автореферат диссертации по строительству, 05.23.03, диссертация на тему:Оптимизация работы систем теплоснабжения с котельными установками малой мощности с целью снижения образования оксидов азота

894608446

На правах рукописи

Кущ Людмила Романовна

ОПТИМИЗАЦИЯ РАБОТЫ СИСТЕМ -ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ С КОТЕЛЬНЫМИ УСТАНОВКАМИ МАЛОЙ МОЩНОСТИ С ЦЕЛЬЮ СНИЖЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ОКСИДОВ АЗОТА

Специальность 05.23.03. - Теплоснабжение, вентиляция,

кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

'2 3 СЕН ?ою

Волгоград - 2010

004608446

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор,

Фокин Владимир Михайлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

Грига Анатолий Данилович, ГОУ ВПО «Московский энергетический университет», филиал, г. Волжский

кандидат технических наук, доцент, Кудрявцев Леонид Витальевич, ГОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет».

Ведущая организация: Белгородский государственный

технологический университет им. В. Г. Шухова

Защита состоится « 07 » октября 2010 г. в 10 00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.026.01 в ГОУ ВПО Волгоградском государственном архитектурно - строительном университете по адресу: 400074, ул. Академическая 1, ауд. Б - 203.

С диссертацией можно ознакомиться в научно - технической библиотеке ГОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно -строительного университета.

Автореферат разослан « 02 » сентября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Пшеничкина В. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В отопительных, промышленных котельных систем теплоснабжения при сжигании различных видов органического топлива в атмосферу поступает значительное количество вредных токсичных и канцерогенных веществ. Одним из наиболее вредных компонентов продуктов сгорания органических топлив, учитывая их токсичность и массовый выброс, являются оксиды азота. Уровень их эмиссии в настоящее время является одним из основных технико-экономических показателей паровых и водогрейных котлов систем теплоснабжения.

Для повышения эффективности работы котлов систем теплоснабжения в рамках Государственной научно - технической программы России «Экологически чистая энергетика» предложены различные технологические мероприятия. Одним из них является разработка мероприятий по совершенствованию работы горелочных устройств в котельных установках систем теплоснабжения и снижения токсичных продуктов сгорания.

Для подавления оксидов азота предлагается использовать нейтрализатор токсичных продуктов сгорания с применением нанотехнологий -ионной имплантации, которая позволяет получать каталитические характеристики материалов экономичным способом.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ ГОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.

Цель работы - оптимизация работы котельных установок систем теплоснабжения путем снижения вредных выбросов от сжигания органического газообразного топлива с использованием нейтрализатора токсичных продуктов сгорания.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

- теоретическое обоснование применения катализаторов для снижения токсичных продуктов сгорания при сжигании органического топлива га-зогорелочными устройствами котельных установок систем теплоснабжения;

- разработка конструкции нейтрализатора токсичных продуктов сгорания для котельных установок систем теплоснабжения;

- разработка экспериментальной установки исследования эффективности работы нейтрализатора токсичных продуктов сгорания;

- экспериментальное исследование по определению рациональных геометрических размеров и местоположения нейтрализатора токсичных продуктов сгорания;

- разработка теоретических и практических предложений по применению нейтрализатора токсичных продуктов сгорания в котельных установках систем теплоснабжения;

- разработка установки для нанесения каталитического покрытия на нейтрализатор токсичных продуктов сгорания.

Основная идея работы состоит в использовании в котельных установках систем теплоснабжения модернизированных горелочных устройств с нейтрализатором токсичных продуктов сгорания, снижающих токсичные продукты сгорания при сжигании газообразного топлива.

Методы исследования: аналитическое обобщение известных научных и технических результатов по сжиганию органического топлива и снижению токсичных выбросов, физико-математическое моделирование геометрических параметров устройства для снижения токсичных продуктов сгорания, процессов корпускулярного легирования, экспериментальные исследования в лабораторных и промышленных условиях действующего производства нейтрализатора токсичных продуктов сгорания, математическая обработка результатов эксперимента.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций основана на применении классических положений теоретического анализа, моделирования изучаемых процессов, подтверждена удовлетворяющей сходимостью полученных результатов экспериментальных исследований, проведённых в лабораторных и производственных условиях.

Научная новизна работы:

- для совершенствования работы котельных установок систем теплоснабжения разработана конструкция нейтрализатора токсичных продуктов сгорания с целью подавления оксидов азота при сжигании органического газообразного топлива газогорелочными устройствами;

- с целью оптимизации работы газогорелочных устройств систем теплоснабжения разработана методика исследования эффективности работы нейтрализатора токсичных продуктов сгорания на базе бытовой горелки;

- разработана методика исследования промышленного образца нейтрализатора токсичных продуктов сгорания на базе котлоагрегата КСВа - 2 Гс ВК—21;

- впервые получены зависимости эффективности работы нейтрализатора от местоположения и геометрических параметров: площади ячеек, количества слоев и расстояния между ними;

Практическое значение работы:

- для котельных установок систем теплоснабжения разработана и защищена патентом конструкция горелочного устройства с нейтрализатором токсичных продуктов сгорания (патент 1Ш 86282 Ш МПК Р23 Б 14/12);

- для котельных установок систем теплоснабжения разработаны защищенная патентом установка для нанесения каталитических покрытий (№2010113619/20(019203); заявл.07.04.2010) и методика нанесения каталитического покрытия на нейтрализатор токсичных продуктов сгорания.

- для совершенствования систем теплоснабжения разработаны лабораторная и промышленная экспериментальные установки исследования эффективности работы нейтрализатора токсичных продуктов сгорания;

- промышленные исследования в котельной ООО «Волгоградтрансгаз» позволяют рекомендовать использование нейтрализатора токсичных продуктов сгорания для снижения оксидов азота при сжигании органического газообразного топлива в котельных систем теплоснабжения;

- разработанные рекомендации по применению нейтрализатора токсичных продуктов сгорания позволяют оптимизировать работу теплогенери-рующих установок систем теплоснабжения;

- результаты исследования внедрены в условия действующего производства, получены экологический и экономический эффекты с выдачей рекомендаций для дальнейшей работы в условиях производства.

Реализация результатов работы. Результаты исследовательской работы использованы ООО «Газпром трансгаз Волгоград» при эксплуатации теплогенерирующих установок в котельной ООО «Волгоградтрансгаз».

Материалы диссертационной работы внедрены в учебный процесс при подготовке инженеров по специальностям 290700 «Тсплогазоснабжс-нис и вентиляция», 140106 « Энергообеспечение предприятий» ГОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета при чтении лекций, проведении практических и лабораторных занятий по дисциплинам «Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологи-ях», «Источники тепло™ систем теплоснабжения». На защиту выносится:

- теоретическое обоснование применения катализаторов для снижения токсичных продуктов сгорания при сжигании органического топлива газо-горедочными устройствами котельных установок систем теплоснабжения;

- экспериментальные установки и методики исследования эффективности работы нейтрализатора токсичных продуктов сгорания;

- результаты лабораторного эксперимента но исследованию концентрации продуктов сгорания дымовых газов бытовой газовой горелки после применения нейтрализатора в зависимости от местоположения и геометрических параметров: площади ячеек, количества слоев и расстояния между ними;

- результаты исследования работы нейтрализатора в промышленных условиях на котлоагрегате типа КСВа - 2Гс ВК-21;

- конструкция горелочного устройства с нейтрализатором токсичных продуктов сгорания;

- установка для нанесения каталитических покрытий и методика нанесения каталитического покрытия на нейтрализатор токсичных продуктов сгорания газогорелочных устройств котельных установок.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы представлялись и докладывались па Международной научно - технической конференции «Энергетика - 2008: инновации, решения, перспективы», г. Казань; на VI юбилейной международной научной конференции «Инновации в науке и образовании - 2008»,г. Калининград; IX Международной на-

учно - практической конференции «Проблемы энергоснабжения и экологии в промышленном и жилищно-коммунальном комплексах»,2008 г., Пенза; на VI Международной научной конференции «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды» 2008 г.,Волгоград; на международной науч. - практич. конференции «Повышение безопасности энергетических комплексов, эффективности охраны труда и экологичное™ технолотче-ских процессов» 2010 г., Астрахань; на УШ Международной науч. конференции «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды» 2010 г., Самарканд.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликованы 15 работ, в том числе один патент, четыре работы по списку ВАК, а также в материалах международных и всероссийских конференций.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка и приложений. Общий объём - 148 страниц, в том числе: 34 рисунка на 32 страницах; 16 таблиц па 18 страницах, список литературы из 154 наименований на 16 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации. С цслыо совершенствования систем теплоснабжения, снижения оксидов азота в котельных установках систем теплоснабжения ЖКХ предлагается применить устройство с каталитической поверхностью, полученной методом корпускулярного (ионного) легирования.

В первой главе проведен аналитический обзор литературных источников, в которых изложены современные технологические и химические методы снижения оксидов азота в теплогенерирующих установках. Показана роль катализаторов в химических реакциях окисления при сжигании газообразного топлива: при сжигании углеводородов в присутствии катализаторов происходит их каталитическое дегидрирование. В результате образованный водород может восстанавливать оксиды азота, углерода на катализаторе.

Использование свойств катализаторов позволяет применить их для снижения токсичных продуктов сгорания в котельных установках систем теплоснабжения.

Во второй главе изложены физико - химические основы сжигания газового топлива в котельных установках систем теплоснабжения. В топке в результате наложения процесса термического распада углеводородов и цепной реакции окисления образуются как продукты окисления: углекислый газ С02 и вода Н20, гак и угарный газ СО, водород Н2, элементарный углерод и продукты неполного окисления. Соотношение между указанными компонентами зависит от условий и длительности нагревания газа, предшествующего реакциям окисления.

^кр = 77~Г' мм' (2)

Для оценки геометрических параметров ячеек нейтрализатора, обеспечивающих свободный проход пламени сквозь него, использована оценка величины радиуса Дебая - расстояния, на котором кулоновское поле любого заряда плазмы (пламя - слабоионизированная плазма) экранируется окружающими его зарядами противоположного знака:

■гтг

Г0 =д --2 » См 0)

V 4п-п-е

где к - постоянная Больцмана, равна 1,38-10 "23 Д>к/град; Т - абсолютная температура газовой среды, К; л — концентрация зарядов, 1/см 3; е - единица заряда, равна 1,6-10 " ,9Кл (4,8-10 "10 ед).

