coals. Rostov na Donu: Publishing House of Rostov State University.

7. Dolgiy, V. Ya., Krivchenko, A. A., & Shamalo, M. D. (2000). The content of total sulfur in coal seams in the mines of Ukraine. Coal of Ukraine, (1), 10-12. Retrieved from http://masters.donntu.org/2009/feht/semkovskiy/library/article9.htm.

8. Calkins, W. H. (1994). The chemical forms of sulfur in coal: a review. Fuel, 73(4). 475-484. https://doi.org/10.1016/0016-2361(94)90028-0.

9. Shpirt, M. Ya., Kler, V. R., & Pertsikov, I. Z. (1990). Inorganic components of solid fuels. Moscow: Chemistry. ISBN 5-7245-0578-9.

10. Sidorovych, Ya. Y., Haivanov, V. I., Pishchiev, S. V., Si­pyak, O. I., & Sidorovych, M. Ya. (1997). Problems of desulfurization of coal and utilization of coal sulfur. Coal of Ukraine, (2-3), 16-27.

11. Demirbas, A., & Balat, M. (2004). Coal Desulfurization via Different Methods. Energy Sources, 26(6), 541-550. https://doi.org/10.1080/00908310490429669.

12. Wang, M., Song, D., Zheng, B., & Finkelman, R. B. (2008). The Studying of Washing of Arsenic and Sulfur from Coals Having Different Ranges of Arsenic Contents. Annals of the New York Academy of Sciences, 1140(1), 321-324. https://doi.org/10.1196/annals.1454.018.

13. Bogenschneider, B., Jung, R. G., & Klein, J. (2005). Desulfurization of Coal. In Biopolymers Online: Biology, Chemistry, Biotechnology, Applications. Part 1. Lignin, Humic Substances and Coal. Wiley-VCH Verlag GmbH. https://doi.org/10.1002/3527600035.bpol1015.

14. Zhang, B., Zhao, Y., Zhou, Ch., Duan, Ch., & Dong, L. (2015). Fine Coal Desulfurization by Magnetic Separation and the Behavior of Sulfur Component Response in Microwave Energy Pretreatment. Energy and Fuels, 29(2):150109100223007. https://doi.org/10.1021/ef502003g.

15. Zhang, B., Zhou, C., Zhao, Y., Cai., L., & Fan, X. (2017). Fine coal desulphurization and microwave energy absorption behaviour by microwave magnetic separation. The Canadian Journal of Chemical Engineering, 95, 1156-1163. https://doi.org/10.1002/cjce.22769.

16. Laptienko, A. L., Rekun, V. V., Taryanik, A. V., Saranchuk, V. I., & Shendrik, T. G. (2003). Method of deep purification of coal and coal wastes from ash and sulfur. Coke and chemistry, (8), 14-18.

17. Merkhut, A., & Tymoschuk, M. (2019). Modernization of coal mills using the “HER-ART” technology, a method of extending the service life and reducing emissions. 15 ^th International scientific-practical. conf. “Coal thermal energy: ways of reconstruction and development”: Collection of Science works, (pp. 85-88). Kyiv: IVE NAS of Ukraine.

18. Chiang, S. H., & Cobb, J. T. (2000). Coal Conversion Processes, Cleaning and Desulfurization. In Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. John Wiley & Sons. https://doi.org/10.1002/0471238961.0312050103080901.a01.

19. Cavallaro, J. A., Deurbrouck, A. W., Killmeyer, R. P., Fuchs, W., & Jacobsen, P. S. (1991). Sulfur and Ash Reduction Potential and Selected Chemical and Physical Properties of United States Coals. DOE/PETC-91/6. Retrieved from https://www.osti.gov/servlets/purl/5435690.

20. Ali, A., Srivastava, S. K., & Haque, R. (1992). Studies on the Simultaneous Desulphurization and Demineralization of Coal. Fuel, 71, 835-839.

21. Speight, J. G. (2013). Recovery, Preparation, and Transportation. In Coal-Fired Power Generation Handbook, (pp. 69-126). Scrivener Publishing LLC. https://doi.org/10.1002/9781118739457.ch3.

22. Filippenko, Yu. N., Rudavina, E. V., Sklyar, P. T., & Cher­nyav­sky, N. V. (2010). The contribution of mineral mass to the observed values of the volatile yield and the elemental composition of coal. Enrichment of minerals: scientific and technical collection, 40(81), 26-31. Retrieved from http://ir.nmu.org.ua/bitstream/handle/123456789/152686/6.pdf?sequence=1&isAllowed=y.

23. Volchin, I. A., & Gaponich, L. S. (2016). Calculation of parameters of flue gases of coal thermal power plants on the basis of characteristics of solid fuel. Energy technologies and resource saving, (1), 49-56.

24. Chernyavskyy, M. V. (2020). The method of determining the expected sulfur content in the coal preparation products. (Ukrainian Patent No. 143011). Ukraine.

25. Chernyavskyy, M. V., Dulienko, S. G., & Monastyreva, T. M. (2020). The method of express determination of predicted level of sulfur dioxide emissions when pulverized combustion of bituminous coal. (Ukrainian Patent No. 143014). Ukraine.

• < Попередня
• Наступна >