автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Оптимизация схем и рабочих параметров систем глубокой очистки дымовых газов при модернизации твердотопливных промышленных энергоустановок

На правах рукописи

004600501

АГЕЕВ Михаил Александрович

ОПТИМИЗАЦИЯ СХЕМ И РАБОЧИХ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМ ГЛУБОКОЙ ОЧИСТКИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ ПРИ МОДЕРНИЗАЦИИ ТВЕРДОТОПЛИВНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЭНЕРГОУСТАНОВОК

Специальность 05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов - 2010

004600501

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный технический университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Симонов Вениамин Федорович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Щелоков Анатолий Иванович

кандидат технических наук Кулев Владимир Николаевич

Ведущая организация: ФГУ Государственный научно-

исследовательский институт

промышленной экологии при Ростехнадзоре, г. Саратов

Защита состоится « 2 » марта 2010 г. в Ю00 на заседании диссертационного совета Д 212.242.07 при ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет» по адресу: 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77, ауд. 159.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет».

Автореферат размещен на сайте Саратовского государственного технического университета www.sstu.ru «29 » января 2010 г.

Автореферат разослан « ¿9 » января 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

СЕ. А. Ларин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Рост экономики тесно связан с возрастанием использования в производствах различных видов топлива. При этом в настоящее время твердое органическое топливо рассматривается в качестве основного природного источника на длительную перспективу. Это обстоятельство потребует широкого внедрения малотоксичных методов сжигания и использования установок для очистки дымовых газов от оксида азота и диоксида серы.

Применяемые сегодня технологические методы подавления образования вредных ингредиентов при горении твердого топлива имеют невысокую эффективность. Более эффективными являются вынесенные системы глубокой очистки дымовых газов, обеспечивающие степень очистки 98 -г- 99 %. Но из-за высокой стоимости их внедрение сдерживается введенным в 1978 году ГОСТ 17.2.3.-78. В соответствии с этим документом выбросы в интервале ПДВ и ВСВ оплачиваются предприятиями по директивно установленным тарифам в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 01.07.2005 года № 410 с учетом инфляционного коэффициента. В результате предприятию по-прежнему выгоднее платить за вредные выбросы, чем внедрять малотоксичные технологии и системы очистки.

В условиях увеличения доли твердого топлива крайне актуальным становится широкое внедрение эффективных систем глубокой очистки отходящих дымовых газов. Однако для успешного внедрения указанных систем необходимо решить ряд задач научно-исследовательского характера, связанных с определением вариантов схемных решений, оптимизацией рабочих параметров и конструктивных характеристик оборудования, сопоставлением схем по экономическим критериям. В связи с этим тематика настоящей работы является актуальной и своевременной.

Цель работы: разработка методических основ оптимизации схем, конструктивных и рабочих характеристик системы глубокой очистки дымовых газов для использования при модернизации твердотопливных промышленных установок с определением перспектив внедрения.

Объект исследования: система глубокой очистки дымовых газов от оксидов азота и диоксида серы для промышленных установок, работающих на твердом топливе.

Основными задачами исследования являются:

1. Установление наиболее перспективных способов подавления образования и глубокой очистки дымовых газов от оксидов азота и диоксида серы. .

2. Определение возможных вариантов схемных решений вынесенных систем глубокой очистки дымовых газов при модернизации действующих установок.

3. Разработка математического описания эффективной системы очистки дымовых газов применительно к модернизации твердотопливных агрегатов на основе использования современных методов и соотношений физической химии, адаптированных к процессам восстановления оксидов азота.

4. Определение оптимальных массогабаритных характеристик и рабочих параметров оборудования вынесенной системы глубокой очистки дымовых газов на примере модернизации пылеугольных котлов типа ПК-14 с использованием разработанного математического описания и учетом критериев экономической эффективности.

5. Определение экономических условий и тарифов, обеспечивающих заинтересованность предприятий во внедрении установок для глубокой очистки дымовых газов при модернизации твердотопливных промышленных установок.

Научная новизна:

1. Выбран и обоснован критерий экономической оптимизации для возможных вариантов схемных решений вынесенных систем глубокой очистки дымовых газов при модернизации действующих твердотопливных промышленных установок.

2. На основе соотношений химической кинетики, тепломассопереноса и газодинамики разработано математическое описание реактора селективного каталитического восстановления (СКВ) оксида азота аммиаком, предназначенное для последующей интеграции в экономико-математическую модель системы газоочистки.

3. Разработано математическое описание элементов вынесенной системы газоочистки, позволяющее выявлять наивыгоднейшие условия обеспечения работы реактора СКВ.

4. Программно реализована экономико-математическая модель системы газоочистки для модернизируемых установок, учитывающая особенности схемных решений, взаимосвязь элементов системы газоочистки и их взаимное влияние друг на друга.

5. Определены оптимальные схемные решения и рабочие параметры, состав и конструктивные характеристики оборудования системы очистки дымовых газов для модернизируемого пылеугольного котла и получены их зависимости от экономических факторов: коэффициента эффективности инвестиций, стоимостей энергоносителей, оборудования и катализаторной массы.

6. На основе использования рекомендованной UNIDO методики оценки эффективности инвестиционных проектов определены экономические условия, обеспечивающие заинтересованность промышленных предприятий во внедрении установок глубокой очистки дымовых газов.

Практическая ценность:

1. Предложенные варианты схемных решений рекомендуются для использования проектными организациями при создании систем глубокой очистки дымовых газов как для действующих, так и вновь проектируемых твердотопливных промышленных установок.

2. Разработанное методическое обеспечение для расчета элементов системы очистки дымовых газов позволяет конструкторским организациям определить оптимальные рабочие параметры и конструктивные характеристики оборудования в зависимости от экономической ситуации при создании эффективных систем глубокой газоочистки.

3. Результаты оптимизации и полученные показатели экономической эффективности вынесенных систем очистки дымовых газов будут полезны при внедрении таких систем на различных предприятиях, использующих твердое топливо.

