Modeling and Calculation of Water Intake of Siberia

Изложены некоторые особенности проектирования водозаборных сооружений в Сибири из подземных и поверхностных источников. Показано, что для коэффициента шероховатости связь с расходом обратно пропорциональна, когда малым наполнениям русла соответствуют большие значения его и наоборот. Полученные результаты позволили разработать методы проектирования водозаборных сооружений меньшей трудоемкости, без привлечения результатов дорогостоящих натурных измеренийThe article deals with certain subterranean and surface water inlet springs’ designing particularities applying to Siberia. It is shown that the roughness coefficient for the cost is inversely proportional to that small fillings channel correspond to large values of it, and vice versa. The results allowed us to develop methods for the design of intake structures at the complexity, without involving costly results of field measurement

Dry Residues of Sewage – a Promising Energy Fuel

По профилям кривых дифференциальной сканирующей калориметрии была определена максимальная интенсивность теплового потока, а также эндотермические и экзотермические эффекты горения остатков сточных вод (ОСВ). Иловые остатки сточных вод имеют высокую зольность (более 50 %), что снижает значение низшей теплоты сгорания в рабочем состоянии. Высокое содержание летучих веществ (более 80 %) обеспечивает раннее зажигание при температуре 268 °C. Имея низкую температуру зажигания, они могут быть перспективным добавочным топливом к углю после обогащения с целью существенного снижения зольности и увеличения теплоты сгорания. Низкое значение индекса горения, равное 0,4×10–6, обусловлено низким значением максимальной скорости реакции, равной 13 %/мин, и высокой температурой выгорания, равной 633 °C. Проведенные исследования показали, что сжигание ОСВ не приводит к ухудшению условий эксплуатации топочных экранов в топках котлов из-за высокого содержания минералов в золе с высокой температурой плавления (фосфаты железа и кальция). Высокое содержание фосфора в остатках сточных вод способствует иммобилизации подвижного железа в фосфаты. Такой состав ОСВ будет способствовать уменьшению мобильности тяжелых металлов в шлаковых и зольных остатках совместного сжигания с углями при последующем долговременном хранении. Результаты данного исследования целесообразно использовать при проектировании объектов теплоэнергетикиFrom the profiles of the curves of differential scanning calorimetry, the maximum intensity of the heat flux, as well as the endothermic and exothermic effects of the combustion of wastewater residues (SWS) were determined. Sludge wastewater residues have a high ash content (more than 50 %), which reduces the value of the lower calorific value in the working state. The high content of volatile substances (more than 80 %) ensures early ignition at a temperature of 268 °C. Having a low ignition temperature, they can be a promising additional fuel to coal after enrichment in order to significantly reduce the ash content and increase the calorific value. The low value of the combustion index equal to 0.4×10–6 is due to the low value of the maximum reaction rate equal to 13 %/min and the high burnout temperature equal to 633 °C. The conducted studies have shown that the combustion of WWS does not lead to a deterioration in the operating conditions of the furnace screens in boiler furnaces due to the high content of minerals in the ash with a high melting point (iron and calcium phosphates). The high content of phosphorus in wastewater residues contributes to the immobilization of mobile iron into phosphates. Such a composition of WWS will help to reduce the mobility of heavy metals in slag and ash residues of co-combustion with coal during subsequent long-term storage. The results of this study should be used in the design of thermal power facilitie

Methods of Burning Solid Fuel Mixtures in Power Plants (Review)

В работе представлен один из наиболее доступных способов перехода к ресурсосберегающей и экологически безопасной выработке тепловой и электрической энергии угольными объектами теплоэнергетики, заключающийся в сжигании смесей топлив. Проведен обзор существующего опыта перевода действующего теплотехнического оборудования как в России, так и за рубежом, подробно описаны основные трудности в процессе сжигания твердотопливных смесей. Наиболее эффективные смеси по своим экологическим показателям получаются на основе угля и биомассы с ее добавлением по теплосодержанию не более 20 %. Горение остается одним из самых сложных и не исследованных процессов, а при совместном горении нескольких твердых топлив происходят дополнительные взаимодействия, которые влияют на основные характеристики горения, поэтому в работе отдельно рассмотрены методики исследований процесса горения и оборудование для проведения опытного сжигания твердотопливных смесейThe paper presents one of the most accessible ways to transition to resource-saving and environmentally safe generation of heat and electricity by coal-fired thermal power facilities, which consists in burning fuel mixtures. A review of the existing experience in the transfer of existing heat engineering equipment both in Russia and abroad is carried out, the main difficulties in the process of burning solid fuel mixtures are described in detail. The most effective mixtures in terms of their environmental performance are obtained on the basis of coal and biomass with its addition in terms of heat content of no more than 20 %. The combustion remains one of the most complex and unexplored processes, and during the joint combustion of several solid fuels, additional interactions occur that affect the main combustion characteristics, therefore, the paper separately considers the methods for studying the combustion process and equipment for experimental combustion of solid fuel mixture

