Исследование и внедрение способа нестехиометрического сжигания топлива в газомазутных котлах с целью снижения выбросов оксидов азота
Диссертация
Проведено внедрение и экспериментальное исследование способа нестехиометрического сжигания природного газа и мазута на ряде паровых и водогрейных котлов. На базе обобщения результатов экспериментальных исследований разработаны практические рекомендации по эффективному внедрению способа нестехиометрического сжигания на действующих газомазутных котлах без ухудшения их технико-экономических… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 1. 1. Образование оксидов азота при сжигании органических топлив и нормирование их выбросов в атмосферу
- 1. 2. Воздухоохранные мероприятия
- 1. 3. Способ нестехиометрического сжигания топлива и задачи его исследования
- ГЛАВА 2. РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СПОСОБА НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКОГО СЖИГАНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА И МАЗУТА
- 2. 1. Математическое моделирование процессов нестехиометрического сжигания
- 2. 2. Расчетные исследования выхода оксидов азота в восстановительной и окислительной зонах горения
- 2. 3. Расчетные исследования образования оксидов азота в зоне догорания при нестехиометрическом сжигании топлив
- 2. 4. Исследование влияния ввода влаги при нестехиометрическом сжигании топлив
- 2. 5. Исследование влияния рециркуляции продуктов сгорания при нестехиометрическом сжигании топлив
- 2. 6. Исследование образования оксидов серы при нестехиометрическом сжигании мазута
- 2. 7. Рекомендации по реализации нестехиометрического сжигания природного газа и мазута, полученные по результатам расчетно-теоретических исследований
- ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКОГО СЖИГАНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ
- 3. 1. Методика проведения испытаний
- 3. 2. Влияние вида сжигаемого топлива
- 3. 2. 1. Воздушный разбаланс
- 3. 2. 2. Топливный разбаланс
- 3. 2. 3. Комбинированный способ разбаланса топливовоздушного соотношения
- 3. 3. Влияние конструктивных условий
- 3. 4. Влияние режимных условий
- 3. 5. Исследование влияния нестехиометрического сжигания топлива на технико-экономические характеристики и надежность работы котла
- 3. 5. 1. Оценка изменения эффективности работы котла
- 3. 5. 2. Оценка изменения параметров надежности
Список литературы
- Глебов В.П., Тумановский А. Г., Минаев Е. В. и др. Природоохранные мероприятия в тепловой энергетике России // Энергетик. 1994. № 6. С. 7−11.
- Сигал И.Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива. JL: Недра, 1988.
- Развитие технологий подготовки и сжигания топлива на электростанциях. Сборник научных статей /Под ред. А. Г. Тумановского, В. Р. Котлера. М.: ВТИ, 1996.
- Котлер В.Р. Оксиды азота в дымовых газах котлов. М.: Энергоатомиздат, 1987.
- Росляков П.В. Разработка теоретических основ образования оксидов азота при сжигании органических топлив и путей снижения их выхода в котлах и энергетических установках. Дисс.. доктора техн. наук. М.- МЭИ, 1993.
- Зельдович Я.Б., Садовников П. Я., Франк-Каменецкий Д.А. Окисление азота при горении. Л.: Изд-во АН СССР, 1947.
- Lavoie G.A. Combustion and Flame. 1970. № 15. P. 97.
- Bartok W., Engleman V.S. Laboratory studies and mathematical modeling of NOx formation in combustion processes //ESSO Research and Engineering Company /Final Report. Contract CPA 70−90. Linden. New-Jersey, GRV.3GNOS.71.
- Miller J.A., Bowman G.T. Mechanism and modeling of nitrogen chemistry in combustion. //In Progress in Energy and Combustion Science. 1989. Vol. 15. P. 287−338.
- Росляков П.В. Исследование механизмов образования окислов серы и азота в топках с пересекающимися струями: Дис.. канд. техн. наук. М., 1979.
- Образование и разложение загрязняющих веществ в пламени: Пер. с англ. /Ред. Н. А. Чигир. М.: Машиностроение, 1981.
