автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Двухступенчатое сжигание жидкого топлива в промышленных котлах

БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ' , " - . ПОЛИТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

и ~т~т~ :

^г'-Д

На правах рукописи

ТАРАСЕВИЧ Леонид Александрович

ДВУХСТУПЕНЧАТОЕ СЖИГАНИЕ ЖИДКОГО ТОПЛИВА В ПРОМЫШЛЕННЫХ КОТЛАХ

05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Минск I 993

Работа выполнена в Белорусской государственной политехнической академии.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор ШАР Г.И.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор ОСИПОВ С.Н..

кандидат технических наук, доцент ШПЩКИЙ Е.Г.

Ведущее предприятие - Белорусский теплоэнергетический институт (г. Минск).

Защита диссертации состоится " " 1993 ГОда

в " /£/ " часов на заседании специализированного совета К.056,02.09 при Белорусской государственной политехнической академии по адресу: 220027, г, Минск, пр. Ф.Скорины, 65, корп. 2, ауд. 201.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белорусской государственной политехнической академии.

Автореферат разослан " 4 " У^артО. 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета

доктор техн. наук, профессор /V С А.Д.КАЧАН

©Белорусская государственная политехническая академия, 1993

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. В современных условиях и обозримой перспективе решение проблем охраны окружающей среды, а в более широком смысле, тщательный учет всех энологических факторов становятся определяющими ко только при сооружении крупных топливно-энергетических комплексов, но также при реконструкции, расширении, • техническом перевооружении действующих топливопотребляющих установок.

Важнейшими элементами научно-технического процесса, обеспечивающими возможность решения этих исключительно сложных задач в теплоэнергетике, являются, как показывает зарубежный и отечественный опыт, создание необходимого оборудования, аппаратуры, разработка новых технологических процессов, методов, позволяющих повысить эффективность использования топлива и уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу.

Одним из наиболее сложных и актуальных направлений среди экологических проблем теплоэнергетики является сокращение выбросов оксидов азота котельными установками.

Для Республики Беларусь характерной тенденцией является высокая доля потребления жидкого топлива. Топочные мазуты характеризуются высокой вязкостью, плотностью, содержанием высокомолекулярных веществ и твердых продуктов уплотнения смолисто-асфальтового характера. Наличие связанного азота в мазуте приводит к тому, что в мазутных котлах образуются не только "термические" и "быстрые", но и топливные оксиды азота.

В условиях современного энергетического кризиса и роста цен на дефицитные виды топлива (нефть, газ) проблема защиты окружающей среды тесно связана с проблемами экономичного использования топлива.

Повышение эффективности сжигания мазута и газа и надежности работы промышленных газомазутных котлов, а также снижение вредных выбросов в окружающую среду является перспективной задачей пром-энергетики, поэтому изучение физико-химических процессов, позволяющих совершенствовать методу сжигания этих топлив, является актуальным и в обозримом будущем.

В связи с подписанием Конвенции ЕЭК ООН о снижении выброса

странами-участницами, в том числе и нашей страны, оксидов серы и азота в лмосферу на 30 % к 1993 году (по сравнению с 1980 г.) тематика и содержаний настоящей работы соответствуют решению актуальных задач, направленных на разработку и внедрение новых методов и технических решений высокоэффективного использования топлива и уменьшению вредных выбросов-в окружающую среду.

Исследования по теме диссертационной работы выполнялись в рамках республиканской программы 71.02р "Энергосбережение".

Целью работы является изучение физико-химических процессов горения при двухступенчатом сжигании мазута в промышленных гаэо-мазутных котлах, позволяющих повысить эффективность сжигания топлива, надежность работы котлов, снизить вредные выбросы в окружающую среду и способствовать более широкому внедрению этого способа сжигания топлива.

Для достижения указанной цели использованы теоретические и экспериментальные методы исследований.

Научная новизна и основные положения, полученные автором.

Разработана кинетическо-диффузионная модель горения жидкого топлива и на основе ее изучено влияние различных факторов на процесс горения и образования оксидов азота и серы при двухступенчатом сжигании.

Разработаны горелочные устройства для двухступенчатого сжигания мазута и газа и внедрены на промышленном котле.