На защиту выносятся: схемные решения вынесенных систем очистки дымовых газов и модернизируемого агрегата; методические положения экономической оптимизации и сопоставления систем очистки дымовых газов от оксида азота и диоксида серы; экономико-математические модели установок системы газоочистки; результаты численных исследований и оптимизации систем газоочистки; экономические условия, обеспечивающие внедрение систем очистки дымовых газов в отечественную практику.

Достоверность результатов и выводов диссертационной работы обоснована использованием методологии системного подхода при решении поставленных задач, применением фундаментальных законов технической термодинамики, физической химии и тепломассообмена при разработке математических описаний процессов очистки дымовых газов от оксида азота и диоксида серы, использованием рекомендованных UNIDO критериев и современных методов оценки эффективности инвестиционных проектов.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на семинарах и научно-технических конференциях кафедры «Промышленная теплотехника» Саратовского государственного технического университета • (2004 - 2008 гг.), Международной научной конференции, посвященной памяти профессора А. И. Андрющенко «Современные научно-технические проблемы теплоэнергетики и пути их решения» (г. Саратов, 29-31 октября 2008 г.).

Публикации. Основные положения и результаты диссертационного исследования опубликованы в 7 печатных работах, в том числе в 2 изданиях, рекомендуемых ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 160 страницах и состоит из введения, четырех глав, заключения, списка

б

использованной литературы. Работа содержит 44 рисунка, 2 таблицы. Список использованной литературы включает 108 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность использования системы глубокой очистки дымовых газов при модернизации твердотопливных агрегатов в условиях увеличения доли твердого топлива в топливном балансе на длительную перспективу; сформулированы основные задачи исследования, отражены- научная новизна полученных результатов, их практическая ценность и апробация.

В первой главе «Тенденции развития топливной базы России и проблемы защиты окружающей среды» анализируются качественные характеристики основных месторождений твердого топлива, перспективы изменения структуры топливной базы России, методы подавления образования вредных компонентов в процессе горения топлива и способы очистки дымовых газов после твердотопливных агрегатов.

Наиболее перспективные из используемых сегодня технологических методов подавления образования вредных ингредиентов в процессе горения твердого топлива, такие как «нестехиометрическое сжигание», топки МЭИ с перекрещивающимися струями, у - топки ВТИ, трехступенчатое сжигание, специальные конструкции горелок, имеют эффективность около 30-40 %. При этом основная масса оксидов азота и серы по-прежнему выбрасывается в окружающую среду.

В соответствии с «Энергетической стратегией России на период до 2020 года» необходимо резко увеличить долю твердого органического топлива, сделав его основным природным источником для производства энергии и промышленных нужд. Увеличение доли угля в топливном балансе предприятий, низкая эффективность технологических методов требует принятия решительных мер по улучшению экологических показателей промышленного производства. В этих условиях наиболее перспективным методом снижения выбросов вредных компонентов является использование вынесенных систем очистки дымовых газов. Вынесенные системы очистки дымовых газов, состоящие из аппаратов «мокрой» известковой очистки газов от диоксида серы и селективного каталитического восстановления оксида азота аммиаком, имеют эффективность 98-99 %. Поэтому внедрение таких систем должно обеспечить существенное уменьшение выбросов вредных компонентов в окружающую среду.

Однако в связи с достаточно высокой стоимостью оборудования широкому использованию вынесенных систем очистки дымовых газов от загрязняющих атмосферу веществ должна предшествовать комплексная оптимизация схем, конструктивных характеристик и рабочих параметров с

целью достижения наибольшего экономического эффекта с учетом прогнозного изменения цен на энергоносители и оборудование.

Во второй главе «Математическое описание систем очистки дымовых газов промышленных установок на твердом топливе для решения оптимизационных задач» изложена методика общеэкономической оптимизации схем и рабочих параметров, а также математическое описание элементов системы очистки дымовых газов и технологического агрегата.

Методика общеэкономической оптимизации и сопоставления схем очистки дымовых газов должна основываться на использовании . максимально объективного экономического критерия, в котором бы дополнительно учитывался как уровень налогообложения, так и экономические условия в регионе и стране. Так как при решении всех поставленных оптимизационных задач объем вырабатываемой технологической продукции и ее качественные показатели не изменяются, а размер выручки от реализации продукции остается постоянным, в качестве критерия общеэкономической оптимизации для сопоставления схем системы очистки дымовых газов и твердотопливного агрегата предложен показатель «изменяющаяся часть годовых расчетных затрат» в виде:

№г0д = ЬЗэксп/{1-ун)+{{рам+р0)-(1-ун)+рт\Ш, (1) где ЛЗэксп - изменяющаяся часть годовых эксплуатационных затрат в Систему очистки дымовых газов и промышленный агрегат, не зависящая от Уровня капиталовложений; Ш - изменяющаяся часть капитальных затрат в "систему очистки дымовых газов и промышленный агрегат; - доля амортизационных отчислений; ра - доля затрат на обслуживание оборудования; ун- коэффициент, зависящий от уровня налогов в федеральный и местный бюджеты; рин- коэффициент эффективности капитальных вложений (инвестиций), величина которого должна быть обусловлена реальными условиями получения инвестиций и рыночными факторами.

В данном критерии учитываются не только эксплуатационные и капитальные затраты в систему очистки газов и промышленный агрегат, но и экономическая ситуация в стране и в конкретном регионе посредством коэффициента эффективности инвестиций рин. Его значение отражает инвестиционный климат или инвестиционную привлекательность проекта для потенциальных инвесторов.