- Эфендиев Т.Б. Исследование вопросов снижения скорости высокотемпературной сероводородной коррозии и уменьшения концентрации окислов азота в газомазутных парогенераторах: Автореф. дис.. канд. техн. наук. М., 1973.
- Цирульников JI.M., Конюхов В. Г., Кадыров P.A. Охрана воздушного бассейна и пути уменьшения токсичности выбросов газомазутных котлов. Научно-технический обзор. Серия «Использование газа в народном хозяйстве». М., ВНИИЭГазпром, 1974.
- Fenimore С.P. Formation of nitric oxide in premixed hydrocarbon flame //13-th Symposium (Int.) On Combustion. 1971. P. 373.
- Hayhurts A.N., Vince I.M. Nitric oxide formation from N2 in flames: The importance of «prompt» NO //In Progress in Energy and Combustion Science. Oxford, 1980. Vol. 6. P. 35−51.
- De Soete G. Overall kinetic of nitric oxide formation in flames //La rivista dei combustibili. 1975. № 2. Vol. 29. P. 35−48.
- Сигал И.Я., Гуревич H.A., Ляскоронский В. Г. Исследование минимального выхода окислов азота в пламенах метана, окиси углерода и водорода //Исп. газа в нар. хоз-ве. 1980. № 1.
- Чжун Бэйцзин. Расчетные исследования эмиссии оксидов азота в топках котлов и разработка рекомендаций по снижению их выброса. Автореф. дисс.. канд. техн. наук. М., 1992.
- Росляков П.В., Егорова JI.E. Защита атмосферного воздуха от газообразных выбросов. М.: МЭИ, 1996.
- Егорова Л.Е. Разработка методов расчета образования оксидов азота и серы в паровых и водогрейных котлах. Дисс.. канд. техн. наук. М., 1995.
- Титов С.П., Бабий В. И., Барабаш В. М. Исследование образования NOx из азота топлива при горении пыли каменных углей. //Теплоэнергетика. 1980. № 3. С. 64−67.
- Отс A.A., Егоров Д. М., Саар К. Ю. Экспериментальное исследование образования окислов азота из азотсодержащих соединений в процессе сгорания жидкого топлива. //Теплоэнергетика. 1979. № 4. С. 68−71.
- Отс A.A., Егоров Д. М., Саар К. Ю. Исследование образования окислов азота из азотсодержащих соединений топлива и факторов, влияющих на этот процесс. //Теплоэнергетика. 1982. № 12. С. 15−18.
- Росляков П.В. Расчет влияния режимных факторов на образование топливных оксидов азота. //Теплоэнергетика. 1986. № 9. С. 33−36.
- Работы ВТИ по снижению выбросов оксидов азота технологическими методами /Ю.П.Енякин, В. Р. Котлер, В. И. Бабий и др. //Теплоэнергетика. 1991. № 6. С. 33−38.
- Исследование образования окислов азота в угольной камере сгорания МГД-установок /А.Б.Авдакушин, Д. К. Буренков, Н. А. Гаврилова и др. //Методы подготовки топлива и конструкции камер сгорания для МГДЭС на угле. М.: ИВТ АН СССР, 1984. С. 158−164.
- Сигал И.Я. Развитие и задачи исследования по изучению условий образования окислов азота в топочных процессах. //Теплоэнергетика. 1983. № 9. С. 5−10.
- Ляскоронский В.Г. Образование оксидов азота во фронте пламени газообразных топлив. Автореф. дисс.. канд. техн. наук. Киев, 1987.
- Kildsig F., Morsing P. MVemission aus kesselanlagen //VGB Kraftwerkstechn. 1991. Vol. 7. № 6. P. 592−593.
- Сигал А.И. Предотвращение образования диоксида азота в отопительных котлах: Автореф. дис.. канд. техн. наук. Л., 1985.