Исходя из тепловой теории горения, определен критический условный диаметр ячеек нейтрализатора, через которые фронт пламени не может перемещаться независимо от скорости смеси:

Ре-Д и-с

где Ре - критерий Пекле, Л - коэффициент теплопроводности исходной смеси, Вт / (м град), и - скорость движения газовой смеси, м/с; с - объемная теплоемкость газовой смеси, Дж / (м3 -град).

Для повышения эффективности работы нейтрализатора за счет увеличения его активной каталитической поверхности анализировалась возможность установки двухслойного нейтрализатора с расположением слоев в ряд друг за другом вплотную и на расстоянии друг от друга. Применение многослойного нейтрализатора токсичных продуктов сгорания (НТПС) приводит к увеличению суммарных потерь теплоты из зоны реакции в окружающую среду за счет уменьшения условного диаметра ячеек для прохождения газовоздушной смеси и увеличения его удельной поверхности по уравнению:

е = 2--^-(Гф-Гя),Д* (3)

г ип

где а - коэффициент теплоотдачи, Вт / (м2-К), г - условный радиус канала для прохождения газовоздушной смеси, м, а — коэффициент температуропроводности, м2/с, [/„ - скорость распространения пламени, м/с, Тф - температура пламени в реальных условиях сжигания топлива, К, То - исходная температура газовой смеси, К. Учитывая факт роста удельного теплоотво-да от фронта горения по отношению к тепловыделению, приводящего к затуханию реакции и препятствующего распространению пламени, при установке двух и более нейтрализаторов, толщина НТПС определялась экспериментально.

Использование известных соотношений (1) - (3) позволило определить геометрические параметры нейтрализатора для снижения оксидов азота в котельных установках систем теплоснабжения.

В третьей главе представлено описание лабораторной экспериментальной установки, разработанной методики исследования эффективности работы НТПС на базе бытовой горелки. Выполнены экспериментальные исследования концентрации продуктов сгорания дымовых газов после применения нейтрализатора в зависимости от местоположения и геометрических параметров: площади ячеек, количества слоев и расстояния между ними.

Экспериментальная установка (рис.1) состоит из бытовой газовой горелки, вытяжной трубы - конфузора и нейтрализатора токсичных выбросов. Вытяжная труба - конфузор выполнена в форме усеченного конуса из стали. Геометрические размеры трубы: высота - 170 мм; диаметр основания - 150 мм; диаметр верхней части - 80 мм. С наружной стороны дымовая труба изолирована асбестовым полотном с целью уменьшения тепловых потерь.

Рис. 1. Схема и внешний вид экспериментальной установки исследования эффективности работы нейтрализатора токсичных продуктов сгорания для котельных установок систем телоснабжения: 1 газовая горелка, 2 - вытяжная груба - конфузор, 3 - нейтрализатор токсичных продуктов сгорания Нейтрализатор токсичных продуктов сгорания представляет собой стальную сетку, поверхность которой подвергалась корпускулярному легированию ионами и нейтралями нитрида молибдена. Для эксперимента были взяты сетки с различной площадью ячеек: 4, 10, 16 и 25 мм'. С целью изменения толщины нейтрализатора рассматривались однослойные, двухслойные при расположении сеток вплотную и двухслойные при расположении сеток на расстоянии друг от друга 5 мм. Нейтрализатор устанавливался на расстоянии / = 0,5d и на расстоянии 1 = 2d. За определяемый размер принят диаметр газового насадка d, мм, через который проходит газ.

Контроль параметров дымовых газов определялся портативным газоанализатором TESTO 342- 3, позволяющим производить замеры температуры уходящих газов, концентраций оставшегося в продуктах сгорания кислорода, монооксида углерода СО, оксида азота N0, двуокиси углерода С02.

На рис.2 приведены зависимости концентраций параметров дымовых газов при различных значениях площади ячеек нейтрализатора. Результаты эксперимента показали снижение концентрации оксидов азота при использовании НТПС с 21,7 ррт (без нейтрализатора) до 2,8 ррт (с однослойным нейтрализатором). Использование нейтрализатора с диаметром ячеек менее 3 мм (площадь ячеек нейтрализатора 4мм2) приводит к гашению пламени, на что указывает более высокое содержание монооксида углерода относительно концентрации СО при работе горелки без НТПС (10,7 ррт). Характер изменения концентраций N0, СО, С02 в зависимости от площади ячеек при исследовании двухслойного нейтрализатора аналогичен однослойному.

В процессе эксперимента исследовался состав дымовых газов при использовании однослойных и двухслойных нейтрализаторов с расстояниями между слоями А = 0,6..Л,2 мм и А = 5,6 ...6,2 мм. Нейтрализатор располагался от насадка горелочного устройства на расстоянии / = 0,5с/.

На рис. 3 показано влияние количества слоев нейтрализатора на концентрации оксидов азота и углерода. Из рис. 3 видно, что при установке вплотную двух слоен нейтрализатора проявляется эффект гашения пламени, при этом резко возрастает доля монооксида углерода. При увеличении расстояния между слоями содержание монооксида углерода практически сохраняется таким же высоким. Концентрация оксида азота из-за снижения температуры пламени при расположении слоев вплотную снижается от 9,2 ррт до 6,0 ррт, а при увеличении расстояния между ними с ростом температуры увеличивается до 7,2 ррт. Анализ рис. 3 позволяет сделать вывод, что использование двухслойного нейтрализатора для бытовой горелки менее эффективно.

N0, ррш 15 СО, ррт С'02,% Ю

М)У \

□ а/ / N0, ррш И1СС),

ррт СО}. %

У "С—.___цСО ; !-------¿/ п- ;

\................. ....... ........... ф

: ________Т| сб

--—й

Л.....•.................-ЬЛ- С02

О 10 20 30

8, мм2

Рис. 2. Изменение концентрации оксидов азота N0 и углерода СО, С02 дымовых газов при работе бытового газогорелочного устройства совместно с нейтрализатором в зависимости от площади ячеек однослойного нейтрализатора с площадью ячеек 10 мм

•........

<у> 1,6 цзш лви слия стон вшктпто

6$ .V, мм С1ЛЯ ф:1а-1и>М№ М1*лиу СКИПИ! 5мм)

Рис. 3. Изменение концентрации оксидов азота н углерода дымовых газов при работе бытового газогорелочного устройства совместно с нейтрализатором в зависимости от толщины х, мм нейтрализатора с площадью ячеек 10 мм

Для уточнения местоположения нейтрализатора исследовались два варианта размещения одно- и двухслойных нейтрализаторов: в начальной зоне основного участка горения факела при I ~ 0,5с/ и па расстоянии / ~ 2В табл. 1 приведены результаты эксперимента по исследованию концентрации компонентой дымовых газов газогорелочного устройства.

Таблица 1

Концентрации компонентов дымовых газов бытового газогорелочного устройства

Расстояние Площадь Оксид Оксид Двуокись Кислород Температура

между насадком и централизато- ячеек, мм" азота по. углерода СО, ррт углерода СО,, % О.!, % Т, "С

ром /, мм ррт

однослойный НТПС

0,5 о1 4 2,8 13,3 1,9 17,6 315,3

10 9,2 9,7 2,5 14,2 378,1

16 1,3 9,2 2,7 13,4 380,1

25 20,7 8,3 2,8 12,7 382,7

2с/ 4 7,3 32,2 3,2 14,5 360,2

10 13,1 И,7 3,9 13,7 388,3

16 22,6 11.7 4,6 12,3 392,1

25 28,3 11,8 5.4 11,5 397,3

двухслойный НТПС с расстоянием между слоями Л ~ 0,6 ... 1,2 мм

0,5с/ 4 1,5 292,3 1.4 18,5 202,2

10 6,0 50,0 2,1 16,6 368,3

16 12,2 44,1 2,6 15,2 371,5

25 18,4 23,4 2,4 14,6 379,6

2с1 4 8,6 301,5 2,4 15,2 323,0

10 17,2 51,0 3,0 14,1 374,7

16 25,3 44,1 2,6 15,2 371,5

25 31,9 23,4 2,4 14,6 379,6

двухслойный НТПС с расстоянием между слоями в Ъ - 5,6 ... 6,2 мм

0,5</ 4 1,7 305,6 2,5 16,6 293,7

10 7,0 53,3 3,5 15,8 370,3

16 13,4 22,1 3,5 15,5 388,7

25 19,3 14,0 3,6 15,2 419

двухслойный НТПС с расстоянием между слоями в /; ~ 5,6 ... 6,2 мм

2с1 4 9,2 201 5,9 10,6 400,3

10 18,7 40,7 4,9 12,4 425,3

16 24,7 29,8 5,4 11,5 413,0

25 32,2 14 4,4 13,2 398,7

По результатам исследования можно заключить: установка П'ГПС с площадью ячеек 10...25 мм7' на расстоянии / - 0,5с/ обеспечивает снижение оксидов азота; при расположении НТПС на расстоянии / : 2с/ от насадка газовой горелки значительно возрастает содержание оксидов азота, которое можно объяснить тем, что каталитические реакции реализуются в начальной зоне основного участка пламени; увеличиваются концентрации оксидов углерода, что согласуется с литературными источниками; при использовании НТПС с площадью ячеек 4 мм " происходит гашение пламени.

Представлены метрологические характеристики и погрешности экспериментальных исследований. Оценка погрешности, надежности измерений выполнена с использованием коэффициента Стыодснта. Суммарная погрешность определения концентраций N0 абсолютным методом прибором ТКвТО 342 3, не превышает :! 11,4 %. Надежность метода неразру-шающего контроля составила 0,86.

Четвертая глава посвящена результатам промышленного эксперимента исследования эффективности работы нейтрализатора, проведенного на разработанной промышленной экспериментальной установке. Экспериментальные исследования промышленного образца нейтрализатора токсичных продуктов сгорания выполнены на базе котлоагрегата КСВа 2 1 'с ВК- 21 производственно -•• отопительной котельной ООО «Газпром транс-газ Волгоград» по разработанной методике. Схема и внешний вид установки показаны на рис 4, 5.

И процессе экспериментов выявлено, что присутствие нейтрализатора снижает содержание в дымовых газах оксидов азота но сравнению с работой газогорелочного устройства без нейтрализатора от 3 % до 21 %.