Возможные варианты схемных решений вынесенных систем глубокой очистки дымовых газов на примере модернизации пылеугольных котлов представлены на рис. 1 и 2. Представленные схемные решения различаются условиями достижения температуры в интервале 250-350 °С, необходимой по условиям работы реактора СКВ. В варианте, приведенном

на рис. 1, нагрев дымовых газов в подогревателе П осуществляется с помощью воздуха, подаваемого затем в систему пылеприготовления и на горение топлива. В связи с этим при модернизации пылеугольных котлов требуется реконструкция конвективной шахты с увеличением площади поверхности воздухоподогревателя. Модернизация пылеугольных котлов заключается в использовании более эффективных оребренных поверхностей нагрева. Штатная замена гладкотрубной поверхности экономайзера на поверхность из труб с поперечным спиральным оребрением делает экономайзер более компактным. При этом появляется возможность размещения необходимой для этого варианта дополнительной поверхности воздухоподогревателя в освободившемся объеме газохода.

Рис. 1. Схема системы глубокой очистки дымовых газов пылеугольных ютлов (греющий теплоноситель - воздух): СПЛ - система пылеприготовления; ТЧ, КЧ - топочная и конвективная части котла; Б - барабан; ПП - пароперегреватель; ЭК - экономайзер; ВП - воздухоподогреватель; ЭФ - электрофильтр; СО - сероочистка; ТР - теплообменник-регенератор теплоты; П - подогреЕ атель; Р - реактор селективного каталитического восстановления оксида азота; В - вентилятор; Д - дымосос; ДТ - дымовая труба

В варианте, представленном на рис. 2, подогрев дымовых газов перед подачей их в реактор СКВ осуществляется насыщенным паром из барабана котла с сохранением, постоянной выработки перегретого пара.

Рис. 2. Схема системы глубокой очистки дымовых газов пылсугольных котлов (греющий теплоноситель - насыщенный пар): СПП - система пылеприготовления; ТЧ, КЧ - топочная и конвективна* части котла; Б - барабан; ПП - пароперегреватель; ЭК - экономайзер; ВП - воздухоподогреватель; ЭФ - электрофильтр; СО - сероочистка; ТР - теплообменник-регенератор тепла; П - подогреватель; Р - реактор селективного каталитического восстановления оксида азота; В - вентилятор; Д - дымосос; ДТ - дымовая труба

Разработка экономико-математических моделей системы очистки дымовых газов обусловливается необходимостью изучения процессов, протекающих в каждом элементе схемы, установления взаимосвязи между оборудованием, нахождения оптимальных конструктивных и рабочих параметров газоочистки. Математическая модель позволяет определить влияние основных факторов и параметров системы газоочистки на показатели энергетической и экономической эффективности, учесть определенные ограничения и требования, предъявляемые к системе очистки дымовых газов при модернизации твердотопливного промышленного агрегата.

При горении угольной пыли различных месторождений доля оксида азота (N0) в дымовых газах составляет 98,5-99 % от суммарного количества оксидов азота (N0 + Ы02). В результате процесс селективного каталитического восстановления (СКВ) оксида азота аммиаком протекает по следующей реакции:

4ЫНз +6Ы0 = 5N2 + 6Н2О. (2)

Величина теплового эффекта реакции (2) при температуре 298 К и давлении 101,3 кПа составляет - 449227 кДж/кмольЫО, следовательно восстановление оксида азота аммиаком происходит с поглощением

теплоты и это обстоятельство необходимо учитывать при математическом описании реактора СКВ.

Скорость' химической реакции восстановления оксида азота аммиаком на поверхности катализатора определяется эмпирическими уравнениями1:

при 1<300°С: = к-с*мо = 19,8-ехр\~^ с/г V

при г > 300° С: % = 1449,85 ■ ехр

-10887,5] ,

-:- -Сл,

(3)

сыо>

л-г )

где температура газового потока, "С; с/с/с^т - скорость химической реакции восстановления оксида азота аммиаком, кмоль/(м3-с); Л -универсальная газовая постоянная, кДж/(кмолъ-%1); температура поверхности катализатора, °С; ¿¿¡о -: концентрация оксида азота на поверхности катализатора, кмоль/м3.

На основе фундаментальных законов химической термодинамики, тепло- и массообмена и формальной химической кинетики математическое описание реактора селективного каталитического восстановления оксида азота аммиаком представляется в виде системы уравнений для совместного решения:

к-с =р-(с-с); к-с* -АН, = а-({-1*

<1с _к-с* а~ и ' Л к-с*-ОН,

а

и-с„

где а,-/?- коэффициенты тепло- и массоотдачи между потоком газа и

поверхностью ■ катализатора, кВт/(м^-^С), кмоль/(м^ - с- кмоль/м3);

с,с* - концентрации N0 в потоке и на поверхности катализатора, кмоль/м3; /,/* -температура газового потока и поверхности катализатора, °С; .г -удельная поверхность катализатора, м2/м3; и - условная скорость газового потока, отнесенная к полному сечению реактора, м/с; с р- удельная

изобарная теплоемкость газового потока, кДж/(м3 -°С); АНГ тепловой эффект реакции, кДж/кмольЫО; 1 - высота слоя катализатора, м.

1 Разработка процесса СКВ для очистки отходящих газов от оксидов азота /

М. Г. Марценюк-Кухарук, С. Н. Орлик, В. А. Остаток и др. // Химическая

промышленность. 1996. № 4.

Анализ математического описания реактора СКВ позволил выявить параметры, влияющие на конструктивные характеристики оборудования. Температура газов перед реактором СКВ определяет скорость химической реакции восстановления оксида азота аммиаком на поверхности катализатора. Размер ячейки катализатора, как и температура газов, влияет на объем катализаторной массы.

Для описания системы очистки дымовых газов применительно к модернизации промышленных пылеугольных котлов в работе представлены необходимые математические описания источника вредных выбросов и всех элементов схемы. На основе этих описаний разработаны и программно реализованы экономико-математические модели элементов системы очистки дымовых газов.

В третьей главе «Технико-экономическая оптимизация схемы и рабочих параметров системы газоочистки при модернизации твердотопливного агрегата» с использованием критерия экономической эффективности и разработанного математического описания выполнена экономическая оптимизация рабочих параметров, состава и конструктивных характеристик оборудования системы очистки дымовых газов для модернизируемого промышленного котлоагрегата на примере ПК-14.