- Применение в отрасли технологических методов снижения выбросов оксидов азота. Методические рекомендации /Составитель
- B.Л.Шульман. Свердловск, Уралтехэнерго. 1989.
- Внуков А.К. Защита атмосферы от выбросов энергообъектов: Справ. -М.: Энергоатомиздат, 1992.
- Руководство по контролю источников загрязнений атмосферы. ОНД-90. Общесоюзный нормативный документ. СПб.: Санкт-Петербургский дом научно-технической пропаганды, 1992.
- Исходные технические требования к комплектной котельной установке, включающей пылегазоочистное оборудование (типовые). -М.: ВТИ, 1989.
- РД 34.02.305−90. Методика определения валовых и удельных выбросов вредных веществ в атмосферу от котлов тепловых электростанций. -М.: ВТИ, 1991.
- ГОСТ Р 50 831−95. Нормативы удельных выбросов в атмосферу для котельных установок. М.: Изд-во стандартов, 1996.
- Дьяков А.Ф., Берсенев А. П., Гаврилов Е. И. Макроэкологические аспекты развития теплоэнергетики России. //Теплоэнергетика. 1996. № 2. С. 29−33.
- Ахмедов Р.Б., Цирульников Л. М. Технология сжигания горючих газов и жидких топлив. Л.: Недра, 1984.
- Кропп Л.И., Чеканов Г. С., Ходаков Ю. С., Шмиголь И. Н. Развитие технологий очистки дымовых газов ТЭС. //Теплоэнергетика. 1991. № 6.1. C. 48−52.
- Природоохранные технологии ТЭС. Сборник научных статей /Под ред. Г. Г. Ольховского, А. Г. Тумановского, В. П. Глебова. М.: ВТИ, 1996.
- Жабо В.В. Охрана окружающей среды на ТЭС и АЭС. М.: Энергоатомиздат, 1992.
- Упрощенная схема рециркуляции дымовых газов как средство сокращения выбросов оксидов азота. / В. Р. Котлер, Е. Д. Кругляк, С. Е. Беликов, Б. Н. Васильев // Энергетик. 1995. № 1.
- Фаткуллин P.M. Оценка потерь энергии при рециркуляции с подачей дымовых газов на всас дутьевого вентилятора. //Теплоэнергетика. 1997. № 2. С. 37−40.
- Котлер В.Р., ЕнякинЮ.П. Реализация и эффективность технологических методов подавления оксидов азота на ТЭС. //Теплоэнергетика. 1994. № 6. С. 2−9.
- Повышение экологических показателей котельных агрегатов и промышленных топливосжигающих установок: Сб. трудов НИПТИ «Атмосфера». М.: ИНТЭК МТЭА, 1992. Вып. 1.
- Реализация нестехиометрического сжигания мазута с целью снижения выбросов оксидов азота /П.В.Росляков, А. В. Вершинин, А. Э. Зелинский //Электрические станции. 1991. № 3. С. 31−35.
- Росляков П.В., Чжун Бэйцзин. Природа эмиссии быстрых оксидов азота при сжигании органических топлив //Теплоэнергетика. 1994. № 1. С. 71−75.
- Росляков П.В., Колесникова Л. Е. Пакет прикладных программ для расчета эмиссии оксидов серы и азота в энергетических установках. Кинетика химических реакций. Тезисы X Симпозиума по горению и взрыву. Черноголовка, ИХФЧ, 1992. С. 35−36.
- Математическое моделирование и расчет эмиссии токсичных продуктов сгорания органических топлив /П.В.Росляков, Л. Е. Егорова, А. В. Буркова и др. //Теплоэнергетика. 1993. № 7. С. 63−68.
- Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод). М.: Энергия, 1973.
- Продукты сгорания природного газа при высоких температурах (состав и термодинамические свойства) /И.Н.Карп, Б. С. Сорока, Л. Н. Дашевский и др. Киев.: Техника, 1967.
- Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей. 14-ое издание. М.: Энергоатомиздат, 1989.