На рис. 6,7 показаны зависимости концентраций N0 и монооксида углерода СО дымовых газов от различных значений площади ячеек нейтрализатора для одно- и двухслойных НТПС. Анализ рис. 4 показывает, что применение двухслойного нейтрализатора эффективнее однослойного за счет повышения интенсификации соприкосновения газовоздушной смс-си с каталитической поверхностью: применение НТПС с площадью ячеек 25...4 мм7' снижает содержание оксида азота от 97,5 ррт до 77,5 ррт для двухслойных и от 98,8 ррт до 81,5 ррт-для однослойных.

Концентрация монооксида углерода изменяется в пределах 1,7 %. Отмечается снижение оксида с уменьшением площади ячеек нейтрализатора от 16 мм1 до 4 мм1. Стабилизация концентрации СО наблюдается, начиная с площади 16 мм", что указывает на меньшее влияние НТПС на ход реакций дегидрирования из-за увеличения площади ячеек ней трализатора.

подающий трубопровод

Рис. 4. Принципиальная схема промышленной экспериментальной установки: 1 котёл; 2 - задвижка; 3 - клапан обрагный;4, 5 - кран шаровый; 6 - термометр; 7- горелка газовая; 8- вентилятор наддува; 9... 11 - кран пробковый; 12 - вентиль газовый; 13 - затвор дисковый; 14 -заслонка воздушная; 15 - привод затвора и заслонки; 16 - датчик реле; 17 - манометр,-18 - няноромер; 19 - вентиль газовый; 20 - отборник проб;

Рис. 5. Внешний вид промышленной экспериментальной установки

На рис. 8, 9 показано влияние расстояния между слоями /г, мм двухслойного нейтрализатора для разных площадей ячеек нейтрализатора на концентрацию оксида азо та.

Исходя из полученных результатов и анализа рис. 8, 9 следует, что с увеличением расстояния между слоями НТПС наблюдается увеличение в дымовых газах содержания N0 на 2,5 ... 3 % из-за снижения интенсивности соприкосновения газовоздушной смеси с каталитической поверхностью нешрализатора.

Рис. 6. Изменение концентрации оксида азота N0 дымовых газов водогрейного котлоагрегата тина КСВа - 2Гс ВК 21 в зависимости ог площади ячеек нейтрализатора: 1 - однослойного; 2 двухслойного (И 12,6... 14,2 мм)

Рис. 7. Изменение концентрации оксида углерода СО2 дымовых газов водогрейного котлоагрегата тина КСВа - 2Гс ВК 21 в зависимости от площади ячеек однослойного нейтрализатора

6.8

Л, мм

12.8

7 10

к, мм

Рис. 8. Изменение концентрации оксида азота дымовых газов водогрейного котлоагрегата типа КСВа - 2Гс ВК - 21 в зависимости от расстояния между слоями нейтрализатора с площадью ячеек 10 мм

Рис. 9. Изменение концентрации оксида азота дымовых газов газогорелочного устройства в зависимости от расстояния между слоями нейтрализатора с площадью ячеек 25 мм

Для определения местоположения нейтрализатора исследовались концентрации компонентов топочных газов на расстояниях / = (0,5...1)é/. Результаты эксперимента, приведенные в табл.2, не выявили изменений в показаниях прибора, из чего можно заключить, что НТГ1С можно размещать в любой точке указанного интервала.

Таблица 2

Концентрации компонентов дымовых газов промышленного водогрейного котлоагрегата типа КСВа - 2Гс ВК - 21

Расстояние между насадком и нейтрализатором /, мм Площадь ячеек, мм2 Оксид азота NO, ррш Оксид углерода СО, ррш Двуокись углерода С02, % Кислород 02, % Температура Т, °С

однослойный НТГТС

0,5 rf= 100 4 79,2 3,4 П,7 2,6 125,6

10 85,6 3,3 11,8 2,5 125,6

16 91,3 3,3 11,9 2,5 125,6

25 96,1 3,3 4,9 2,5 125,6

1с/-200 4 79,2 3,4 11,7 2,6 125,6

10 85,6 3,3 11,8 2,5 125,6

16 91,3 3,3 11,9 2,5 125,6

25 96,1 3,3 11,9 2,5 125,6

двухслойный НТПС с расстоянием между слоями h - 0,6... 1,2 мм

0,5 rf= 100 4 77,8 3,3 11,8 2,5 125,6

10 84,5 3,2 11,9 2,4 125,6

16 90,1 3,2 12,0 2,4 125,6

25 96,2 3,2 12,0 2,4 125,6

1с/= 200 4 77,8 3,3 11,8 2,5 125,6

10 84,5 1 3,2 11,9 2,4 125,6

16 90,1 3,2 12,0 2,4 125,6

25 96,2 3,2 12,0 2,4 125,6

двухслойный НТГ1С с расстоянием между слоями в h = 3,6. ..4,2 мм

0,5с/= 100 4 78,3 3,2 11,9 2,4 125,6

10 85,7 3,1 12,0 2,4 125,6

16 92,4 3,1 12,0 2,3 125,6

25 97,2 3,1 12,0 2,3 125,6

Без нейтрализатора _ 99,6 3,4 11,9 2,6 125,7

В пятой главе произведен аналитический обзор современных установок ионного легирования, разработана и защищена патентом установка для нанесения каталитического покрытия на нейтрализатор токсичных продуктов сгорания (рис. 10), а также разработана методика нанесения каталитического покрытия на нейтрализатор.

Средний пробег внедряемых однозарядных ионов молибдена в поверхность стали образца составил 4,3 им и определен по формуле:

М,

13£(1 + '

/Л/

)

гА

нм

(4)

где Е - энергия иона до столкновения, кэВ, К4,, М2 - массовые числа сталкивающихся частиц, 2 - атомный номер падающего иона, g - плотность-вещества, г/см3.

Произведено исследование каталитического слоя рентгенодифракци-онном методом, который сводился к сравнительному анализу образцов-свидетелей, обработанных и необработанных способом ионной имплантации. Исследования проводились на рентгеновском дифрактометре ДРОН -УМ1 в излучении СоКа. Толщина слоя х, которая участвовала в дифракционном отражении, определена из выражения: 1

-■- е

-М-дг

(5)

где ¡//о - отношение интегральных интенсивностей, ц - массовый коэффициент ослабления.

Рис. 10. Схема установки корпускулярного легирования дли нанесешш покрытий на нейтрализатор токсичных продуктов сгорания газогорелоч-ных устройств котельных установок систем теплоснабжения:

1 - вакуумная камера;

2 - источник ионов; 3-форвакуумный насос; 4 - высоковакуумный агрегат; 5 - вентиль предварительной откачки; 6 - вентиль основной откачки; 7 - натекатель; 8 - вакуумметр; 9 - блок питания » управления;

10 - баллон с азотом;

11 - стол;

12 - обрабатываемая деталь

Исследование показало в обработанном образце уширенис рефлекса и смещение его максимума на 0,17 градусов в сторону больших углов, что указывает на сжимающие микронапряжения, вызванные структурными изменениями в поверхностном слое образца.

Использование известных соотношений (4), (5) позволило определить глубину проникновения ионов молибдена и толщину слоя х = 25 мкм.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа посвящена проблеме совершенствования и оптимизации систем теплоснабжения с котельными установками малой мощности для снижения образования оксидов азота.

Основные выводы по работе

1. Проведено теоретическое обоснование применения катализаторов для снижения токсичных продуктов сгорания при сжигании органического топлива газогорелочными устройствами котельных установок систем теплоснабжения.

2. Для газогорелочных устройств котельных установок систем теплоснабжения разработана и защищена патентом конструкция горелочного устройства с нейтрализатором токсичных продуктов сгорания (IIU 86282 U1 МПК F23 D 14/12).

3. Разработаны лабораторная и промышленная экспериментальные установки и методики проведения экспериментов дня исследования местоположения и геометрических параметров, эффективности работы нейтрализатора токсичных продуктов сгорания для газогорелочных устройств котельных установок систем теплоснабжения.

4. Впервые проведены исследования и получены зависимости концентрации оксидов азота дымовых газов котельных установок систем теплоснабжения от местоположения и геометрических параметров.

5. Установлена сходимость результатов лабораторных и промышленных экспериментальных исследований: с уменьшением площади ячеек нейтрализатора концентрация оксидов азота дымовых газов снижается, в двухслойных нейтрализаторах при увеличении расстояния между слоями концентрация оксидов азота увеличивается, нейтрализатор рационально размещать в начальной зоне факела.

6. Дана оценка погрешности, надежности и степени точности измерений. Суммарная погрешность определения концентраций N0, С02, определяемых абсолютным методом прибором TESTO 342 - 3, не превышает ± 16,1 %. Надежность метода неразрушающего контроля составила 0,86.

7. Промышленные исследования в котельной ООО «Волгоградтранс-газ» позволяют рекомендовать использование нейтрализатора токсичных продуктов сгорания для снижения оксидов азота при сжигании органического газообразного топлива в ко тельных систем теплоснабжения.

8. Результаты исследований внедрены в условия действующего производства, получены экологический и экономический эффекты с выдачей рекомендаций для дальнейшей работы в условиях производства: содержание оксидов азота снизилось до 20 % и 21 % для однослойных и двухслойных НТГ1С соответственно с экономическим эффектом в 36 тыс. рублей в год.

9. Материалы диссертационной работы внедрены в учебный процесс при подготовке инженеров по специальностям 290700 «Тегшогазоснабже-ние и вентиляция», 140106 « Энергообеспечение предприятий» ГОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета при чтении лекций, проведении практических и лабораторных занятий по дисциплинам «Энергосбережение в теплоэнергетике и тегшотсхнологи-ях», «Источники теплоты систем теплоснабжения».

10. Для котельных установок систем теплоснабжения разработана и защищена патентом опытно......промышленная установка по нанесению каталитического покрытия методом ионной имплантации на нейтрализатор токсичных продуктов сгорания газогорелочных устройств.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Кущ, Л. Р. Использование корпускулярного легирования для совершенствования горелочных устройств при сжигании газообразных топ-лив / Л. Р. Кущ, В. Н. Злобин, В. М. Фокин // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер.: Строительство и архитектура. - Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2008. - Вып. 9 (28). - С. 116-118.