На основе анализа схемных решений (рис. 1 и 2) с учетом изменяющихся эксплуатационных и капитальных Затрат, входящих в функцию отклика (1), установлено, что независимыми параметрами, влияющими на показатели совместной работы системы газоочистки и источник вредных выбросов, являются температура газов перед реактором СКВ tp и температура уходящих дымовых газов Поддержание

оптимальных значений этих параметров должно обеспечить минимум годовых расчетных затрат.

Оптимизация исследуемого комплекса осуществлялась градиентным методом при следующих исходных данных: топливо - уголь

экибастузского месторождения (Ср = 43,4%, HP = 2,9%, SP = 0,4%, SPpz=0,4%, Np = 0,8%, Ор = 7%, Wp=7%, Ар =38,1%), годовое число

часов использования установленной мощности котлоагрегата 7000 часов; уровень налоговых отчислений в федеральный и местный бюджеты: ун = 40%.

Минимальное значение функции годовых расчетных затрат (1) для схемы с использованием теплоты нагретого воздуха (рис. 1) соответствует

значению tp = 250°С и tyx= 130°С.

Ниже представлены результаты оптимизации системы очистки дымовых газов при различных стоимостных показателях энергоносителей, катализаторной массы и металла. Так, повышение стоимости

электроэнергии более 1,7 руб./кВт-ч (рис.3) приводит к увеличению оптимальной температуры уходящих дымовых газов до 140 °С. При этом функция расчетных затрат (1) отреагирует уменьшением поверхности теплопередачи теплообменника-регенератора теплоты, а, следовательно, снижением капитальных затрат в систему очистки.

« 155-,

150 § 1« Í 140

в 135

§ 130 ^125

О 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8

Стоимость электроэнергии, руб./ кВтч Рис. 3. Зависимость оптимальной температуры уходящих дымовых газов ■

от стоимости электроэнергии Аналогичное влияние на температуру уходящих дымовых газов оказывает увеличение удельной стоимости теплопередающей поверхности. Увеличение стоимости металла сопровождается увеличением оптимальной температуры уходящих дымовых газов и ответным уменьшением поверхности теплообменника-регенератора теплоты.

S а

а I

5 О

3 *

В ^125

о

60 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 Стоимость единицы массы теплопередающей поверхности, руб./кг

Рис. 4. Зависимость оптимальной температуры уходящих дымовых газов

от удельной стоимости теплопередающей поверхности Увеличение стоимости топлива и катализаторной массы не оказывает влияния на оптимальную температуру уходящих дымовых газов.

Минимальное значение функции годовых расчетных затрат (1) для схемы с использованием насыщенного пара (рис. 2) соответствует

значению - 250° С и (ух = 150" С. В этом варианте схемного решения

системы очистки дымовых газов можно отметить независимость оптимальной температуры уходящих дымовых газов от стоимости

rflr

электроэнергии и катализаторной массы. Однако в этом случае функция расчетных затрат (1) реагирует на увеличение стоимости топлива. При этом оптимальная температура уходящих дымовых газов уменьшается до 130 °С (рис. 5), что увеличивает требуемую поверхность теплообменника-регенератора теплоты. В результате уменьшается расход топлива на выработку дополнительного количества насыщенного пара. 160 -

а о

: 120

110

2000

О 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900

Стоимость топлива, руб./т у.т.

Рис. 5. Зависимость оптимальной температуры уходящих дымовых газов от стоимости топлива В качестве теплообменника-подогревателя в этом варианте схемы газоочистки используется кожухотрубный теплообменный аппарат, работающий при высоком давлении пара. Стоимость этого аппарата рассчитывалась через удельный показатель. Увеличение стоимости единицы поверхности теплообменника-подогревателя (рис. 6) приводи г к увеличению капитальных вложений. В результате имеет место уменьшение оптимальной температуры уходящих дымовых газов до 140 °С с увеличением поверхности теплопередачи теплообменника-регенератора теплоты, й 160;

Ъ>

|

Н ¡-§ И

я 8 В &

и О

150

120

15000 16000 17000 18000 19000 20000 21000 22000 23000 24000 25000 26000

Стоимость единицы поверхности теплообмена, руб./м2 Рис. 6. Зависимость оптимальной температуры уходящих дымовых газов от стоимости единицы поверхности теплообмена При увеличении стоимости теплопередающей поверхности для теплообменников, работающих при низком давлении (рис. 7), функция расчетных затрат (1) реагирует уменьшением оптимальной температуры

уходящих дымовых газов до 140 °С и поверхности теплопередачи теплообменника-регенератора теплоты. С другой стороны, увеличиваются поверхности теплопередачи теплообменника-подогревателя и расход топлива, обеспечивающего выработку дополнительного количества насыщенного пара.

190 180 170 160 150 140 130

/

!

/

\ /

^ 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230

Стоимость единицы массы теплопередающей поверхности, руб./кг ' Рис. 7. Зависимость оптимальной температуры уходящих дымовых газов от стоимости единицы массы теплопередающей поверхности Сопоставление схемных решений вынесенной системы очистки дымовых газов по стоимости электроэнергии и металла представлено на рис. 8 и 9. Увеличение годовых расчетных затрат в 1,18 раз в варианте использования воздуха (рис. 8) по сравнению с вариантом использования насыщенного пара объясняется большей требуемой площадью поверхностей теплопередачи теплообменника-подогревателя и теплообменника-регенератора теплоты, а, следовательно, более высокими капвложениями и эксплуатационными затратами на электроэнергию.