- Васильев В.П., Цирульников Л. М., Кадыров P.A. О некоторых особенностях образования токсичных и агрессивных продуктов горения газа и мазута //Теплоэнергетика. 1983. № 3. С. 60−61.
- Росляков П.В., Закиров И. А., Егорова Л. Е., Ионкин И. Л. Исследование способа нестехиометрического сжигания природного газа и мазута. //Теплоэнергетика. 1997. № 9. С. 69−75.
- Росляков П.В., Егорова Л. Е., Чжун Бэйцзин. Принципы стадийного горения твердых топлив, обеспечивающие минимальный выход оксидов азота//Теплоэнергетика. 1994. № 12. С. 51−55.
- Тачтон. Влияние конструкции камеры сгорания газовой турбины и условий ее работы на эффективность снижения выбросов NOx путем впрыска воды или пара //Энергетические машины и установки. 1985. № 3. С. 118−126.
- Росляков П.В. Механизм влияния добавок воды и влагосодержания топлива на образование термических и топливных оксидов азота //Известия вузов. Энергетика. 1988. № 7. С. 59−64.
- Васильев В.В., Цирульников Л. М. Сокращение выброса окислов азота путем зонального впрыска влаги в топках котлов //Электрические станции. 1986. № 2. С. 38−40.
- Подавление оксидов азота дозированным впрыском воды в зону горения топки котла /В.И.Кормилицын, М. Г. Лысков, В. М. Новиков и др. //Теплоэнергетика. 1990. № 10. С. 73−78.
- Лукомявичюс В.П., Цирульников Л. М., Швенягян П. П. О факторах, влияющих на эффективность подавления образования окислов азота вводом влаги в зону горения //Теплоэнергетика. 1986. № 7. С. 9−12.
- Разработка технических предложений по подавлению выбросов оксидов азота на ТЭЦ ГАЗ: Отчет о НИР /Ин-т высоких температур (ИВТАН) — Руководитель Масленников В. М. Г. р. № 1 880 666 298. М. 1990.
- Изюмов М.А., Росляков П. В. Расчетные исследования образования серного ангидрида и окислов азота при сжигании жидких и газообразных топлив //Известия вузов. Энергетика. 1981. № 10. С. 4046.
- Белосельский Б.С. Топочные мазуты. М.: Энергия, 1978.
- Адамов В.А. Сжигание мазута в топках котлов. Л.: Недра. 1989.
- Tseregounis S.I., Smith O.I. An experimental investigation of fuel sulphur -fuel nitrogen interaction in low-pressure premixed flame //20-th Symposium (Int.) On Combustion. 1984. P. 761−768.
- Опыт перевода котлоагрегатов на сжигание АШ и мазута в пересекающихся струях /А.А.Мадоян, А. П. Ковалев, Ю. М. Шведов и др. //Электрические станции. 1977. № 6. С. 16−19.
- Магадеев В.Ш. Коррозия газового тракта котельных установок. М.: Энергоатомиздат, 1986.
- Брытчиков Н.Я., Горбатенко В. Я. Образование серного ангидрида в топках парогенераторов //Теплоэнергетика. 1978. № 8. С. 23−27.
- Баррет, Хаммел, Рейд. Образование SO3 в некаталитической камере сгорания //Энергетические машины и установки. 1966. № 2. С. 56−65.
- Скорик Л.Д. Исследование процессов образования агрессивных сернистых соединений при сжигании сероводородосодержащего природного газа. Автореферат канд. дисс. М.: ВТИ, 1975.
- Лукачев C.B., Матвеев С. Г. Некоторые вопросы образования бенз(а)пирена в турбулентном диффузионном факеле //Физика горения и взрыва. 1990. № 3. С. 33−36.
- Росляков П.В., Закиров И. А., Ионкин И. Л., Егорова Л. Е. Методические проблемы контроля газовых выбросов на ТЭС и в котельных // Вестник МЭИ М.: Изд-во МЭИ, 1997, № 1, с. 25−32.