2. Кущ, Л. Р. Повышение эффективности горения в теплогенери-рующих установках с использованием катализаторов / Л. Р. Кущ, В. Н. Злобин, В. М. Фокин. // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер.: Строительство и архитектура. - Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2008. - Вып.12 (31). - С. 81 - 84.

3. Кущ, Л. Р. Совершенствование газогорелочных устройств тепло-генерирующих установок систем теплоснабжения за счет снижения токсичных продуктов сгорания / Л. Р. Кущ, В. Н. Злобин, В. М. Фокин. -Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер.: Строительство и архитектура. - Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2009. - Вып. 13 (32) - С. 114 - 116.

4. Кущ, JI. Р. Экспериментальные исследования нейтрализатора токсичных продуктов сгорания газогорелочных устройств котельных установок / Л. Р. Куш. - Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер.: Строительство и архитектура. - Волгоград : Изд-во ВолгГДСУ, 2010. -Вып.17 (36).- С. 110- 113.

Патенты на полезную модель

5. Газовая горелка : пат. RU : MI IK F 23 Д 14/12 / Куш J1. Р., Злобин В. Н., Фокин В. М. - № 2009105011/22 (006667) ; заявл. 12.02.09 ; опубл. 11.03.09.-3 с.

Статьи и материалы конференций

6. Кущ, Л. Р. Совершенствование экологической безопасности горе-лочных устройств, применяемых в системах теплоснабжения / Л. Р. Кущ, В. Н. Злобин, В. М. Фокин // Качество внутреннего воздуха и окружающей среды : материалы VI Междунар. науч. конф., 14 -- 18 мая 2008 г., Волгоград. - Волгоград : [ВолгГАСУ], 2008. - С. 34 - 40.

7. Кущ, Л. Р. Нейтрализатор токсичных продуктов сгорания для газогорелочных устройств котельных установок / Л. Р. Кущ, В. Н. Злобин, В. М. Фокин // Повышение безопасности энергетических комплексов, эффективности охраны труда и экологичности технологических процессов : материалы междунар. науч. - практич. конф., Астрахань, 2010. - Астрахань, 2010.-С. 195 - 199.

8. Кущ, Л. Р. К вопросу снижения оксидов азота при сжигании газообразного топлива в котельных установках / Л. Р. Кущ [и др.] // Качество внутреннего воздуха и окружающей среды : материалы VIII Междунар. науч. конф., 17 - 21 мая 2010 г., Самарканд. - Волгоград : [ВолгГАСУ], 2010.-С. 492-495.

9. Кущ, Л. Р. Совершенствование горелочных устройств для сжигания газообразных топлив / Л. Р. Кущ, В. Н. Злобин, В. М. Фокин // Проблемы энергоснабжения и экологии в промышленном и жилищно-коммунальном комплексах : сб. тр. IX Междунар. науч.-практ. конф., Пенза, 2008. - Пенза : Пензенский гос. ун-т архитектуры и стр-ва, 2008. ■- С. 206 - 208.

10. Кущ, Л. Р. Каталитические покрытия для оптимизации работы горелочных устройств систем тсплогазоснабжения / JI. Р. Кущ // Материалы докладов международной научно-технической конференции к 40-летию КГЭУ "Энергетика - 2008: инновации, решения, перспективы", 15-19 сент. 2008 г., Казань : в 5 кн. Кн. 1. Теплоэнергетика Казань : [Казанский гос. энерг. ун-т], 2008. - С. 151-154.

11. Кущ, Л. Р. Применение корпускулярного легирования в теплоге-нерирующих установках / Л. Р. Кущ, В. II. Злобин, В. М. Фокин // Инновации в науке и образовании : тр. VI юбилейной междунар. науч. конф., по-свящ. 50-летию пребывания КГТУ на Калининградской земле, 21-23 ок-

тября, Калининград. - Калининград : Изд-во КГТУ, 2008. - Ч. 1. - С. 209 — 211.

12. Кущ, JI. Р. Легирование рабочих поверхностей газомазутных горелок / Л. Р. Кущ, В. Н. Злобин, В. М. Фокин // Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре. Образование. Наука. Практика : материалы 66-й Всерос. науч.-техн. конф. по итогам НИР ун-та за 2008 г. — Самара : [Самарский гос. архит.-строит.ун-т], 2009. — Ч. И. — С. 207—208.

13. Кущ, Л. Р. Экологические аспекты теплогенерирующих установок / Л. Р. Кущ, В. Н. Злобин, В. М. Фокин // Инновационные организационно-технологические ресурсы для развития строительства доступного и комфортного жилья в Волгоградской области : материалы Междунар. науч.-техн. конф., 1-3 дек. 2008 г., Волгоград. - Волгоград : Изд-во ВолгГА-СУ, 2008-С. 175 - 179.

14. Кущ, Л. Р. Каталитические свойства поверхностей газогорелоч-ных устройств теплогенерирующих установок / Л. Р. Кущ, В. Н. Злобин, В. М. Фокин // Качество внутреннего воздуха и окружающей среды: материалы VII Междунар. науч. конф., 13-17 мая 2009 г., Волгоград. - Волгоград : [ВолгГАСУ], 2009. - С. 386 - 388. *

15. Кущ, Л. Р. Повышение эффективности работы энерготехнологических установок / / Л. Р. Кущ, В. Н. Злобин, В. М. Фокин // Социально-экономические и технологические проблемы развития строительного комплекса региона. Наука. Практика. Образование : материалы III Всерос. науч.-техн. конф., г. Волгоград - г. Михайловка, 22-23 окт. 2009 г. - Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2009. - С. 180 - 182.

КУЩ ЛЮДМИЛА РОМАНОВНА

ОПТИМИЗАЦИЯ РАБОТЫ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ С КОТЕЛЬНЫМИ УСТАНОВКАМИ МАЛОЙ МОЩНОСТИ С ЦЕЛЬЮ СНИЖЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ОКСИДОВ АЗОТА

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Специальность 05.23.03,- Теплоснабжение, вентиляция,

кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

Подписано в печать 12.07.10 года. Формат 60-84 1/16. Печать трафаретная. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,4. Уч-изд. л. 1,6. Тираж 100 экз. Печ. л. 1,0. Заказ ¡№ 174

Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет Сектор оперативной полиграфии ЦИТ 400074, Волгоград, ул. Академическая, 1

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

ВВЕДЕНИЕ.

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.

1. ОБЗОР ФИЗИКО - ТЕХНИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПОДАВЛЕНИЯ ОКСИДОВ АЗОТА ПРИ СЖИГАНИИ ПРИРОДНОГО ГАЗА В КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ.

1.1 Образования оксидов азота при сжигании газооборазного топлива.

1.2 Обзор методов снижения выбросов оксидов азота.

1.2.1 Обзор топочных технологий подавления образования оксидов азота.

1.2.2 Обзор установок очистки дымовых газов от оксидов азота.

1.3 Роль катализаторов в химических реакциях окисления при сжигании газообразного топлива.

1.4 Выводы.

2. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ГОРЕЛОЧНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ТОКСИЧНЫХ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ.

2.1 Теплофизика процессов горения природного газа в котельных установках.

2.1.1. Физико - химические свойства процесса горения.

2.1.2. Распространение пламени при сжигании горючей смеси.

2.2 Определение местоположения нейтрализатора токсичных продуктов сгорания.

2.3 Определение размера ячейки нейтрализатора токсичных продуктов сгорания.

2.4 Определение толщины нейтрализатора токсичных продуктов сгорания

2.5 Выводы.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ИССЛЕДОВАНИЯ НЕЙТРАЛИЗАТОРА ТОКСИЧНЫХ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ.

3.1 Схема экспериментальной установки исследования нейтрализатора токсичных продуктов сгорания.

3.2 Методика исследования нейтрализатора токсичных продуктов сгорания

3.3 Результаты экспериментальных исследований по испытанию нейтрализатора токсичных продуктов сгорания.

3.3.1 Исследование работы нейтрализатора в зависимости от площади ячеек.

3.3.2 Исследование работы нейтрализатора в зависимости от количества слоев.

3.3.3 Исследование работы нейтрализатора в зависимости от расстояния между насадком газовой горелки и нейтрализатором.

3.4 Метрологические характеристики экспериментального исследования нейтрализатора токсичных продуктов сгорания.

3.4.1 Классификация погрешностей средств измерений.

3.4.2 Погрешность и надёжность измерений технических характеристик продуктов сгорания.

3.5 Выводы.

4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕЙТРАЛИЗАТОРА ТОКСИЧНЫХ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ В ГОРЕЛОЧНЫХ

УСТРОЙСТВАХ КОТЕЛНЫХ УСТАНОВОК СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ.

4.1 Устройство и работа газовой горелки с нейтрализатором токсичных продуктов сгорания.

4.2 Схема и описание работы промышленной экспериментальной установки

4.3 Методика проведения физического эксперимента работы нейтрализатора токсичных продуктов сгорания.

4.4 Результаты испытаний работы газогорелочного устройства совместно с нейтрализатором токсичных продуктов сгорания.

4.4.1 Исследование работы нейтрализатора в зависимости от площади ячеек.

4.4.2 Исследование работы нейтрализатора в зависимости от количества слоев.

4.4.3 Исследование работы нейтрализатора токсичных продуктов сгорания в зависимости от расстояния между насадком газовой горелки и нейтрализатором.

4.5 Исследование работы автономной универсальной топливной печи — котла для отопления помещений с использованием нейтрализатора токсичных продуктов сгорания.

4.6 Выводы.

5. СХЕМА И ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

КОРПУСКУЛЯРНОГО ЛЕГИРОВАНИЯ ГОРЕЛОЧНЫХ.

УСТРОЙСТВ

5.1 Обзор установок ионного легирования.

5.2 Схема и описание работы установки корпускулярного легирования.

5.3 Методика нанесения покрытия методом корпускулярного легирования.

5.4 Исследование каталитического слоя нейтрализатора токсичных продуктов сгорания

5.5 Выводы.'.!.

Актуальность работы

Защита атмосферного воздуха является одной из наиболее актуальных современных проблем. Наибольшая опасность загрязнения воздуха связана с процессами сжигания топлива на тепловых электрических станциях и в котельных. Традиционные энерготехнологические установки, основанные на факельном сжигании топлива в потоке воздуха, являются одним из основных источников загрязнения атмосферы вредными веществами. Так при сжигании различных видов топлива в стационарных топли-восжигающих тепловых установках, в отопительных и промышленных котельных и городских ТЭЦ в атмосферу поступает значительное количество вредных для здоровья людей, животных, птиц и растений токсичных и канцерогенных веществ.