A3 год- 25 млн. рубУгод

1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2 2,1

Стоимость электроэнергии, руб./кВт-ч Рис. 8. Зависимость изменяющейся части годовых расчетных затрат от стоимости электроэнергии: 1 - подогрев уходящих газов насыщенным паром; 2 - подогрев уходящих газов горячим воздухом

30

ДЗгод, ¡i

МЛН. руб./Г0Д 27 26 25 24 23 22 21 20 19

80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200

Стоимость металла, руб./кг Рис. 9. Зависимость изменяющейся части годовых расчетных затрат

от стоимости металла:

1 - подогрев уходящих газов насыщенным паром; 2 - подогрев уходящих газов горячим воздухом

В схеме с использованием теплоты подогретого воздуха капитальные затраты, зависящие от стоимости металла, определяются величиной дополнительной поверхности воздухоподогревателя, теплообменника-подогревателя и теплообменника-регенератора теплоты. Это вызывает резкое увеличение годовых расчетных затрат (рис. 9) при прогнозном удорожании стоимости металла по сравнению со схемой подогрева дымовых газов насыщенным паром. В этом варианте капитальные затраты зависят только от стоимости металла на теплообменник-регенератор теплоты.

В четвертой главе «Перспективы внедрения технологий газоочистки в отечественную практику» на основе анализа интегральных показателей определены условия, при которых внедрение системы очистки дымовых газов для твердотопливных установок будет экономически целесообразным.

Внедрение природоохранных мероприятий в отечественную практику сдерживается несоизмеримо низкими штрафными санкциями за выбросы загрязняющих веществ по сравнению с затратами на их предупреждение. Размеры платы за выбросы загрязняющих веществ в окружающую среду, зафиксированные в постановлении Правительства РФ2, даже с учетом ежегодной инфляции не компенсируют ущерб, причиняемый окружающей среде, и не стимулируют предприятия к внедрению природоохранных мероприятий. В результате, как правило, затраты в мероприятия по снижению выбросов существенно превосходят экономическую выгоду предприятия от снижения платы'за выбросы.

Экономическая эффективность внедрения системы глубокой очистки дымовых газов может быть определена как разность между затратами на компенсацию ущерба от выбросов загрязняющих атмосферу

2 Постановление Правительства РФ от 12.06.2003 года № 344 (ред. от 01.07.2005 № 410) « О нормативах платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками, сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, размещение отходов производства и потребления.

веществ и затратами на очистные сооружения с учетом издержек на их эксплуатацию. В этом случае положительный эффект от реализации природоохранных мероприятий может быть достигнут при увеличении платы за выбросы вредных компонентов.

С учетом вышеизложенного показатель чистого дисконтированного дохода (или интегральный эффект) можно представить в виде:

\шт • ПЛт+Шю -ПЛ80 )х

(=0

т Т

хкт-сгэф-сгинф-3(]-а1 - <х(, (5)

1=0

где ДМдоз.ДМ$о2 " изменение количества оксида азота и диоксида серы в дымовых газах, выбрасываемых в атмосферу, тЫО/год, тЗОз/год', ПЛЫ0, ПЛ$о2 - плата за выбросы в атмосферу загрязняющих веществ по действующим директивным документам, руб.[т N0, руб./тБОкт -коэффициент увеличения платы за выбросы вредных ингредиентов; сгэ ф -

коэффициент, учитывающий экологические факторы по территориям экономических районов РФ; сгтф_ - коэффициент инфляции; 3,, К( -

эксплуатационные издержки и капитальные затраты в систему газоочистки и источник вредных выбросов соответственно руб./год и руб.; сс( -коэффициент дисконтирования.

При решении поставленной задачи приняты следующие условия:

1. Норма дисконта Е=0,12.

2. Горизонт расчета 10 лет.

3. Основная часть инвестиций в осуществление проекта (около 70 %) вносится в первый год и расходуется на проектирование и закупку оборудования системы очистки дымовых газов; оставшаяся часть - во второй год на строительство зданий и коммуникаций, а также на монтаж и освоение оборудования.

Предполагая сохранение соотношения стоимости электроэнергии и топлива, существующего в 2009 году, и используя эту тенденцию при увеличении тарифов на энергоносители, исследование экономической эффективности системы глубокой очистки дымовых газов для схем с использованием теплоты подогретого воздуха и насыщенного пара из барабана котла осуществляется при следующих сопряженных стоимостных характеристиках:

1. Цэ э = 1,5 руб./кВт • ч; Цт = 1200руб./т у.т.

2. Цэ э = 1,8 руб./кВт • ч; Цт = 1400 руб./т у. т.

3. Цэ э - 2,06руб.)кВт • ч; Цт = 1600 руб./ту.т.

Результаты расчета чистого дисконтированного дохода (5) показали, что при увеличении плата за выбросы вредных веществ в окружающую среду в 15,6 раз может быть достигнут приемлемый срок окупаемости инвестиций. Так, для схемы с использованием теплоты воздуха срок окупаемости составит 5,4-8,6 лет, в альтернативном варианте реализации (схема 2) он будет несколько меньшим- 4,3-6 лет. Изменение абсолютных значений тарифа оплаты за выбросы оксида азота и диоксида серы для альтернативных схем при различных значениях стоимости энергоносителей представлено на рис. 10 и 11.

Стоимость электроэнергии, руб./кВт-ч Рис. 10. Абсолютное значение платы за выбросы оксида азота в зависимости от стоимости электроэнергии ( Ток = 5 лет): для схемы с использованием тепла воздуха: 1 - 1200 руб./ т у.т.; 2 - 1400 руб./ т у.т.; 3-1600 руб./ т у.т.; для схемы с использованием насыщенного пара: 4 - 1200 руб./ т у.т.;

Рис. 11. Абсолютное значение платы за выбросы диоксида серы в зависимости от стоимости электроэнергии (Ток = 5 лет ): для схемы с использованием тепла воздуха: 1 - 1200 руб./ т у.т.; 2 - 1400 руб./ т у.т.; 3-1600 руб./ г у.т.; для схемы с использованием насыщенного пара: 4 - 1200 руб./ т у.т.; 5-1400 руб./ г у.т.; 6-1600 руб./ т у.т.