- ОСТ 108.005.37−84. Оценка уровня качества газомазутных горелок стационарных паровых котлов. М.: Изд-во стандартов, 1984.
- Трембовля В.И., Фингер Е. Д., Авдеева A.A. Теплотехнические испытания котельных установок. М.: Энергоатомиздат, 1991.
- Методические указания по испытаниям паровых котлов при раздельном и совместном сжигании природного газа и мазута. М.: СПО «Союзтехэнерго», 1988.
- ОСТ 108.031.08−85 Котлы стационарные и трубопроводы пара и горячей воды. Нормы расчета на прочность.
- ГОСТ 17.0.0.4.-90. Охрана природы. Экологический паспорт промышленного предприятия. Основные положения. М.: Изд-во стандартов, 1990.
- Методические указания по определению содержания окислов азота в дымовых газах (экспресс-методы) ТУ 34−70−041−83.-М.: СПО «Союзтехэнерго», 1983.
- Сборник методик по определению концентраций загрязняющих веществ в промышленных выбросах.-Л.: Гидрометеоиздат, 1989.
- Троянкин Ю.В., Смирнов В. М., Соколов Б. А. К методике исследования выбросов оксидов азота топливопотребляющими установками // Промышленная энергетика. -1992. -N8−9. -С. 29−30.
- Типовая инструкция по организации системы контроля промышленных выбросов в отрасли промышленности. Л.: Изд-во ГГО, 1986.
- Сборник законодательных, нормативных и методических документов для экспертизы воздухоохранных мероприятий. Л.: Гидрометеоиздат, 1986.
- ГОСТ 8.505−84. Метрологическая аттестация методик выполнения измерений содержания компонентов проб веществ и материалов.
- Справочник по котельным установкам: Топливо. Топливоприготовление. Топки и топочные процессы / Под общ. ред. М. И. Неуймина, Т. С. Добрякова. -М.: Машиностроение, 1993.
- Лавров Н.В., Розенфельд Э. И., Хаустович Т. П. Процессы горения топлива и защита окружающей среды. -М.: Металлургия, 1981.
- Брюханов О.Н., Майстрюков Б. С. Аэродинамика и теплообмен при сжигании топлива: Справочное пособие. СПб.: Недра, 1994.
- Хзмалян Д.М. Теория топочных процессов. -М.: Энергоатомиздат, 1990.
- Моделирование горения твердого топлива/ Э. П. Волков, Л. И. Зайчик, В. А. Першуков. -М.: Наука, 1994.
- Защита атмосферы от промышленных загрязнений: Справ, изд.: В 2-х т. Пер. с англ. / Под ред. Калверта С., Инглунда Г. М. -М.: Металлургия, 1988.
- Идельчик И.Е. Аэрогидродинамика технологических аппаратов. (Подвод, отвод и распределение потока по сечению аппаратов). М.: Машиностроение, 1983.
- Крутиев В.А. Исследование влияния некоторых конструктивных и режимных факторов топочно-горелочных устройств на образование окислов азота при сжигании мазута. -М.: ВТИ, 1978.
- Методы и средства контроля загрязнения атмосферы и промышленных выбросов // Труды ГТО.~ 1987. Вып.492.
- Данилин Е.А., Клочков В. Н. Опыт организации работ по определению экологичности котельных установок // Промышленная энергетика.-1992.-N7.-0.45−49.
- Бретшнайдер Б., Курфюрст И. Охрана воздушного бассейна от загрязнений: технология и контроль: Пер. с англ./ Под ред. А. Ф. Туболкина. -Л.: Химия, 1989.
- РД 52.04.59−85. Охрана природы. Атмосфера. Требования к точности контроля промышленных выбросов. Методические указания.
- Кемельман Д.Н., Эскин Н. Б. Наладка котельных установок: Справочник. -М.: Энергоатомиздат, 1989.
- ЮО.Новицкий П. В., Зограф И. А. Оценка погрешностей результатов измерений. -Л.: Энергоатомиздат, 1991.