Это привело к тому, что дальнейшее развитие теплоэнергетики как в России, так и за рубежом в значительной степени определяется экологическими требованиями.

Одним из наиболее вредных компонентов продуктов сгорания органических топлив, учитывая их токсичность и массовый выброс, являются оксиды азота. Уровень их эмиссии в настоящее время является одним из основных технико-экономических показателей паровых и водогрейных котлов.

Для решения проблемы ограничения выбросов оксидов азота в рамках Государственной научно — технической программы России «Экологически чистая энергетика были разработаны новые малотоксичные способы сжигания органических топлив в котельных. Предложенные технологические мероприятия позволяют снижать выбросы оксидов азота на 50 — 70 %. В то же время для широкого внедрения в российской теплоэнергетике воз-духоохранных мероприятий важно, чтобы оно не сопровождалось значительными капитальными и эксплуатационными затратами, снижением эффективности работы котлов, не требовало дополнительных площадей, не вызывало побочных негативных явлений экологического характера и, по возможности, могло быть проведено силами собственного персонала.

Проблемы экологической безопасности требуют поиска новых путей снижения содержания токсичных выбросов в атмосферу.

В последние годы значительное число исследований привлечено к проблеме ионной модификации поверхностных свойств конструкционных материалов. Интерес обусловлен тем, что метод ионной имплантации позволяет существенно менять механические, электромагнитные и химические свойства металлических материалов, в том числе получить каталитические характеристики, повысить прочность, износо- и коррозионную стойкость оборудования по производству тепловой энергии для систем теплоснабжения.

Применение нанотехнологий значительно расширяет технологические возможности изделий с таким покрытием. Наиболее характерной особенностью покрытий, получаемых методом ионной имплантации, является отсутствие переходной зоны между покрытием и материалом изделия. Это обстоятельство является весьма важным, так как создается возможность получения комплекса свойств на рабочих поверхностях изделия практически без ухудшения его объемных свойств - прочности, вязкости и размеров.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ ГОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.

Цель диссертационной работы

Оптимизация работы котельных установок систем теплоснабжения путем снижения вредных выбросов от сжигания органического газообразного топлива с использованием нейтрализатора токсичных продуктов сгорания.

Задачи исследования:

- теоретическое обоснование применения катализаторов для снижения токсичных продуктов сгорания при сжигании органического топлива га-зогорелочными устройствами котельных установок систем теплоснабжения;

- разработка конструкции нейтрализатора токсичных продуктов сгорания для котельных установок систем теплоснабжения;

- разработка экспериментальной установки исследования эффективности работы нейтрализатора токсичных продуктов сгорания;

- экспериментальное исследование по определению рациональных геометрических размеров и местоположения нейтрализатора токсичных продуктов сгорания;

- разработка теоретических и практических предложений по применению нейтрализатора токсичных продуктов сгорания в котельных установках систем теплоснабжения;

- разработка установки для нанесения каталитического покрытия на нейтрализатор токсичных продуктов сгорания.

Объект исследования

Модернизация горелочных устройств для снижения токсичных продуктов сгорания при сжигании газообразного топлива газогорелочными устройствами в котельных установках.

Методы исследования

Аналитическое обобщение известных научных и технических результатов по сжиганию органического топлива и снижению токсичных выбросов, физико-математическое моделирование геометрических параметров устройства для снижения токсичных продуктов сгорания, процессов корпускулярного легирования, экспериментальные исследования в лабораторных и промышленных условиях действующего производства нейтрализатора токсичных выбросов, математическая обработка результатов эксперимента.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций основана на применении классических положений теоретического анализа, моделирования изучаемых процессов, подтверждена удовлетворяющей сходимостью полученных результатов экспериментальных исследований, проведённых в лабораторных и производственных условиях.

Научная новизна

1.Для совершенствования работы котельных установок систем теплоснабжения разработана конструкция нейтрализатора токсичных продуктов сгорания с целью подавления оксидов азота при сжигании органического газообразного топлива газогорелочными устройствами.

2. С целью оптимизации работы газогорел очных устройств систем теплоснабжения разработана методика исследования эффективности работы нейтрализатора токсичных продуктов сгорания на базе бытовой горелки.

3. Разработана методика исследования промышленного образца нейтрализатора токсичных продуктов сгорания на базе котлоагрегата КСВа — 2 Гс ВК -21.

4. Впервые получены зависимости эффективности работы нейтрализатора от местоположения и геометрических параметров: площади ячеек, количества слоев и расстояния между ними.

Практическая значимость:

- для котельных установок систем теплоснабжения разработана и защищена патентом конструкция горелочного устройства с нейтрализатором токсичных продуктов сгорания (патент 1Ш 86282 Ш МПК Б23 Б 14/12);

- для котельных установок систем теплоснабжения разработаны защищенная патентом установка- для нанесения каталитических покрытий (№ 2010113619/20(019203); заявл.07.04.2010) и методика нанесения каталитического покрытия на нейтрализатор токсичных продуктов сгорания.

- для совершенствования систем теплоснабжения разработаны лабораторная и промышленная экспериментальные установки исследования эффективности работы нейтрализатора токсичных продуктов сгорания;

- промышленные исследования в котельной ООО «Волгоградтрансгаз» позволяют рекомендовать использование нейтрализатора токсичных продуктов сгорания для снижения оксидов азота при сжигании органического газообразного топлива в котельных систем теплоснабжения;

- разработанные рекомендации по применению нейтрализатора токсичных продуктов сгорания позволяют оптимизировать работу теплогенери-рующих установок систем теплоснабжения;

- результаты исследования внедрены в условия действующего производства, получены экологический и экономический эффекты с выдачей рекомендаций для дальнейшей работы в условиях производства.

Практическое использование

Результаты исследовательской работы использованы ООО «Газпром трансгаз Волгоград» при эксплуатации теплогенерирующих установок (Приложение 9).

Материалы диссертационной работы внедрены в учебный процесс при подготовке инженеров по специальностям 140106 « Энергообеспечение предприятий», 290700 «Теплогазоснабжение и вентиляция» ГОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета (Приложение 10).

Личный вклад автора

В диссертации изложены результаты исследований выполненных лично автором: разработка математических и физических моделей нейтрализатора токсичных выбросов дымовых газов газогорелочных устройств, полученного методом ионного легирования; организация, планирование и проведение исследований на экспериментальных установках; обработка, анализ и обобщение результатов; участие в проектировании и монтаже промышленной экспериментальной установки; внедрение на действующем производственном объекте.

Апробация работы

Основные положения и результаты работы представлялись и докладывались на Международной научно - технической конференции «Энергетика - 2008: инновации, решения, перспективы», г. Казань; на VI юбилейной международной научной конференции «Инновации в науке и образовании - 2008», IX Международной научно - практической конференции «Проблемы энергоснабжения и экологии в промышленном и жилищно-коммунальном комплексах»,2008 г., Пенза; на VI и VIII Международных научных конференциях «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды» 2008 г.,Волгоград и 2010 г Самарканд; ежегодных научных конференциях ВолгГАСУ.

Основные результаты и положения, выносимые на защиту

1. Теоретическое обоснование по применению катализаторов для снижения токсичных продуктов сгорания при сжигании органического топлива газогорелочными устройствами котельных установок систем теплоснабжения.

2. Экспериментальная установка и методика исследования эффективности нейтрализатора токсичных продуктов сгорания.

3.Результаты лабораторного эксперимента по исследованию продуктов сгорания топочных газов газовой горелки после применения нейтрализатора в зависимости от местоположения и геометрических параметров: площади ячеек, количества слоев и расстояния между ними.

4. Методика исследования эффективности работы промышленного образца нейтрализатора токсичных продуктов сгорания.

5.Результаты исследования работы нейтрализатора в промышленных условиях на котлоагрегате типа ВК-21 КСВ(А)-2.

6. Конструкция горелочного устройства с нейтрализатором токсичных продуктов сгорания.

7. Установка для нанесения каталитических покрытий и методика нанесения каталитического покрытия на нейтрализатор токсичных продуктов сгорания.

Публикации '

По результатам выполненных исследований опубликованы 16 работ, в том числе два патента, 5 работ по списку ВАК, в материалах международных и Российских конференций.

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Кущ, JI. Р. Использование корпускулярного легирования для совершенствования горелочных устройств при сжигании газообразных топ-лив / JI. Р. Кущ, В. Н. Злобин, В. М. Фокин // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер.: Строительство и архитектура. - Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2008. — Вып. 9 (28). — С. 116-118.

2. Кущ, JI. Р. Повышение эффективности горения в теплогенери-рующих установках с использованием катализаторов / JI. Р. Кущ, В. Н. Злобин, В. М. Фокин. // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер.: Строительство и архитектура. -Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2008. - Вып. 12 (31). - С. 81 - 84.

3. Кущ, Л. Р. Совершенствование газогорелочных устройств путем снижения токсичных продуктов сгорания / Л. Р. Кущ, В. Н. Злобин, В. М. Фокин. - Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер.: Строительство и архитектура. - Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2009. - Вып. 13 (32) - С. 114 - 116.

4. Кущ, Л. Р. Экспериментальные исследования устройства снижения токсичных продуктов сгорания газогорелочных устройств котельных установок / Л. Р. Кущ. - Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер.: Строительство и архитектура. - Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2010. - Вып. 17 (36). - С. 110 - 113.

5. Кущ , Л. Р. О повышении экологической безопасности систем теплоснабжения в ЖКХ / Л. Р. Кущ, В. М. Фокин - Волгоград: Изд-во ВолгГАСУ, 2010

Патенты на полезную модель

6. Газовая горелка : пат. 1Ш : МПК Б 23 Д 14/12 / Кущ Л. Р., Злобин В. Н., Фокин В. М. - № 2009105011/22 (006667) ; заявл. 12.02.09 ; опубл. 11.03.09.-3 с.

7. Установка для нанесения покрытий : пат. 1Ш : МПК Б Д / В. Н. Злобин, Н. А. Кляхина, Л. Р. Кущ, В. М. Фокин - № 2010113619/20 (019203); заявл.07.04.2010.