В случае имеющейся на предприятии установки сероочистки обсуждаемая система дополняется только реактором селективного каталитического восстановления оксида азота с теплообменным оборудованием, обеспечивающим его работу. В двух вариантах схемных решений коэффициент, учитывающий повышение тарифа оплаты за выбросы загрязняющих атмосферу веществ, составляет 12,8. В результате в схеме с использованием теплоты нагретого воздуха срок окупаемости составляет 6-8 лет, в другом варианте - 4,1-4,7.

Внедрение технологии глубокой очистки дымовых газов в отечественную практику станет экономически целесообразным только при условии повышения тарифов оплаты за выбросы в атмосферу оксида азота и диоксида серы, так как только в этом случае может быть достигнут приемлемый срок окупаемости инвестиций в сооружение наиболее эффективных вынесенных установок газоочистки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ

1. Для радикального сокращения выбросов в окружающую среду оксидов азота и серы от твердотопливных промышленных энергоустановок предложено использовать вынесенные системы газоочистки, действие которых основано на принципах мокрой известковой сероочистки и селективного каталитического восстановления оксида азота аммиаком. Это позволит обеспечивать степень очистки дымовых газов от указанных ингредиентов 98-99 %.

2. Для выявления наиболее рациональных схем и рабочих параметров твердотопливных промышленных энергоустановок с вынесенными системами газоочистки разработана методика технико-экономической оптимизации и обоснован критерий для сопоставления различных вариантов технических решений.

3. На основе соотношений химической кинетики, тепло- и массопереноса и газодинамики разработано и апробировано математическое описание реактора селективного каталитического восстановления оксидов азота аммиаком, как основного элемента системы газоочистки.

4. Применительно к условиям модернизации действующих агрегатов разработано математическое описание комплекса «промышленный пылеугольный котел - система газоочистки».

5. Обосновано наиболее рациональное схемное решение, заключающееся в использовании насыщенного пара для обеспечения оптимальной температуры в реакторе СКВ на уровне 250 °С и обеспечивающее снижение расчетных затрат в вынесенную систему газоочистки не менее чем на 18% по сравнению с альтернативным вариантом при одинаковой эффективности.

6. С учетом особенностей предложенных схемных решений разработана и программно реализована на примере котлоагрегата ПК-14 математическая модель, учитывающая взаимосвязи всех элементов и позволяющая выполнять исследование комплекса «промышленный пылеугольный котел - система газоочистки» методом вычислительного эксперимента.

1. Определены оптимальные рабочие параметры, состав и конструктивные характеристики оборудования систем очистки дымовых газов при прогнозируемом изменении экономических факторов.

8. На основе результатов сравнительного многовариантного расчета показателей экономической эффективности предлагаемой и альтернативной систем глубокой очистки дымовых газов показано, что срок окупаемости капитальных вложений (с учетом дисконтирования) для схемы с использованием насыщенного пара составит 4,3-6 лет при условии увеличения нормативов платы за выбросы вредных веществ в окружающую среду в 15,6 раз, в другом варианте реализации, основанном на использовании горячего воздуха, срок окупаемости при тех же условиях составит 5,4-8,6 года.

Основные положения диссертации представлены в следующих

публикациях:

в изданиях, рекомендуемых ВАК:

1. Агеев, М. А. Оптимизация систем глубокой очистки дымовых газов пылеугольных энергетических котлов / В. Ф. Симонов, Н. В. Пономарева, М. А. Агеев // Известия вузов. Проблемы энергетики. -2006. -№9-10.-С. 55-62.

2. Агеев, М. А. Оптимизация реактора каталитического восстановления оксидов азота для систем глубокой очистки дымовых газов котельных агрегатов / В. Ф. Симонов, М. А. Агеев //Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2008. - № 1 (31). - Вып.

' 2. - С. 205-209.

в других изданиях:

3. Агеев, М. А. Некоторые проблемы снижения вредных выбросов от действующих котельных установок / Н. В. Пономарева, М. А. Агеев //Электро- и теплотехнологические процессы и установки: межвуз. науч. сб. - Саратов: СГТУ, 2003. - С. 219-225.

4. Агеев, М. А. Проблемы очистки дымовых газов пылеугольных парогенераторов / М. А. Агеев // Актуальные вопросы промышленной теплоэнергетики и энергосбережения: межвуз. науч. сб. - Саратов: СГТУ, 2004.-С. 163-168.

5. Агеев, М. А. Оптимизация параметров теплоносителей в котельных установках с системами очистки продуктов сгорания / Н. В.

Пономарева, М. А. Агеев // Энергосбережение в промышленности и теплоэнергетике: сб. науч. тр. - Саратов: СГТУ, 2005. - С. 67-75.

6. Агеев, М. А. Математическое моделирование реактора каталитического восстановления оксидов азота для решения задач оптимизации систем очистки дымовых газов энергетических котлов / В. Ф. Симонов, М. А. Агеев // Проблемы рационального использования топливно-энергетических ресурсов и энергосбережения: сб. науч. тр. - Саратов: СГТУ, 2006.-С. 164-170.

7. Агеев, М. А. Комплексная оптимизация рабочих параметров и аппаратов системы глубокой очистки дымовых газов энергетического парогенератора / М. А. Агеев // Проблемы совершенствования топливно-энергетического комплекса: материалы Междунар. науч. конф. - Саратов: СГТУ, 2008. - С. 170-175..

АГЕЕВ Михаил Александрович

ОПТИМИЗАЦИЯ СХЕМ И РАБОЧИХ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМ ГЛУБОКОЙ ОЧИСТКИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ ПРИ МОДЕРНИЗАЦИИ ТВЕРДОТОПЛИВНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЭНЕРГОУСТАНОВОК

Автореферат

Корректор О. А. Панина

Подписано в печать 2?. 01 70 Формат 60x84 1/16

Бум. офсет. Усл.-печ. л. 1,0 Уч.-изд. л. 1,0

Тираж 100 экз. Заказ -19 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет 410054, Саратов, ул. Политехническая, 77

Отпечатано в Издательстве СГТУ, 410054, Саратов, ул. Политехническая, 77

введение.

глава 1. тенденции развития топливной базы россии и проблемы защиты окружающей среды.