Получена зависимость для определения выхода оксидов азота при двухступенчатом сжигании жидкого топлива, которая дает достаточно хорошее совпадение с экспериментальными данными.

Сделана оценка экономической эффективности от снижения выбросов оксидов азота при двухступенчатом сжигании жидкого топлива.

Выполнена технико-экономическая оптимизация доли первичного воздуха для снижения выхода оксидов азота при двухступенчатом сжигании жидкого топлива.

На защиту выносятся следукицие научные положения и результаты: математическая модель горения жидкого топлива в кинетичес-ко-диффузионной области и результаты аналитических исследований, полученные на основании предложенной математической модели;

зависимость для определения выхода окседов азота при двух- . ступенчатом сжигании жидкого топлива;

конструкция новых горелочных устройств для двухступенчатого сжигания мазута и газа, внедренная на промышленном котле;

экспериментальные данные, полученные на котле, оборудованном новыми горелочндаи устройствами;

оценка экономической эффективности от снижения выбросов оксидов азота при двухступенчатом сжигании жидкого топлива;

технико-экономическая оптимизация доли первичного воздуха для снижения выхода оксидов азота при двухступенчатом сжигании жидкого топлива.

Практическая ценность работы определяется участием в решении актуальной народнохозяйственной задачи по повышению эффективности использования топлива и снижению вредных выбросов в окружающую среду.

Реализация работы и степень достоверности результатов. По результатам работы разработаны и внедрены газомазутные горелки двухступенчатого сжигания на котле ДКВР-Ю-13 котельной Предприятия электрических сетей г. Молодечно. Внедрение новых горелочных устройств позволило повысить КПД котла на 1,5 %, снизить выбросы оксидов азота в два раза, оксидов серы на 15 %. Годовой экономический эффект составил 25 т мазута.

Достоверность результатов исследований подтверждается хорошим их совпадением с расчетными по предлагаемой математической модели, а также удовлетворительным согласованием с результатами других авторов.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на научно-технической конференции "Актуальные задачи энергопроизводства и энергопотребления в Белоруссии" (Минск, 1988г.) на межвузовском семинаре в СПИ по проблемам повышения эффективности проектируемых теплоэнергетических установок и энергосбережения (Саратов, июнь 1989 г.), на Всесоюзной конференции "Снижение и очистка газовых выбросов в атмосферу" (Киев, июнь 1989г.), на конференции в ИЭИ "Повышение экономичности и надежности тепловых и атомных станций" (Иваново, июнь 1989 г.), на научно-технических конференциях преподавателей и работников промышленности в БГПА (Минск, 1988-1992 гр.)» на совместном заседании кафедр "Промышленная теплоэнергетику и теплотехника" и "Тепловые электрические станцин" (Минск, 1992 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных ра-

боч.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, приложения и списка литературы из 148 наименований, работа изложена на 161 странице и включает 40 рисунков,. 4 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы. Необходимо решать проблему сокращения вредных выбросов, загрязняющих окружающую среду, а также задачи более эффективного использования топлива и повышения надежности работы котельного оборудования. Указывается цель работы, научная и практическая ее ценность.

В первой главе дан критический анализ публикаций по проблемам работы промышленных паровых и водогрейных газомазутных котлов различных типов, а также публикаций по двухступенчатому способу сжигания топлива.

Значительный прирост потребления топлива котельными установками средней и небольшой мощности вызывает необходимость приставного внимания к вопросам сжигания топлива. Одним из основных требований к вопросам сжигания газа и мазута в промышленных котлах является необходимость организации для каждого типа топочного устройства такого метода сжигания, у которого теплообменные характеристики и габаритные размеры факела наилучшим образом соответствуют размерам и конструкции топки.

Анализ литературных источников показал, что эффективность использования топлива в промышленных газомазутных котлах и надежность их работы недостаточно высокие. Кроме того, в них мало внимания уделяется мероприятиям по снижению вредных выбросов в атмосферу. Приводится критический анализ, литературных источников по двухступенчатому сжиганию мазута и газа. Показано, что при двухступенчатом сжигании этих топлив уменьшается максимальная температура в топке и снижаются максимальные падающие тепловые потоки на экраны, что увеличивает их надежность работы, а. также уменьшается выход оксидов азота.