Статьи и материалы конференций

8. Кущ, Л. Р. Совершенствование экологической безопасности горе-лочных устройств, применяемых в системах теплоснабжения / Л. Р. Кущ, В. Н. Злобин, В. М. Фокин // Качество внутреннего воздуха и окружающей среды : материалы VI Междунар. науч. конф., 14 — 18 мая 2008 г., Волгоград. - Волгоград : [ВолгГАСУ], 2008. - С. 34 - 41.

9. Кущ, Jl. Р. Нейтрализатор токсичных продуктов сгорания для га-зогорелочных устройств котельных установок / JI. Р. Кущ, В. Н. Злобин, В. М. Фокин // Повышение безопасности энергетических комплексов, эффективности охраны труда и экологичности технологических процессов : материалы междунар. науч. - практич. конф., Астрахань, 2010. - Астрахань, 2010.-С. 195- 199.

10. Кущ, Л. Р. К вопросу снижения оксидов азота при сжигании газообразного топлива в котельных установках / JT. Р. Кущ [и др.] // Качество внутреннего воздуха и окружающей среды : материалы VIII Междунар. науч. конф., 17 - 21 мая 2010 г., Самарканд. — Волгоград : [ВолгГАСУ], 2010.-С. 492-495.

11. Кущ, J1. Р. Совершенствование горелочных устройств для сжигания газообразных топлив / JI. Р. Кущ, В. Н. Злобин, В. М. Фокин // Проблемы энергоснабжения и экологии в промышленном и жилищно-коммунальном комплексах : сб. тр. IX Междунар. науч.-практ. конф., Пенза, 2008. - Пенза : Пензенский гос. ун-т архитектуры и стр-ва, 2008. — С. 206-208.

12. Кущ, JI. Р. Каталитические покрытия для оптимизации работы горелочных устройств систем теплогазоснабжения / JL Р. Кущ // Материалы докладов международной научно-технической конференции к 40-летию КГЭУ "Энергетика - 2008: инновации, решения, перспективы", 15-19 сент. 2008 г., Казань : в 5 кн. Кн. 1. Теплоэнергетика Казань : [Казанский гос. энерг. ун-т], 2008. - С. 151-154.

13. Кущ, JI. Р. Применение корпускулярного легирования в теплоге-нерирующих установках / JI. Р. Кущ, В. Н. Злобин, В. М. Фокин // Инновации в науке и образовании : тр. VI юбилейной междунар. науч. конф., по-свящ. 50-летию пребывания КГТУ на Калининградской земле, 21-23 октября, Калининград. - Калининград : Изд-во КГТУ, 2008. - Ч. 1. - С. 209 -211.

14. Кущ, Л. Р. Легирование рабочих поверхностей газомазутных горелок / Л. Р. Кущ, В. Н. Злобин, В. М. Фокин // Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре. Образование. Наука. Практика : материалы 66-й Всерос. науч.-техн. конф. по итогам НИР ун-та за 2008 г. — Самара : [Самарский гос. архит.-строит. ун - т], 2009. — Ч. II. — С. 207—208.

15. Кущ, Л. Р. Экологические аспекты теплогенерирующих установок / Л. Р. Кущ, В. Н. Злобин, В. М. Фокин // Инновационные организационно-технологические ресурсы для развития строительства доступного и комфортного жилья в Волгоградской области : материалы Междунар. науч.-техн. конф., 1-3 дек. 2008 г., Волгоград. — Волгоград : Изд-во ВолгГА-СУ, 2008-С. 175- 179.

16. Кущ, Л. Р. Каталитические свойства поверхностей газогорелоч-ных устройств теплогенерирующих установок / Л. Р. Кущ, В. Н. Злобин, В. М. Фокин // Качество внутреннего воздуха и окружающей среды: материалы VII Междунар. науч. конф., 13-17 мая 2009 г., Волгоград. - Волгоград : [ВолгГАСУ], 2009. - С. 386-388.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка и приложений. Общий объём - 152 страницы, в том числе: 34 рисунков на 32 страницах; 16 таблиц на 18 страницах, список литературы из 154 наименований на 16 страницах.

Результаты исследования показали эффективность применения нейтрализатора токсичных продуктов сгорания. Подтверждено снижение содержания оксидов азота в продуктах сгорания котлов при сжигании природного газа до 21%. По результатам исследования оформлено рацпредложение, от внедрения которого ожидаемый экономический эффект составит 35 тыс. руб. в год. 4

ОАО «ГАЗПРОМ»

О. В. Душко 2010 г.

СПРАВКА о внедрении в учебный процесс Волгоградского государственного архитектурно — строительного университета результатов диссертационной работы Кущ Людмилы Романовны «Совершенствование подавления оксидов азота в котельных установках систем теплоснабжения».

Результаты научно - исследовательской диссертационной работы внедрены в учебный процесс на кафедре «Энергоснабжение и теплотехника» при чтении лекций, проведении практических и лабораторных занятий по дисциплинам «Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях», «Источники теплоты систем теплоснабжения» по специальностям: 290700 «Теплоснабжение и вентиляция» , 101600 «Энергоснабжение предприятий».

Зав. кафедрой «Энергоснабжение и теплотехника», д.т.н., профессор В. М. Фокин

1. Природоохранные мероприятия в тепловой энергетике России / В. П. Глебов и др. // Энергетика. 1994. - № 6. - С. 7-11.

2. Сигал, И. Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива / И. Я. Сигал.-Л. : Недра, 1988.-312 с.

3. Развитие технологий подготовки и сжигания топлива на электростанциях : сб. науч. ст. / под ред. А. Г. Тумановского, В. Р. Котлера. М. : ВТИ, 1996.-250 с.

4. Котлер, В. Р. Оксиды азота в дымовых газах котлов / В. Р. Котлер. М. : Энергоатомиздат, 1987.-93 с.

5. Библиотека «Аква — Терм». Горелки. М, 2003. — 550 с.

6. Винтовкин, А. А. Современные горелочные устройства (конструкции и технические характеристики) : справ, изд. / А. А. Винтовкин и др. М. : Машиностроение-1, 2001. - 496 с.

7. Елецкий, А. В. Углеродные нанотрубки / А. В. Елецкий // УФН. 1997. -Т. 167.-№9.-С. 945.

8. Тимонин, А. С. Инженерно экологический справочник. Т. 3 / А. С. Ти-монин. - Калуга : Изд-во Н. Бочкаревой, 2003. - 1024 с.

9. Сигал, И. Я. Оксиды азота в продуктах сгорания топлива и в атмосферном воздухе / И. Я. Сигал // Хим. технология. 1985. - № 5. - С. 45-56.

10. Зельдович, Б. Я. Окисление азота при горении / Б. Я. Зельдович, П. Я. Садовников, Д. А. Франк Каменский. - М. : Наука, 1947. - 146 с.

11. Гуревич, Н. А. Повышение эффективности процесса термического обезвреживания газовых выбросов : автореф. . канд. дис. / Н. А. Гуревич. Киев, 1975.-20 с.

12. Сигал, И. Я. Исследование выхода окислов азота при сжигании топлива в факеле и псевдоожиженном слое / И. Я. Сигал и др.. Теплоэнергетика. - 1974. - № 12. - С. 30-33.

13. Лавров, H. В. Некоторые особенности высокотемпературного горения газа / Н. В. Лавров, Н. А. Федоров // Газовая промышленность. — 1973. -№ 8.-С. 35-38.

14. Росляков, П. В.Исследование механизма образования окислов азота в топке с пересекающимися струями / П. В. Росляков // Исследование процессов в современных парогенераторах. — М. : Изд—во МЭИ, 1975. -С. 54-59.

15. Сигал, И. Я. Исследование теплоотдачи газового факела при различной степени предварительного смешения газа с воздухом / И. Я. Сигал, Д. А. Любезников // Инж. физ. журнал. - 1966. - Т.11, № 10. - С. 463-466.

16. Росляков, П. В. Оксиды азота в дымовых газах котлов / П. В. Росляков. М. : Энергоатомиздат, 1987. - 124 с.

17. Росляков, П. В. Разработка теоретических основ образования оксидов азота при сжигании органических топлив и путей снижения их выхода в котлах и энергетических установках : автореф. дис. . д-ра техн. наук / П. В. Росляков. М., 1993. - 32 с.

18. Кривоногов, Б. М. Повышение эффективности сжигания газа и охрана окружающей среды / Б. М. Кривоногов. Л. : Недра, 1986. - 280 с.

19. Росляков, П. В. Исследование механизмов образования окислов серы и азота в топках с пересекающимися струями : автореф. дис. . канд. техн. наук. М., 1979. - 21 с.

20. Образование и разложение загрязняющих веществ в пламени : пер. с англ. / под ред. Н. А. Чигир. М. : Машиностроение, 1981. - 217 с.

21. Fenimore, С. P. Formation of nitric oxide from fuel nitrogen in ethylene fiâmes / C. P. Fenimore // Combustion and Fiâmes. 1972. - V. 19, № 2. -P. 289-296.

22. Bachmaier, F. The formation of nitric oxide and the détection of HCN in premixed hydrocarbon-air fiâmes at atmosphère / F. Bachmaier, K. Eberins, Т. Just // Combustions Science and technology. 1978. - V.7. - P. 7784.

23. Homer, J. B. Nitric oxide formation and radical overshot in premixed hydrogen flames / J. B. Homer, M. M. Sutton // Combustion and Flames. — 1973.-V. 20, № 1.-P. 71-75.

24. Miyanchi, T. A stady of nitric oxide formation in fuel-rich hydrocarbon flames role of cianide species H, OH and О / T. Miyanchi, J. Mori, A. Imamura // Sixteenth Symp. (International) on Combustion. Pittsburg, 1976. -P. 1073-1082.

25. Matsui, J. Spectroscopic study of prompt nitrogen oxide formation mechanism in hydrocarbon-air flames / J. Matsui, T. Nomaguchi // Combustion and Flames. 1978. - V. 32. - P. 205-214.

26. Harries, R. S. A formation on oxides of nitrogen in high temperature CH4-02 -N2- flame / R. S. Harries, M. Nasfall, A. Williams // Combustion Science and technology. 1976. - № 4. - P. 85-94.

27. Вопросы снижения токсичности отработавших газов автотранспорта // Итоги науки и техники. Сер.: Автомобильный и городской транспорт. Т. 15 -М. : ВИНИТИ, 1990. - 130 с.

