Қазақстан Республикасындағы Білім және Ғылым министірлігі Павлодар облысы, Екібастуз қаласы № 1 мектеп - лицейі Министерство Образования и Науки Республики Казахстан Павлодарская область, город Екибастуз Школа-лицей №1 Иманкулова Гульден Ученица 11 «б» класса Тема: «Исследование по использованию золошлаковых отходов и разработка технологии высокоэффективного сжигания твердого топлива (с добавлением золошлаковых отходов)». Направление: « Научно – технический прогресс как ключевое звено экономического роста» Секция: техника Научный руководитель: Байшина Майра Кабдыкадыровна 2010

Абстракт

Тема: Исследование по использованию золошлаковых отходов и разработка технологии высокоэффективного сжигания твердого топлива (с добавлением золошлаковых отходов).

Цель исследования: провести исследование по использованию золошлаковых отходов и разработать технологию высокоэффективного сжигания твердого топлива.

Гипотеза: Если найти способ приготовления шпаклевки с использованием ЗШО и разработать новую малоотходную технологию сжигания твердого топлива, посредством дожигания золошлаковых отходов, то это позволит снизить расход твердого топлива и количество техногенных отходов.

Исследование включает в себя ряд этапов.

1.Рассмотреть проблемы связанные с золошлаковыми отходами.

2.Исследовать использование техногенных отходов, предложить свою разработку приготовления шпатлевки с добавлением золошлаковых отходов.

3.Изучить существующие технологии сжигания топлива и разновидности печей, используемых для сжигания твердого топлива.

4.Разработать и предложить свою технологию дожигания золошлаковых отходов.

Проанализировать результаты опыта (дожигания золошлаковых отходов). Сделать выводы.

Методы исследования: описательный, сравнительный, анализ, эксперимент.

Новизна исследования: впервые была предложена технология, позволяющая существенно повысить теплотворную способность низкосортного твердого топлива и снизить загрязнение окружающей среды, предложена разработка изготовления шпатлевки с использованием отходов производства.

Выводы: разработанная нами в ходе исследования технология сжигания твердого топлива, а точнее дожигания золошлаковых (техногенных) отходов позволяет снизить затраты низкосортного твердого топлива, а также повысить его теплотворную способность. Это решение является экономически и практически выгодным в отношении промышленного производства, а также экологического состояния окружающей среды.

Практическая значимость: разработанная шпатлевка может быть использована для выравнивания поверхностей изделий перед покраской. Компонент, используемый в качестве наполнителя, является отходом энергетических предприятий и имеется в больших количествах на предприятиях в Павлодарской области. Технология сжигания низкосортного твердого топлива обеспечивает значительную экономию, высокую теплотворную способность топлива; дает большую энергию; требует низких затрат труда и малого количества времени. Выделенную тепловую энергию можно применить для отопления помещения, а паровую энергию можно использовать для сушки бетонных изделий. Кроме того мы получаем гашеную известь, которую можно использовать в строительной индустрии.

Abstract

Theme: Research on use ashes – slag waste and working out of technology of highly effective burning of firm fuel (with addition ashes – slag waste).

Research objective: to conduct research on use of ashes- slag waste and to develop technology of highly effective burning of firm fuel.

Hypothesis: If to find a way of preparation of putty with use ashes-slag waste and to develop new small- dying technology of burning of firm fuel, by means of reburning ashes- slag waste it will allow to lower the expense of firm fuel and quantity of a technogenic waste.

Research includes a number of stages.

1. to consider problems connected with ashes – slag waste

2. to investigate use of a technogenic waste, to offer the working out of preparation of putty with addition ashes – slag waste.

3. to study existing technologies of burning of fuel and a version of the furnaces used for burning of firm fuel.

4. to develop and offer the technology of reburning of ashes –slag waste.

5. to analyze results of experience (reburning of ashes –slag waste). To draw conclusions.

Research methods: descriptive, comparative, the analysis, experiment.

Novelty of research: for the first time the technology allowing essentially to raise heat-creating ability of low-grade firm fuel has been offered and to lower environmental contamination, manufacturing working out putty with use of production wastes is offered.

Conclusions: developed by us during research the technology of burning of firm fuel, to be exact reburnings of ashes- slag (technogenic) waste allows to lower expenses of low-grade firm fuel, and also to raise it heat –creating ability. This decision is economically and almost favourable concerning industrial production, and also an ecological state of environment.

The practical importance: developed putty can be used for alignment of surfaces of products before painting. The component used in quality of filler, is a withdrawal of the power enterprises and is available in considerable quantities at the enterprises in the Pavlodar area. The technology of burning of low-grade firm fuel provides considerable economy, high heat – creating ability of fuel; gives the big energy; demands low expenses of work and small quantity of time. Allocated thermal energy can be applied to premise heating, and steam energy can be used for drying of concrete products. Besides we receive slaked известь which can be used in the building industry.