Из анализа работ по двухступенчатому сжиганию топлива видно,

что в значительной степени недостатки в работе промышленных газомазутных котлов могут быть устранены путем применения двухступенчатого способа сжигания.

Исследованию двухступенчатого сжигания жидкого и газообразного топлива и образованию оксидов азота и серного ангидрида посвящен ряд работ. Большой вклад внесли И.Я.Сигал, В.А.Спейшер, А.К.Внуков, Э.П.Волков, А.А.Отс, Л.А.Рихтер, А.Д.Горбаненко, А.И. Попов, Л.М.Цирульников, Б.С.Белосельский, А.Е.Еринов, Б.В.Берг, Р.Б.Ахмедов, В.А.Павлов, В.И.Бабий, Ю.М.Липов, В.Р.Котлер, Ю.В. Иванов, В.А.^ристич и др.

Однако анализ литературных данных показал, что в настоящее время еще недостаточно изучены закономерности горения жидкого топлива и газа при двухступенчатом сжигании и образования вредных оксидов азота.

Поэтому особый интерес представляет аналитическое исследование горения жидкого топлива и возможных способов снижения выхода оксидов, азота и серного ангидрида при двухступенчатом сжигании мазута и газа.

Таким образом, исходя из анализа литературных источников, определены задачи исследований.

Вторая глава. Горение топлива является сложным физико-химическим процессом. Характер реакций и количество выделяющегося тепла определяется -химическими процессами. На скорость протекания реакций влияют физические факторы - теплопроводность, диффузия, турбулентное перемешивание, возникающее при контакте веществ различного состава и температуры. В этих условиях образование оксидов азота и серы существенным образом определяются не только скоростью химических процессов, но и их взаимосвязью с физическими процессами.

Следовательно, условия, определяющие образование оксидов, зависят от конкретного вида топочного устройства. Тем не менее в топочных устройствах котлов можно выделить некоторые общие черты процессов, которые позволяют разработать общую методику р-гсчета горения углеводородного топлива и образования оксидов азота и серы.

При двухступенчатом сжигании это прежде всего зона первичного горения, которая характеризуется высокой степенью неоднородности, определяемой процессами смешенич топлива и окислителя. Про-

цесс горения в факеле протекает очень быстро и его можно рассматривать как адиабатический. По мере движения продуктов сгорания в топочном объеме уменьшается неоднородность потока за счет диффузии и турбулентного перемешивания. Горение на второй ступени характеризуется меньшей скоростью образования оксидов азота и серы.

При горении мазута наибольший интерес, с точки зрения образования оксидов азота и серы, представляет стадия воспламенения и горения паровой фазы. В качестве паровой фазы жидкого топлива принято газообразное топливо следующего состава: СН^ = 35 %, С^Н^ = = 29 %, Н2 = 32,2 %, Ь = 2,5 %, ЫР= 0,3 %. У/р= I %.

В главе приведена математическая модель горения углеводородного топлива при двухступенчатом сжигании в кинетическо-диффузи-онной области, включающая в себя кинетику процесса горения и другие физические факторы, имеющие место при горении топлива.

Кинетика процесса горения углеводородного топлива, представляет совокупность высокотемпературного окисления метала, этилена и водорода, реакций диссоциации продуктов сгорания, а также механизмов образования оксвдов азота и серы. Химические реакции отобраны по величине интеграла:

1= /у/А'* •

х

где V/- скорость; X,- время реакции.

Таким образом, были выбраны 99 реакций 34 компонентов, которые взяты за основу в качестве механизма горения углеводородного жидкого топлива.

Изменения концентраций реагентов во времени описываются в общем случае кинетическим дифференциальным уравнением вида:

<..т,и

где г, ¡у - кинетические константы скоростей реакций;

'•¿к С|

С) ест"- концентрации реагентов.

Применительно к кинетике процесса горения углеводородного . топлива составлено 34 кинетических дифференциальных уравнений для каждого химического элемента.