28. Claupole, Т. С. NOx formation in swirl stabilized combustors / Т. C. Claupole, N. Syred // Riv. combust. - 1981. - Вып. 35, № 1. - P. 16-26.

29. Найденов, Г. Ф. Горелочные устройства и защита атмосферы от окислов азота / Г. Ф. Найденов. Киев : Техшка, 1979. - 96 с.

30. Lowes, Т. М. Die Beeinflussung der NOx- Tmission brennstaffde feuerter Kessel und Öfen durch Verändern von Brenerparametern / Т. M. Lowes, H.

31. Bartels, M. Р. Неар, R. Walnsley // Brennstoff- Wärme Kraft. - 1974. -26, № i. - р. 26-31.

32. Verfahren zur Verminderung der NOx Emission : пат. ФРГ № 2908427 / KLeikern, G. Buttner, S.Michelfelder. опубл. 18.09.80

33. Kremer, H. Potentille Möglichkeiten und Grenzen der Verminderung der Emission von Stiekstoffoxiden aus Feuerungsanlagen / H. Kremer // Gas Wärme International. 1977. - Bd. 26, № 2. - P. 47-54.

34. Эфендиев, Т. Б. Исследование вопросов снижения скорости высокотемпературной сероводородной коррозии и уменьшения концентрации окислов азота в газомазутных парогенераторах : автореф. дис. . канд. техн. наук / Т. Б. Эфендиев. М., 1973. - 18 с.

35. Росляков, П. В. Нестехиометрическое сжигание природного газа и мазута на тепловых электростанциях / П. В. Росляков, И. А. Закиров. -М. : Изд-во МЭИ, 2001. 144 с.

36. Развитие технологий подготовки сжигания топлива на электростанциях : сб. науч. ст. / под ред. А. Г. Туманского, В. Р. Котлера. М. : ВТИ, 1996.- 168 с.

37. Применение в отрасли технологических методов снижения выбросов оксидов азота : метод, рекомендации / сост. В. Л. Шульман. -Свердловск : Уралтехэнерго, 1989. 43 с.

38. Котлер, В. Р. Реализация и эффективность технологических методов подавления оксидов азота на ТЭС / В. Р. Котлер, Ю. П. Енякин // Теплоэнергетика. 1994. - № 6. - С. 2-9.

39. Жабо, В. В. Охрана окружающей среды на ТЭС и АЭС / В. В. Жабо. -М. : Энергоатомиздат, 1992. 68 с.

40. Повышение экологических показателей котельных агрегатов и промышленных топливо сжигающих установок : сб. тр. НИПТИ «Атмосфера». М. : ИНТЭК МТЭА, 1992. - Вып. 1.-274 с.

41. Michelfelder, S. Transfert de chaluer et pollution / S. Michelfelder, Cl.Bertrand, R. Rayne // Rev. Gen. Therm. Fr. 1978. - № 196. - P. 305329.

42. Сигал, И. Я. Снижение образования вредных веществ при горении газа и других видов топлива / И. Я. Сигал // Использование газа в народном хозяйстве : реф. сб. ВНИИЭГазпрома. 1972. - № 2. - С. 3—10.

43. Рациональное использование газа в энергетических установках : справ, рук. / Р. Б. Ахмедов и др.. — Л. : Недра, 1990. 93 с.

44. Аронов, И. 3. Контактный нагрев продуктами сгорания природного газа / И.З. Аронов. JI. : Недра, 1990. - 95 с.

45. Ямагаси, К. Исследование метода сжигания с малым выходом окислов азота / К. Ямагаси // Никон Никай гаккай си. — 1974. 47, № 663. -С. 225-232.

46. Уорк, К. Загрязнение воздуха. Источники и контроль / К. Уорк, С. Уорнер. -М. : Мир, 1980.-439 с.ч/

47. Dobovisek. Zelimir . Specificna emisijaNOx sagorijevanju priridnogo gasa u atmosferkom goriomku / Dobovisek Zelimir, Cerney Anton, Filipovic Ivan // Tehnika (SFRJ). 1983. - 38, № 8. - P. 1093-1099.

48. Frits, H. Von Beitrag zur NOx Emission industriller Gasfeurungen / H. Frits, L. Heyden // VDI - Bericht, 1977. - № 286. - P. 51-56.

49. Сигал, И. Я. Конструирование и расчет турбулентных газовых горелок / И. Я. Сигал, Г. Ф. Найденов, И. Е. Костиненко // Теория и практика сжигания газа. JI. : Недра, 1964. - Вып. 2. - С. 416-433.

50. Спейшер. В. А. Современные методы и средства повышения качества сжигания топлива, предотвращающие или уменьшающие образование вредных веществ / В. А. Спейшер // Использование газа в народном хозяйстве : реф. сб. ВНИИЭГазпром. 1978. - № 2. - С. 11-18.

51. Росляков, П. В. Механизм влияния добавок воды и влагосодержания топлива на образование термических и топливных оксидов азота / П. В Росляков // Изв. вузов. Энергетика. 1988. - № 7. - С. 59 - 64.

52. Васильев, В. В. Сокращение выбросов окислов азота путем зонального впрыска влаги в топках котлов / В. В. Васильев, Л. М. Цирульников // Электр, станции. 1986. - № 2. - С. 38 - 40.

53. Подавление оксидов азота дозированным впрыском воды в зону горения топки котла / В. И. Кормилицын и др. // Теплоэнергетика. -1990.-№ 10.-С. 73-78.

54. Лукомявичюс, В. П. О факторах, влияющих на эффективность подавления образования окислов азота вводом влаги в зону горения / В. П. Лукомявичюс, В. М. Цирульников, П. П. Швенягин // Теплоэнергетика. 1986.-№ 7.-С. 9-12.

55. Есинага, М. Исследование горелок нагревательных печей с низким выделением №ЭХ / М. Есинага // Тецу то Хаганэ 1977 - Т. 63 - № 4. -С. 54-58.

56. Исследование влияния условий сжигания газа на образование окислов азота : отчет ВНИИМТ : 68 79. / В. Л. Каратаев и др.. - Свердловск. - 1981. -29 с.

57. Росляков, П. В. Реализация нестехиометрического сжигания мазута с целью снижения выбросов оксидов азота / П. В. Росляков, А. В. Вершинин, А. Э. Зелинский // Электр, станции. 1991. - № 3. - С. 31-35,

58. Оптимизация нестехиометрического сжигания газа и мазута в топках котлов / П. В. Росляков и др. // Химическая физика процессов горения и взрыва : тез. докл. XI симп. по горению и взрыву. Т. П.Черноголовка : ИХФЧ РАН. - 1996. - С. 159 - 161.

59. Попов, М. А. Инженерная защита окружающей среды на территории города / М. А. Попов. М. : Изд-во МГУП, 2005. - 231 с.

60. Развитие технологии очистки дымовых газов ТЭС / Л. И. Кропп и др. // Теплоэнергетика. 1991. - № 6. - С. 48 - 52.

61. Артеменко, А. И. Органическая химия : учеб. / А. И. Артеменко. — М. : Высш. шк., 2002. 558 с.

62. Коренев, Ю. М. Общая и неорганическая химия / Ю. М. Коренев и др. М. : МГУ, 2000.-60 с.

63. Краснов, К. С. Физическая химия / под ред. К. С. Краснова. — М. : Высш. шк., 2001. 512 с.

64. Кнорре, Д. Г. Физическая химия / Д. Г. Кнорре и др.. М. : Высш. шк., 1990.-416 с.

65. Васильев, И. П. Экономические и технологические аспекты применения способа ионной имплантации для приготовления катализаторов / И. П. Васильев и др. // Вюник Схщноукрашського нащонального ушверситета. Луганськ, 2000. - №11 (33).

66. Крылов, О. В. Катализ неметаллами. Закономерности подбора катализаторов / О. В. Крылов. Л. : Химия, Ленинградское отделение, 1967.-240 с.

67. Боресков, Г. К. Гетерогенный катализ / Г. К. Боресков. М. : Наука, 1986.-303 с.

68. Зельдович, Я. Б. Теория горения и детонация газов / Я. Б. Зельдович. М. : Изд-во АН СССР, 1944. - 82 с.

69. Чепель, В. М. Сжигание газов в топках котлов и печей и обслуживание газового хозяйства предприятий / В. М. Чепель, И. А. Шур. Л. : Недра, 1980. - 892 с.

70. Лавров, И. В. Сжигание горючих газов в топочных устройствах / И. В. Лавров и др.. М. : Энергия, 1966. - 272 с.

71. Арсеев, А. В. Сжигание природного газа / А. В. Арсеев. М. : Метал-лургиздат, 1963.-408 с.

72. Семенов, Н. Н. Развитие теории цепных реакций и теплового воспламенения / Н. Н. Семенов. М. : 1969. - 94 с.

73. Михеев, В. П. Газовое топливо и его сжигание / В. П. Михеев. — Л. : Недра, 1966.-327 с.

74. Вулис, Л. А. Основы теории газового факела / Л. А. Вулис, Ш. А. Ер-шин, Л. П.Ярин. Л. : Недра, 1968. - 203 с.

75. Стаскевич, Н. Л. Справочник по газоснабжению и использованию газа / Н. Л. Стаскевич, Г. Н. Северинец, Д. Я. Вигдорчук. Л. : Недра, 1990.-762 с.

76. Сигал, И. Я. Исследование выхода окислов азота при сжигании топлива в факеле и псевдоожиженном слое / И. Я. Сигал и др. // Теплоэнергетика. 1974 - № 12. - С. 30 - 33.

77. Крыжановский, В. Н. Динамика образования окиси азота в «низкотемпературной» области нормального фронта / В. Н. Крыжановский, А. И. Сигал // Распределение и сжигание газа. — Саратов : СПИ. — 1977.-Вып. 3.-С. 48-53.

78. Сигал, И. Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива / И. Я. Сигал. Л. : Недра, 1988. - 311 с.

79. Зельдович, Б. Я. Окисление азота при горении / Б. Я. Зельдович и др.. М. : Наука, 1947. - 146 с.

80. Михеев, В. П. Подовые и щелевые горелки для природного газа / В. П. Михеев, В. П. Федоров. Л. : Недра, 1965. - 74 с.

81. Физический энциклопедический словарь / гл. ред. А. М. Прохоров -М. : Советская энциклопедия, 1983. 928 с.