Features of Designing Water Reservoirs in the Conditions of the North

Изложены некоторые особенности проектирования водозаборных сооружений в Сибири из подземных и поверхностных источников. Накопленный опыт проектирования и строительства на мерзлоте в настоящее время позволяет создавать надежные и экономичные системы водоснабжения для объектов любого назначения в различных мерзлотно-климатических условияхSome features of design of water intake facilities in Siberia from underground and surface sources are outlined. The accumulated experience in design and construction on permafrost at present allows creating reliable and economical water supply systems for objects of any purpose in various permafrost-climatic condition

Methods for Producing and Practical Use of Synthesis Gas (Review)

В статье подробно рассмотрен процесс газификации топлива, протекающий внутри газогенератора при получении синтез-газа, приведены примеры промышленного применения синтез-газа, полученного из углей, как в России, так и за рубежом. Описаны различные виды газогенераторов. Проанализированы теплотворные характеристики синтез-газов, полученных из различных видов топлива и различными способами. Описан комбинированный цикл комплексной газификации биомассы BIGCC с приведенным примером эксергетического анализа. Освещена тема калорийности синтез-газа, полученного при термической деполимеризации органического топлива в отсутствие кислородаThe article details the process of gasification of fuel, which takes place inside the gas generator during synthesis gas production, gives examples of industrial application of synthesis gas obtained from coal both in Russia and abroad. Various types of gas generators are described. The calorific characteristics of synthesis gases obtained from different fuels and different methods were analyzed. What is described is a combined cycle of complex gasification of BIGCC biomass with the given example of exergetic analysis. The topic of calorie content of synthesis gas obtained during thermal depolymerization of organic fuel in the absence of oxygen is covere

Features of Designing Water Reservoirs in the Conditions of the North

Изложены некоторые особенности проектирования водозаборных сооружений в Сибири из подземных и поверхностных источников. Накопленный опыт проектирования и строительства на мерзлоте в настоящее время позволяет создавать надежные и экономичные системы водоснабжения для объектов любого назначения в различных мерзлотно-климатических условияхSome features of design of water intake facilities in Siberia from underground and surface sources are outlined. The accumulated experience in design and construction on permafrost at present allows creating reliable and economical water supply systems for objects of any purpose in various permafrost-climatic condition

Reconstruction of the Water Supply to the City of Igarka of Krasnoyarsk Region

Изложены некоторые особенности исполнения систем водоснабжения в условиях Крайнего Севера. Рассмотрены системы водоснабжения г. Игарки до реконструкции. Представлены причины необходимости реконструкции существующих водозаборных сооружений. Изложен состав реконструированных сооружений. Обобщен опыт эксплуатации реконструированных сооружений водоснабженияSome features of use of water supply systems in the conditions of the Far North are stated. the considered water supply system in Igarka prior to the reconstruction. The reasons for the need for reconstruction of existing water intake facilities are presented. The composition of the reconstructed water intake facilities is described. The experience of operation of reconstructed water supply facilities in Igarka is summarize

Modeling and Calculation of Water Intake of Siberia

Изложены некоторые особенности проектирования водозаборных сооружений в Сибири из подземных и поверхностных источников. Показано, что для коэффициента шероховатости связь с расходом обратно пропорциональна, когда малым наполнениям русла соответствуют большие значения его и наоборот. Полученные результаты позволили разработать методы проектирования водозаборных сооружений меньшей трудоемкости, без привлечения результатов дорогостоящих натурных измеренийThe article deals with certain subterranean and surface water inlet springs’ designing particularities applying to Siberia. It is shown that the roughness coefficient for the cost is inversely proportional to that small fillings channel correspond to large values of it, and vice versa. The results allowed us to develop methods for the design of intake structures at the complexity, without involving costly results of field measurement