1.1 Перспективы изменения структуры топливной базы России и характеристика используемых углей.

1.2 Методы подавления образования вредных компонентов в процессе горения твердого топлива.

1.3 Обзор методов очистки дымовых газов в пределах конструкции пылеугольных котлов.

1.4 Вынесенные системы глубокой очистки дымовых газов от оксидов серы и азота. выводы по главе 1. постановка задач исследования.

глава 2. математическое описание систем очистки дымовых газов от твердотопливных установок для решеня оптимизационных задач.

2.1 Методические основы сопоставления и оптимизации схем и рабочих параметров систем газоочистки.

2.2 Математическое моделирование каталитического реактора для восстановления оксидов азота дымовых газов.

2.3 Математическое описание устройств очистки дымовых газов от оксидов серы.

2.4 Обобщенная математическая модель системы очистки дымовых газов от твердотопливных установок. выводы по главе 2.

глава 3. технико-экономическая оптимизация схемы и рабочих параметров системы

ГАЗООЧИСТКИ ПРИ МОДЕРНИЗАЦИИ

ПРОМЫШЛЕННОГО АГРЕГАТА.

3.1 Оптимизация системы газоочистки на основе использования тепла подогретого воздуха.

3.2 Оптимизация системы газоочистки модернизируемого котельного агрегата на основе использования насыщенного пара из барабана котла.

3.3 Сопоставление альтернативных вариантов систем газоочистки.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.

ГЛАВА 4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПЕРСПЕКТИВ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ГЛУБОКОЙ ГАЗООЧИСТКИ

В ОТЕЧЕСТВЕННУЮ ПРАКТИКУ.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.

Актуальность темы. Рост экономики тесно связан с возрастанием использования в производствах различных видов топлива. При этом в настоящее время твердое органическое топливо рассматривается в качестве основного природного источника на длительную перспективу. Это обстоятельство потребует широкого внедрения малотоксичных методов сжигания и использования установок для очистки дымовых газов от оксида азота и диоксида серы.

Применяемые сегодня технологические методы подавления образования вредных ингредиентов при горении твердого топлива, имеют невысокую эффективность. Более эффективными являются вынесенные системы глубокой очистки дымовых газов, обеспечивающие степень очистки 98 -г- 99 %. Но из-за высокой стоимости их внедрение сдерживается введенным в 1978 году ГОСТ 17.2.3.-78. В соответствии с этим документом выбросы в интервале ПДВ и ВСВ оплачиваются предприятиями по директивно установленным тарифам в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 01.07.2005 года № 410 с учетом инфляционного коэффициента. В результате предприятию по-прежнему выгоднее платить за вредные выбросы, чем внедрять малотоксичные технологии и системы очистки.

В условиях увеличения доли твердого топлива крайне актуальным становится широкое внедрение эффективных систем глубокой очистки отходящих дымовых газов. Однако для успешного внедрения указанных систем необходимо решить ряд задач научно-исследовательского характера, связанных с определением вариантов схемных решений, оптимизацией рабочих параметров и конструктивных характеристик оборудования, сопоставлением схем по экономическим критериям. В связи с этим тематика настоящей работы является актуальной и своевременной.

Цель настоящей работы - разработка методических основ оптимизации схем, конструктивных и рабочих характеристик системы г глубокой очистки дымовых газов для использования при модернизации твердотопливных промышленных установок с определением перспектив внедрения.

Объектом исследования является система глубокой очистки дымовых газов от оксидов азота и диоксида серы для котлов, работающих на твердом топливе.

В связи с этим основными задачами исследования являются:

1. Установление наиболее перспективных способов подавления образования и глубокой очистки дымовых газов от оксидов азота и диоксида серы.

2. Определение возможных вариантов схемных решений вынесенных систем глубокой очистки дымовых газов при модернизации действующих установок.

3. Разработка математического описания эффективной системы очистки дымовых газов применительно к модернизации твердотопливных агрегатов на основе использования современных методов и соотношений физической химии, адаптированных к процессам восстановления оксидов азота.

4. Определение оптимальных массогабаритных характеристик и рабочих параметров оборудования вынесенной системы глубокой очистки дымовых газов на примере модернизации пылеугольных котлов типа ПК-14 с использованием разработанного математического описания и учетом критериев экономической эффективности.

5. Определение экономических условий и тарифов, обеспечивающих заинтересованность предприятий во внедрении установок для глубокой очистки дымовых газов при модернизации твердотопливных промышленных установок.

Научная новизна:

1. Выбран и обоснован критерий экономической оптимизации для возможных вариантов схемных решений вынесенных систем глубокой очистки дымовых газов при модернизации действующих твердотопливных промышленных установок.

2. На основе соотношений химической кинетики, тепломассопереноса и газодинамики разработано математическое описание реактора селективного каталитического восстановления (СКВ) оксида азота аммиаком, предназначенное для последующей интеграции в экономико-математическую модель системы газоочистки.

3. Разработано математическое описание элементов вынесенной системы газоочистки, позволяющее выявлять наивыгоднейшие условия обеспечения работы реактора СКВ.

4. Программно реализована экономико-математическая модель системы газоочистки для модернизируемых установок, учитывающая особенности схемных решений, взаимосвязь элементов системы газоочистки и их взаимное влияние друг на друга.

5. Определены оптимальные схемные решения и рабочие параметры, состав и конструктивные характеристики оборудования системы очистки дымовых газов для модернизируемого пылеугольного котла и получены их зависимости от экономических факторов: коэффициента эффективности инвестиций, стоимостей энергоносителей, оборудования и катализаторной массы.

6. На основе использования рекомендованной UNIDO методики оценки эффективности инвестиционных проектов определены экономические условия, обеспечивающие заинтересованность промышленных предприятий во внедрении установок глубокой очистки дымовых газов.

Практическая ценность:

1. Предложенные варианты схемных решений рекомендуются для использования проектными организациями при создании систем глубокой очистки дымовых газов как для действующих, так и вновь проектируемых твердотопливных промышленных установок.