Кроме того, в математическую модель горения углеводородного топлива при двухступенчатом сжигании в кинетическо-диффузионнпй

области входят следующие уравнения ■уравнение движения газовой ср'

у.,/ 1 \ пЛ

л г а

уравнение движения газовой среды для закрученной струи

гос* ± ± 0 ± •

\Л/ -\rrii_liIllfl-Li Х- -1а<Г

~ ^ ^ +А ,1пг\ 2 2 Р л. Г1V г „212 • =■«

уравнение движения горящей капли 2

А V д У /2 2 2 '

уравнение выгорания капли жидкого топлива с учетом замедленного горения кокса

_^_гЛ |,сп(у-т«)"\.

~ 3600 ( 1,75 - 0,65 укся I ^исп ]'

уравнение выгорания полидисперсной системы факела

(,-хг)"!

доля испарившегося топлива равна Ц= I - &• , уравнение смешения топлива с воздухом

уравнение теплового баланса реагирующей среды L

В третьей главе приведены результаты расчета горения мазута и образования оксидов серы и азота по предлагаемой кинетическо-диффузионной модели. Расчеты показали, что характеристика горения К г , с учетом горения кокса, существенно ниже, чем без учета горения кокса для капель одинакового размера. При двухступенчатом горении мазута с уменьшением диаметра капли характеристика горения в обоих случаях уменьшается, например, при 8 = 200 мкм Кг , с учетом горения кокса, равна 0,8-м^/с, а при 8 = = 50 мкм - 0,б*10"^ м2/с и соответственно без учета горения кокса 1,38'10~® и 1,05*10~® m'Vc. Это хорошо согласуется с экспериментальными данными других авторов.

С ростом начального диаметра капель в полидисперсном факеле

характеристика горения возрастает, например, при изменении диетах ста* _.nri аметра с о0 = 200 мкм до о0 = 700 мкм характеристика, горения мазута возрастает с 6-10"^ м^/с до м^/с. Это объясня-■ ется увеличением относительной скорости капель.

Анализ расчетных данных показал, что изменение доли выгорания жидкого топлива в полидисперсном факеле при двухступенчатом сжигании жидкого топлива с учетом горения кокса существенно зависит от максимального начального размера капли. Например, время полного выгорания капель полидисперсного факела при начальном диаметре капель 700 мкм составляет 7-Ю-^ с вместо 7-10-^с для факела с 60та* = 200 мкм. Это хорошо согласуется с известным положением, что для более эффективного сжигания тяжелых жидких топлив необходим тонкий распыл.

Зависимость характеристики горения от угла установки лопаток горелки при двухступенчатом сжигании мазута представлена на рис.1.

Видно, что с изменением угла установки лопаток горелки с 30° до 60 0 значение характеристики горения мазута увеличивается с

'Л

м2/с t*

0,8 0,6

30" 60o

jj ---

Рис. I. Зависимость характеристики горения жидкого топлива

от угла установки лопэ.ток горелки при двухступенчатом сжигании: cXi= 0,8; <£0 = 1,05; 50 = 200 мкм

КСГ= 0,7-10~б м2/с до КрР= 1,3-Ю"6 м2/с. Это можно объяснить более интенсивным смесеобразованием.

Расчетные исследования теплообмена в процессе выгорания капли показали, что во всех случаях критерий Нуссельта с уменьшением диаметра капли уменьшается, т.е. ухудшается теплообмен между каплей и газами. На рисунке 2 представлена зависимость критерия Нуссельта от диаметра капли в процессе ее выгорания при двухступенчатом сжигании мазута при различном угле установки лопаток горелки. Из рисунка видно, что с увеличением угла установки лопаток горелки теплообмен между каплей и газами улучшается. При увеличении угла установки лопаток с 30 0 до 60 0 при диаметре капли,равном 150 мкм, значение критерия Нуссельта увеличивается с 3,0 до 6,2.

При двухступенчатом сжигании мазута применение искусственной рециркуляции, Гг= 25 %, приводит к снижению образования оксидов азота на 50 %. Дальнейшее увеличение доли рециркуляции дает незначительное снижение выхода оксидов ачота.