Pressure Testing the District Heating Systems: Results of Retrospective Analysis

Распределение тепловой энергии с использованием различных типов магистралей имеет широкое применение и получило значительное развитие за последнее столетие. Важность их технического состояния и эксплуатационных характеристик, таких как сохранение тепловой энергии, надежность и срок службы, не вызывает сомнений. Количество повреждений на тепловых сетях чрезмерно велико. Это делает актуальным вопросы надежности теплоснабжения. Для снижения аварийности и необоснованных теплопотерь достаточно заменить только самые изношенные участки тепловых сетей. Основной метод их определения – гидравлические испытания на плотность и прочность (опрессовки). Целью данной работы стала систематизация имеющейся информации по гидравлическим испытаниям в рамках определенной системы теплоснабжения (на примере г. Омска). Дана общая информация об этом методе. Водно-химический режим тепловых сетей должен обеспечить их эксплуатацию без повреждений и снижения экономичности, вызванных коррозией сетевого оборудования, а также образованием отложений и шлама в оборудовании и трубопроводах тепловых сетей. Исходной причиной появления коррозии углеродистой стали в природных водах и при умеренных параметрах служит растворенный в ней кислород. Известно, что чистая поверхность железа очень быстро вступает в реакцию с растворенным кислородом, и скорость всего процесса определяется (лимитируется) возможностями его доставки. Заметно значительное повышение содержания кислорода в летний период, неизменно связанный с проведением гидравлических испытаний на плотность и прочность. В отдельные дни отмечаются критически высокие уровни, превышающие 50 мкг/дм3. Необходимо изменение существующего порядка заполнения и запуска системы, в частности заполнение системы только деаэрированной водой. Для получения достоверных сведений был выбран метод ретроспективного анализа данных о результатах проведения гидравлических испытаний на магистральных трубопроводах г. Омска по материалам соответствующих актов. Численно проанализирована их эффективность. Приведены отрицательные последствия проведения опрессовок. Рассмотрение сложившейся ситуации указало на целесообразность совершенствования практики их проведения, а в перспективе и возможности разработки единого подхода к этому вопросу. На основании обобщения указанного материала сделаны выводы о положительном опыте создания программного обеспечения на базе геоинформационных системDistribution of thermal energy using different types of mains has experienced practical application and much development over a period of more than a century. Technical excellence, operational characteristics including conservation of heat energy, reliability and future maintenance are of prime consideration. Reliability of heat supply is evaluated by the number of network failures. Failure amount in district heating (DH) networks is enormous. It makes us pay attention to DH performance issues. It is sufficiency to rehabilitate only mostly outworn distribution lengths to reduce a failure rate and heat losses. The main mean is hydraulic pressure tests. The aim of the paper is data generalization and provision an overview of the subjects included in the project within certain DH system (e. g. Omsk's DH system). The article includes general information about this method. The process to prepare this paper was as follows: defining the scope of works for the study which was discussed and mutually agreed in meetings between the authors. Back-in-time pressure tests operation data analysis technique is chosen to receive a valid data. Then the study was started with collecting relevant data in written form, a background study, familiarizing to previous studies and reports made during the span of years. Its efficiency was analysed. Negative causes were given. Relevance of modernization of pressure tests perfomance was clarified during the state assessment as well as the development of the same option in the future. According to the collected data the authors carried out that future research in this field is require

Thermogravimetric Analysis of the Combustion of Khakassia Coal, Pine Sawdust and their Blends

Проведен термогравиметрический анализ (ТГА) горения в потоке воздуха двух длиннопламенных каменных углей из Республики Хакасия, сосновых опилок и их смесей в зависимости от химического состава и теплотехнических характеристик образцов. По кривым ТГ и ДТГ методом экстраполяции определены температура воспламенения и температура выгорания коксового остатка исследуемых образцов. С учетом временных параметров рассчитаны индексы воспламенения, выгорания и горения. Температура воспламенения сосновых опилок составила Ti = 308 °C, температура выгорания Tb = 490 °C. При добавлении опилок к каменным углям процесс горения смеси смещается в сторону более низких температур, а температура воспламенения снизилась более чем на 100 °C по сравнению с температурой воспламенения каменных углей. Установлены энергоэффективные составы смесей, обеспечивающих их высокие характеристики горенияA thermogravimetric analysis (TGA) of the combustion of two long-flame hard coals from the Republic of Khakassia, pine sawdust and their blends in the air stream, depending on the chemical composition and thermal characteristics of the samples, was carried out. The ignition temperature and the burn-out temperature of the coke residue of the studied samples were determined by extrapolation using the TG and DTG curves. The indices of ignition, burnout and combustion are calculated taking into account the time parameters. The ignition temperature of pine sawdust was Ti = 308 °C, the burnout temperature was Tb = 490 °C. When sawdust was added to the coals, the combustion process of the blend shifted to lower temperatures, and the ignition temperature decreased by more than 100 °C compared to the ignition temperature of the coals. The energy -efficient compositions of blends that ensure their high combustion characteristics are determine