Содержание

Введение………………………………………………………………………………...4

Глава I Твердое топливо и технологии его сжигания

1.1 Изучение состав и свойств низкосортного твердого топлива (экибастузского угля) .......................………………………………........................6

1.2 Изучение технологий сжигания твердого топлива…….……………….........8

Глава II Анализ известных способов использования золошлаковых отходов

2.1Использование золошлаковых отходов в пастах для удаления лакокрасочных покрытий………………………...…………………………........10

2.2 Использование золошлаковых отходов в качестве адсорбента нефти

для очистки сточных вод……………………..………………………………….10

2.3 Использование золошлаковых отходов при разработке цемента….……..11

Глава III Практическая часть

3.1 Способ приготовления шпатлевки..................................................................14

3.2 Технология приготовления шпатлевки..........................................................16

3.3 Способ и топка для слоевого сжигания топлива...........................................19

3.4 Описание печи Храмова...................................................................................20

3.5 Проведение опытов по дожиганию золошлаковых отходов в печи

Храмова

3.5.1 Эксперимент по сжиганию золошлаковых отходов

в печи Храмова………………………………………………………………..22

3.5.2 Объяснение процессов, происходящих в печи при сжигании твердого топлива (низкосортного экибастузского угля) с добавлением золошлаковых отходов……………………………………………………….24

Заключение

Список использованной литературы

Приложение №1 Технологии сжигания твердого топлива

Приложение №2 Схема печи Храмова

Приложение №3 Схема печи Ванюкова

Приложение №4 Слоевое сжигание

Приложение №5 Отопительная система

Приложение №6 Горячий пар

Приложение №7 Экологически – безопасная установка

Приложение №8 Каустическая сода

Приложение №9 Золошлаковые отходы

Словарь

Введение

Чисто не там, где метут,

а там, где не сорят.

(Пословица)

Исторически, природоохранное законодательство, практически во всех странах мира, развивалось применительно к контролю и регулированию загрязнения атмосферного воздуха и поверхностных водоемов. Чем жестче было законодательство по контролю воды и воздуха, тем больше производилось твердых отходов, так как все методы очистки газообразных и жидких сред приводят к концентрации загрязнителей в твердом веществе: илах, осадках, золе и т.п. Глобальность проблемы отходов определяется еще и тем, что экологические последствия захоронения отходов проявляются уже в настоящее время и продолжительность этого воздействия в будущем не поддается количественной оценке. В данном контексте человечество является заложником произведенных и постоянно накапливаемых отходов.

В настоящее время на территории Казахстана находятся миллионы тонн золошлаковых отходов энергетических предприятий [1]. На территории Павлодарской области накоплено более 5 млрд. тонн отходов. Специальных условий для содержания данных отходов нет, так как их количество не предоставляет возможности для их хранения, они не подвергаются утилизации и не используются никаким образом. Золоотвалы в свою очередь ухудшают экологическую обстановку окружающих их территорий. По данным энергетического предприятия - ГРЭС – 1, в Павлодарской области находятся 3.5 млрд. м³ золошлаковых отходов на общей площади 85 км². К тому же АЭС – Экибастуз (бывшего ГРЭС - 1) увеличил свою мощность. Это, безусловно, сказывается на количестве выбрасываемых отходов. Для решения экологического вопроса в регионах, имеющих золоотвалы, создавались проекты, в которых предлагались различные способы закрепления верхнего слоя насыпей во избежание негативных последствий распространения отходов на обширные территории, но они не привели к значительным изменениям[3].

Наиболее экономически эффективными способами обращения с отходами является вовлечение их в промышленное производство. В связи с этим, необходимо разработать технологию освоения отходов, которая должна предусматривать:

- признание техногенных отходов сырьевым объектом,

- экономически выгодную переработку отходов.

Актуальность проекта заключается в том, что комплексное использование сырья и отходов позволит производить конкурентоспособную продукцию, утилизировать ценные компоненты отходов и одновременно уменьшить нагрузку на окружающую среду. За счет использования достижений науки и техники, внедрения безотходных и малоотходных технологий расширяется применение вторичных ресурсов и отходов производства.

Поэтому цель нашей работы -

провести исследование по использованию золошлаковых отходов и разработать технологию высокоэффективного сжигания твердого топлива.

Цель определила следующие задачи:

1.Рассмотреть проблемы, связанные с золошлаковыми отходами.

2.Исследовать использование техногенных отходов, предложить способ приготовления шпаклевки c добавлением золошлаковых отходов.

3.Изучить существующие технологии сжигания топлива и разновидности печей, используемых для сжигания твердого топлива.

4.Разработать и предложить свою технологию дожигания золошлаковых отходов.

5.Проанализировать результаты опыта (дожигания золошлаковых отходов). Сделать выводы.

Гипотеза: Если найти способ приготовления шпатлевки с использованием ЗШО и разработать новую малоотходную технологию сжигания твердого топлива посредством дожигания золошлаковых отходов, то это позволит снизить расход твердого топлива и количество техногенных отходов.

Способы и методы работы: Описательный, сравнительный, анализ, эксперимент, моделирование.

Новизна исследования: впервые была предложена технология, позволяющая существенно повысить теплотворную способность низкосортного твердого топлива и снизить загрязнение окружающей среды, предложена разработка изготовления шпатлевки с использованием отходов производства.

Объект исследования: техногенные отходы, твердое топливо.

Предмет исследования: разработка новой малоотходной технологии сжигания твердого топлива, шпатлевки с использованием золошлаковых отходов.

Практическая значимость: разработанная шпатлевка может быть использована для выравнивания поверхностей изделий перед покраской. Компонент, используемый в качестве наполнителя, является отходом энергетических предприятий и имеется в больших количествах на предприятиях в Павлодарской области. Технология сжигания низкосортного твердого топлива обеспечивает значительную экономию, высокую теплотворную способность топлива; дает большую энергию; требует низких затрат труда и малого количества времени. Выделенную тепловую энергию можно применить для отопления помещения, а паровую энергию можно использовать для сушки бетонных изделий. Кроме того мы получаем гашеную известь, которую можно использовать в строительной индустрии.