Влияние естественной рециркуляции газов аналогично влиянию искусственной рециркуляции, но она менее эффективна. Например, при Р,, = 25 % снижение образования оксидов азота составляет 38

7,0

Nu

ZOO 100 мкм O 8--

Рис. 2. Зависимость критерия Нуссельта от диаметра капли в процессе ее выгорания при двухступенчатом сжигании:

0,8; сСо = 1,05; 60 = 200 мкм

I -3 -

f = 30 и; 2 - 45 Р = 60 0

Установлено, что оптимальная доля первичного воздуха, при которой выход оксидов азота минимален, составляет 0,75 - 0,82.

Из расчетов следует, что оптимальный угол установки лопаток с точки зрения образования оксидов азота равен 45 При увеличении угла установки лопаток более 45 0 происходит увеличение образования оксидов азота. Это объясняется увеличением локальной концентрации кислорода в зоне горения.

п ста*

С, ростом начального диаметра капель с ой = 200 ыкм до

$0та* = 700 мкм снижение образования оксидов азота составляет 20 %. Это хорошо согласуется с литературными данными.

Содержание азота в топливе существенно влияет на суммарный выход оксидов азота. Например, при изменении содержания азота в топливе с 0,2 До 0,8 % выход оксидов азота увеличивается примерно в два раза.

На основании выполненных расчетов по.предлагаемой математической модели горения жидкого топлива 'в кинетическо-диффузионной области получена зависимость для определения выхода оксидов азота при двухступенчатом сжигании жидкого топлива:

К

где суммарный коэффициент избытка воздуха;

$ '

Кр - коэффициент, учитывающий влияние искусственной рециркуляции газов на выход оксидов азота;

Кр - коэффициент, учитывающий влияние естественной рецирку-Л ляции газов на выход оксидов азота;

К ~ коэффициент, учитывающий влияние содержания азота ™т

топлива;

Кд, - коэффициент, учитывающий влияние максимального начального размера капель жидкого топлива в полидисперсном факеле;

Кр - коэффициент, учитывающий влияние угла установки лопаток горелки;

К, - коэффициент, учитывающий влияние доли первичного воздуха;

Хт - коэффициент, учитывающий влияние температуры;

^ - коэффициент, учитывающий влияние содержания серы в жидком топливе на выход оксидов азота.

Для всех коэффициентов, входящих в формулу, получены расчетные зависимости. На рис. 3 дано сопоставление измеренных концентраций оксидов азота и рассчитанных при тех же условиях по формуле, Как видно из рисунка, расчетные и измеренные концентрации достаточно хорошо совпадают.

Полученные расчетные данные показали, что при двухступенчатом сжигании жидкого топлива в кинетическо-диффузионной области горения с коэффициентом избытка воздуха на первой стадии 0,0 и общем избытке 1,05 происходит снижение концентрации серного ангидрида на 14 % по сравнению с одноступенчатым сжиганием. Расчеты также показывают, что содержание серы в жидком топливе способствует снижению концентрации оксидов азота.

В четвертой главе сделана оценка экономической эффективности от снижения выбросов оксидов азота при двухступенчатом сжигании жидкого топлива.

Применение способов сжигания топлива с минимальным образованием вредных веществ экономически целесообразно для котельных установок, в которых токсичность уходящих газов практически полностью определяется вредными веществами, образующимися при сжигании топлива. При экономическом обосновании учитывается, что затраты на уменьшение вредных выбросов с дымовыми газами промышленных ко-

о,? 0,6 0.5 О,*

0,2 0,1

0/1 0,2 0,3 0, А 0,5 0,6 ум5 о/

N0 Г4"--

Рис. 3. Сопоставление измеренных и расчетных концентраций оксидов азота при двухступенчатом сжигании жидкого топлива:

о,х - расчетные; □ - измеренные,

тельных осуществляются в энергетике, а положительные эффекты получаются в других отраслях народного хозяйства.

Экономическое обоснование мероприятий по охране атмосферного воздуха выполнено на основе сравнения вариантов с использованием критерия минимума приведенных затрат.

Расчеты показали, что с увеличением производительности, котельной и числа часов использования установленной мощности годовой экономический эффект от снижения выбросов оксидов азота в окружающую среду существенно увеличивается.