82. Зельдович, Я. Б. Математическая теория горения и взрыва / Я. Б. Зельдович и др.. М. : Наука, 1980. - 480 с.

83. Михеев, М. А. Основы теплопередачи / М. А. Михеев, И. М. Михеев. -М. : Энергия, 1977. 344 с.

84. Рид, Р. Свойства газов и жидкостей : справоч. пособие / Р. Рид, Дж. Праусниц, Т. Шервуд. JI. : Химия, 1982. - 592 с.

85. Фокин, В. М. Основы теплофизики горения и взрыва / В. М. Фокин., Г. П. Бойков., А. В. Бацура ; Волгогр. гос. архит. строит, ун-т. - Волгоград : ВолгГАСУ, 2007. - 52 с.

86. Семенов, Б. А. Инженерный эксперимент в промышленной теплотехнике, теплоэнергетике и теплотехнологиях : учеб. пособие / Б. А. Семенов. Саратов : Сарат. гос. техн. ун-т, 2009. - 288 с.

87. ГОСТ 23789 79. Метод испытаний. М. : Изд-во стандартов, 1980. -12 с.

88. Иванова, Г. М. Теплотехнические измерения и приборы / Г. М. Иванова, Н. Д. Кузнецов, В. С. Чистяков. М. : Энергоатомиздат, 1984. -140 с.

89. Коротков, П. А. Динамические контактные измерения тепловых величин / П. А. Коротков, Г. Е. Лондон. Л. : Машиностроение, 1974. -224 с.

90. Линевег, Ф. Измерение температур в технике : справ. : пер. с нем. / Ф. Линевег. М. : Металлургия, 1980. - 544 с.

91. Мишина, Л. А. Методы химического, физико механического и метрологического контроля / Л. А. Мишина, М. Я. Юрьев. - Л. : Недра, 1988.- 191 с.

92. Кассандрова, О. Н. Обработка результатов наблюдений / О. Н. Кас-сандрова, В. В. Лебедев. — М. : Изд-во «Наука», 1970. — 105 с.

93. Новицкий, П. В. Динамика погрешностей средств измерений / П. В. Новицкий. Л. : Энергоиздат, 1991. — 192 с.

94. Новицкий, П. В. Оценка погрешностей результатов измерений / П. В. Новицкий, И. А, Зограф. Л. : Энергоиздат, 1991.-301 с.

95. Рабинович, С. Г. Погрешности измерений / С. Г. Рабинович. Л. : Энергия, 1978.-262 с.

96. Рогов, В. А. Методика и практика технических экспериментов / В. А. Рогов, Г. Г. Позняк. М. : Изд. центр «Акадимия», 2005. - 288 с.

97. Саламов, А. А. Международная деятельность в области экологически чистых технологий использования угля / А. А Саламов. М. : НТФ «Энергопрогрес» : Энергетик, 2008. - № 7 - С. 19 — 22.

98. Грановский, В. А. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях / В. А. Грановский, Т. Н. Сирая. Л. : Энергоатомиздат, 1990.-287 с.

99. ГОСТ 8.207 76 ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. — М. : Изд-во стандартов, 1977. — 10 с.

100. Цветков, Э. И. Методические погрешности статистических измерений / Э. И. Цветков. — Л. : Энергоатомиздат, 1984. — 144 с.

101. Сергеев, О. А. Метрологические основы теплофизических измерений / О. А. Сергеев. М. : Изд-во стандартов, 1972. - 170 с.

102. Мецик, М. С. Методы обработки экспериментальных данных и планирование эксперимента по физике / М. С. Мецик. — Иркутск : Иркутский гос. ун-т, 1981. — 111 с.

103. Газовая горелка : пат. RU : МПК F 23 Д 14/12 / Кущ Л. Р., Злобин В. Н., Фокин В. М. № 2009105011/22 (006667) ; заявл. 12.02.09 ; опубл. 11.03.09.-3 с.

104. Шенк, X. Теория инженерного эксперимента / X. Шенк. М. : Мир, 1972.-381 с.

105. Чистяков, С. Ф. Теплотехнические измерения и приборы / С. Ф. Чистяков, Д. Б. Радун. М. : Высш. шк., 1972. - 392 с.

106. Фокин В. М. Экологически безопасный метод подавления оксидов азота при сжигании природного газа в теплогенерирующих установках систем теплоснабжения / В.М. Фокин, Л.Р. Кущ //

107. Пат. 2363890. РФ, МПК F 24 В 904206.01, F 24 В 5.02.Топливная печь / Павлюков В. П.: заявитель и патентообладатель Павлюков В. П. № 2007138525.03 ; заявл. 16.10.2007 ; опубл. 10.08.2009, Бюл. № 22.

108. Моделирование процессов имплантации в многослойные структуры / А. М. Бекишева и др. // Автометрия. 1989. - № 1. - С. 41-45.

109. Харламов, Ю. А. Физика, химия и механика поверхности твердого тела. / Ю. А. Харламов, Н. А. Будагьянц. Луганск : ВУГУ, 2000 - 624 с.

110. Пивоваров, А. Л. Эффект дальнодействия при облучении металлов / А. Л. Пивоваров // Металлофизика и новейшие технологии. 1994 -№ 12-С. 4-12.

111. Гусева, М. И. Ионная имплантация в металлах / М. И. Гусева // Поверхность. 1982 - № 4 - С. 27-49.

112. Быковский, Ю. А. Ионная и лазерная имплантация металлических материалов / Ю. А.Быковский, В. Н. Неволин, В. Ю. Фоминский. М. : Энергоиздат, 1991. - 115 с.

113. Байрамов, А. X. Ионное легирование и коррозия металлов / А. X. Байрамов // Итоги науки и техники. Сер.: Коррозия и защита от коррозии. М. : ВИНИТИ, 1982.-Т. 9.-С. 139-172.

114. Zlobin, V. N. The Ion Implantation of ZnS / V. N. Zlobin, ets. // Mat. Res. Bull. 1973.-№ 8.-P. 893-898.

115. Зотов, В. А. Плазменная технология нанесения покрытий // Автостроение за рубежом. 2001. - № 4. - С. 7.

116. Оборудование ионной имплантации / В. В. Симонов и др.. М. : Радио и связь, 1985. - 180 с.

117. Мартыненко, Ю. В. Взаимодействия плазмы с поверхности / Ю. В. Мартыненко // Физика плазмы. 1982. - Т. 3 - С. 119-173.

118. Модифицирование и легирование поверхности лазерными ионными и электронными пучками / под ред. Дж. М. Поута и др. ; пер. с англ. Н. К. Мышкина [и др.] ; под общ. ред. А. А. Углова. М. : Машиностроение, 1987. - 424 с.

119. Gaponenko, А. Т. Hardening of a cutting tool by ion implantation / A. T. Gaponenko, V. N. Zlobin // Trans. X-th Int. Symp. On Discharges and Electr. Insulation in Vacuum. Columbia : South Carolina, 1982. - P. 375377.

120. Zlobin,V. N. Hardening of Cutting Tool Inserts by Ion Implantation / V. N. Zlobin, M. G. Bannikov // Proc. Of the 7-th Int. Symp. on Advanced Materials, 17-21 September 2001. Islamabad, Pakistan, 2001. - P. 470472.

121. Zlobin,V. N. Employment of an Ion Implantation Technique for Catalyst Coating on Various Substrates / V. N Zlobin, M. G. Bannikov // Proc. Of the 7- th Int. Symp. on Advanced Materials, 17-21 September 2001. -Islamabad, Pakistan, 2001. P. 341-345.

122. Справочник оператора установок по нанесению покрытий в вакууме / А. И. Костржицкий и др.. -М. : Машиностроение, 1991. 176 с.

123. Potential of use of ion implantation as a means of catalyst manufacturing / V. N. Zlobin и др. // Automobile Engineering. 2002. - Vol. 216 - № D 5.-P. 385-390.

124. Cnoci6 виготовлення катал1затора засобом ioHHo'i ¡мплантацп : пат. 47725 А УкраТна : МКИ В 01 J 3/00, С 23 С 14/00. / В. М. Злобш и др. ; Схщноукра'шський нащональний ушверситет. № 2001085764 ; Заявл. 14.08.01 опубл. 15.07.02, Бюл. № 7.

125. Устройство для нанесения покрытий в вакууме : а. с. № 1609178 А1 SU : С 23 С 14/00 / И. П. Васильев и др.. № 4346878 ; заявл. 22.12.87 ; зарег. в Гос. реестре изобретений СССР 29.07.90.

126. Злобин, В. Н. Источник ионов для технологических установок / В. Н. Злобин, И. П. Васильев, В. В. Лукин. Волгоград : Вестник ВолгГАСУ., 2005. — С. 145-148.

127. Всерос. науч.-техн. конф., г. Волгоград г. Михайловка, 22-23 окт. 2009 г. - Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2009. - С. 180 - 182.

128. Оборудование ионной имплантации / В. В. Симонов и др.. М. : Радио и связь, 1988 — 184 с.

129. Рентгеновская структурная диагностика в исследовании приповерхностных слоев монокристаллов / А. М. Афанасьев и др.. М. : Наука, 1986-272 с.

130. Бородкина, М. М. Рентгенографический анализ текстуры металлов и сплавов / М. М. Бородкина, Э. Н. Спектор. М. : Металлургия, 1981 — 272 с.

131. Кристаллография, ренгенография и электронная микроскопия / Я. С. Уманский и др.. М. : Металлургия, 1982. — 631 с.

132. Тецик, М. С. Методы исследования микродефектов в твердых телах / М. С. Тецик // Иркут. гос. ун т им. А. А. Жданова, 1980. 104 с.

133. Горелик, С. С. Рентгенографический и электронно-оптический анализ / С. С. Горелик, Л. Н. Расторгуев, Ю. А. Скаков. М. : Металлургия, 1970.-386 с.

134. Игнатенко, П. И. Рентгенография реальных кристаллов : уч. пособие / П. И. Игнатенко, Н. П. Иваницын. Донецк : ДонГУ, 2000. - 328 с.

135. Установка для нанесения покрытий : пат. RU : МПК F Д / В. Н. Зло бин, Н. А. Кляхина, Л. Р. Кущ, В. М. Фокин № 2010113619/20 (019203) ; заявл.07.04.2010.