Показано, что местоположение котельной влияет на годовой экономический эффект от снижения выбросов оксидов азота. Наибольший годовой экономический эффект от снижения выбросов оксидов азота имеет место, когда котельная расположена в местности, где предъявляются наиболее жесткие требования к охране окружающей

□ /

/

□ / □

3?А / /

среды (например, при расположении котельной в пригородной зоне отдыха).

Выявлено, что при расположении котельной в различной местности, где требования к охране окружающей среды резко отличаются, во всех случаях оптимальная доля первичного воздуха лежит в пределах 0,75 - 0,82.

Пятая глава. В главе приведены результаты промышленного внедрения газомазутных горелок двухступенчатого сжигания, а также методика измерений и обработки экспериментальных данных. Горелки были установлены на котле ДКВР-10-13. Проведенные испытания котла при сжигании мазута в широком диапазоне изменения нагрузок позволили выявить следующее-

Котел, оборудованный новыми-горелочными устройствами для двухступенчатого сжигания топлива, показал высокую эффективность сжигания топлива в данных горелках, о чем свидетельствует повы-

')00 мг м! 500

200

100

N0*

О

М 1,95 2,1/9 403 «£ 5,5?

Ък --

Рис. 4. Изменение концентрации оксидов азота в уходящих

газах в зависимости от нагрузки котла: . сС = 1,21. д- котел с заводскими горелками; в - котел с горелками двухступенчатого сжигания.

ь^д

шение КПД котельного агрегата. В результате снижения коэффициента избытка воздуха в топке и температуры уходящих газов КПД котла повысился в среднем на 1,5%.

Повысилась надежность работы экранных поверхностей нагрева в результате снижения максимальных падающих тепловых потоков в среднем на 25 - 30 %.

Применение новых горелочных устройств позволило снизить выбросы оксидов азота в два раза при максимальной нагрузке (рис. 4).

Исследования показали, что содержание серного ангидрида в уходящих газах снизилось в среднем на 15 %.

Проведенные аэродинамические исследования показали, что сопротивление горелки значительно начинает возрастать с увеличением нагрузки более 75 %.

ОСНОВНЫЕ вывода ПО РАБОТЕ

1. Разработана математическая модель горения жидкого топлива в кинетическо-диффузионной области, включающая уравнение движения газовой среды, уравнение движения капель жидкого топлива с переменной массой, уравнение выгорания капель, уравнение выгорания полидисперсной системы факела, уравнение смешения топлива с воздухом, уравнение теплового баланса реагирующей среды и 34 кинетических дифференциальных уравнений изменения концентраций реагирующих компонентов.

2. Анализ полученных расчетных данных по предлагаемой модели показал, что при двухступенчатом сжигании жвдкого топлива оптимальный угол установки лопаток горелки, при котором выход оксидов азота минимальный, равен 45 Установлено, что при двухступенчатом сжигании жидкого топлива одновременно с уменьшением образования "термических" и "топливных" оксидов чзота происходит снижение образования и сернистого ангидрида. При этом минимальный выход оксидов азота имеет место при коэффициенте избытка воздуха на первой ступени 0,75 - 0,82. Расчеты показывают, что содержание серы в жццком топливе способствует снижению концентрации оксидов азота.

3. Анализ расчетных данных подтверждает, что искусственная рециркуляция продуктов сгорания в первичный воздух является эффективным способом снижения выхода оксидов азота. Так, при двух-

ступенчатом сжигании жидкого топлива при вводе газов рециркуляции в первичный воздух в количестве 25 % приводит к снижению концентрации оксидов азота на 50 %.

Влияние естественной рециркуляции газов аналогично влиянию искусственной рециркуляции, но она менее.эффективна.' Например, при степени естественной рециркуляции газов, равной 25 %, снижение образования оксидов азота составляет 38 %.

4. На основании выполненных расчетов по предлагаемой математической модели горения жидкого топлива в кинегическо-диффузион-ной области получена зависимость для определения выхода оксидов азота при двухступенчатом сжигании жидкого топлива, которая дает достаточно хорошее совпадение с экспериментальными данными. Предложенную зависимость можно использовать для оценки влияния конструктивных и режимных факторов на выход оксидов азота при разработке топочных и горелочных устройств или организации оптимальных режимов сжигания жидкого топлива, обеспечивающих минимальный выход.

5. Сделана оценка экономической эффективности от снижения выбросов оксидов азота при двухступенчатом сжигании жидкого топлива. Показано, что месторасположение котельной существенно влияет на годовой экономический эффект от снижения выбросов оксидов азота. Наибольший годовой экономический эффект от снижения выбросов оксидов азота имеет место, когда котельная расположена в местности, где предъявляются наиболее жесткие требования к охране окружающей среды (например, при расположении котельной в пригородной эоно отдыха),

С увеличением паропроизводительности котельной и числа часов использования установленной мощности годовой экономический эффект от снижения выбросов оксидов азота в окружающую среду существенно увеличивается. Показано, что при расположении котельной в любой местности, оптимальная доля первичного воздуха находится в пределах 0,75 - 0,82.

6. Разработаны новые горэлочные устройства для двухступенчатого сжигания газа и мазута на промышленных газомазутных котлах. Опыт промышленной эксплуатации газомаэутных котлов, оборудованных новыми горелочными устройствами для двухступенчатого сжигания топлива, показал высокую эффективность сжигания топлива в данных

горелках. Например, для котла ДКВР-10-13 КПД повысился в среднем на 1,6 Повысилась надежность работы экранных поверхностей нагрева в результате снижения максимальных падающих тепловых потоков в среднем на 25 - 30 %. Установка новых горелочных устройств для двухступенчатого сжигания топлива привела к снижению выхода оксидов азота в два раза, а серного ангидрида на 15 %. Новые го-релочные устройства разработаны для промышленных котлов различных типов.

Результаты выполненной работы, направленные на повышение эффективности использования топлива и снижение вредных выбросов оксидов азота в атмосферу, внедрены на промышленном котле. Годовал экономия топлива от внедрения.результатов работы составила . 25 т мазута.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Жихар Г.И., Тарасевич Л.А. и др. Двухступенчатое сжигание жидкого и газообразного топлива в котлах// Актуальные задачи энергопроизводства и энергопотребления в Белорусской ССР: Тезисы докладов научно-практической конференции 31.03 - 1.04. . Минск, 1988. -С. 16.

2. Жихар Г.И., Тарасевич Л.А. Образование оксидов азота при двухступенчатом сжигании жидкого топлива в промышленных котлах// Методы защиты окружающей среды в энергетике, их оптимизация и эффективность: Тезисы межвузовского семинара (июнь 1989). -Саратов. - 1990. - С. 65-67.

3. Еихар Г.И., Тарасевич I.A. Влияние различных факторов на образование оксидов азота при двухступенчатом сжигании в промышленных котлах // Снижение и очистка газовых выбросов в атмосферу: Тезисы докладов всесоюзной конференции'(июнь 1989). -Киев, 1969',- Вып. I. - С. 65-67.

4. Жихар Г.И., Тарасевич Л.А. Двухступенчатое сжигание жидкого топлива в котлах// Современное состояние, проблемы и перспективы энергетики и технологии в энергостроении: Тезисы всесоюзной научно-технической конференции (июнь 1989). - Иваново, 1989.-Т. 2. - С. 37.

5. Кихар Г.И., Тарасевич Л.А. Расчетное исследование двухступенчатого сжигания жидкого топлива// Энергетика (Изв. ВУЗов). -1992. - W 5-6. - С. 45-49.

6. Шихар Г.И., Тарасович Л.А. Исследование образования оксидов азота при двухступенчатом сжигании жидкого топлива// Ред. журн. "Изв. ВУЗов. Энергетика". - Минск, 1992. - 8 с. - Деп. в ВИЩГИ № 3147-В92.

7. Жихар Г.И., Тарасевич Л.А. Исследование двухступенчатого сжигания мазута на когла ДКВР—10-13 // Ред. журн. "Изв. ВУЗов. Энергетика". - Минск, 1992. - 9 с. - Деп. в ВИНИТИ № 3149-В92.