2. Разработанное методическое обеспечение для расчета элементов системы очистки дымовых газов позволяет конструкторским организациям определить оптимальные рабочие параметры и конструктивные характеристики оборудования в зависимости от экономической ситуации при создании эффективных систем глубокой газоочистки.

3. Результаты оптимизации и полученные показатели экономической эффективности вынесенных систем очистки дымовых газов будут полезны при внедрении таких систем на различных предприятиях, использующих твердое топливо.

Автор защищает: схемные решения вынесенных систем очистки дымовых газов и модернизируемого агрегата; методические положения экономической оптимизации и сопоставления систем очистки дымовых газов от оксида азота и диоксида серы; экономико-математические модели установок системы газоочистки; результаты численных исследований и оптимизации систем газоочистки; экономические условия, обеспечивающие внедрение систем очистки дымовых газов в отечественную практику.

Достоверность результатов и выводов диссертационной работы обоснована использованием методологии системного подхода при решении поставленных задач, применением фундаментальных законов технической термодинамики, физической химии и тепломассообмена при разработке математических описаний процессов очистки дымовых газов от оксида азота и диоксида серы, использованием рекомендованных UNIDO критериев и современных методов оценки эффективности инвестиционных проектов.

Личный вклад автора заключается в следующем:

1. Проанализированы и определены наиболее перспективные способы подавления образования и глубокой очистки дымовых газов от оксида азота и диоксида серы.

2. Обоснованы возможные варианты схемных решений вынесенных систем глубокой очистки дымовых газов при модернизации пылеугольных котлов.

3. Разработано и программно реализовано математическое описание эффективной системы очистки дымовых газов с использованием современных соотношений физической химии в процессах восстановления оксидов азота применительно к модернизации пылеугольных котлоагрегатов.

4. На основе критерия экономической эффективности определены оптимальные массогабаритные характеристики и рабочие параметры оборудования вынесенной системы глубокой очистки дымовых газов на примере модернизации котлоагрегата ПК-14. Установлена устойчивость полученных решений.

5. С использованием интегральных показателей определены экономические условия, обеспечивающие заинтересованность предприятий во внедрении установок для глубокой очистки дымовых газов при модернизации промышленных пылеугольных котлоагрегатов.

Работа выполнена на кафедре «Промышленная теплотехника» в ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет» под научным руководством доктора технических наук, профессора Симонова Вениамина Федоровича и научным консультантом кандидата технических наук, доцента Пономаревой Наталии Владимировны.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на семинарах и научно-технических конференциях кафедры «Промышленная теплотехника» Саратовского государственного технического университета (2004 - 2008 г.), Международной научной конференции, посвященной памяти профессора А. И. Андрющенко «Современные научно-технические проблемы теплоэнергетики и пути их решения» (г. Саратов, 29-31 октября 2008 г.).

Публикации. Основные положения и результаты диссертационного исследования опубликованы в 7 печатных работах [2 - 8], в том числе в 2 изданиях, рекомендуемых перечнем ВАК.

Объем диссертационной работы. Диссертация изложена на 160 страницах и состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников. Работа содержит 44 рисунка, 2 таблицы. Список использованных источников включает 108 наименований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ

1. Для радикального сокращения выбросов в окружающую среду оксидов азота и серы от твердотопливных промышленных энергоустановок предложено использовать вынесенные системы газоочистки, действие которых основано на принципах мокрой известковой сероочистки и селективного каталитического восстановления оксида азота аммиаком. Это позволит обеспечивать степень очистки дымовых газов от указанных ингредиентов 98 - 99 %.

2. Для выявления наиболее рациональных схем и рабочих параметров твердотопливных промышленных энергоустановок с вынесенными системами газоочистки разработана методика технико-экономической оптимизации и обоснован критерий для сопоставления различных вариантов технических решений.

3. На основе соотношений химической кинетики, тепло- массопереноса и газодинамики разработано и апробировано математическое описание реактора селективного каталитического восстановления оксидов азота аммиаком, как основного элемента системы газоочистки.

4. Применительно к условиям модернизации действующих агрегатов разработано математическое описание комплекса промышленный пылеугольный котел - система газоочистки.

5. Обосновано наиболее рациональное схемное решение, заключающееся в использовании насыщенного пара для обеспечения оптимальной температуры в реакторе СКВ на уровне 250 °С и обеспечивающее снижение расчетных затрат в вынесенную систему газоочистки не менее чем на 18% по сравнению с альтернативным вариантом при одинаковой эффективности.

6. С учетом особенностей предложенных схемных решений разработана и программно реализована на примере котлоагрегата ПК-14 математическая модель, учитывающая взаимосвязи всех элементов и позволяющая выполнять исследование комплекса промышленный пылеугольный котел -система газоочистки методом вычислительного эксперимента.

7. Определены оптимальные рабочие параметры, состав и конструктивные характеристики оборудования систем очистки дымовых газов при прогнозируемом изменении экономических факторов.

8. На основе результатов сравнительного многовариантного расчета показателей экономической эффективности предлагаемой и альтернативной систем глубокой очистки дымовых газов показано, что срок окупаемости капитальных вложений (с учетом дисконтирования) для схемы с использованием насыщенного пара составит (4,3 - 6) лет при условии увеличения нормативов платы за выбросы вредных веществ в окружающую среду в 15,6 раз, в другом варианте реализации, основанном на использовании горячего воздуха, срок окупаемости при тех же условиях составит (5,4 - 8,6) года.

1. Агафонов, Г. В. Долгосрочные тенденции развития угольной промышленности мира и России / Г. В. Агафонов, А. Д. Соколов // Энергетика. 2004. - №1. - С.26-33.

2. Агеев, М. А. Проблемы очистки дымовых газов пылеугольных парогенераторов / М. А. Агеев // Актуальные вопросы промышленной теплоэнергетики и энергосбережения: Межвузовский научный сборник / Саратов, гос. техн. ун-т. Саратов, 2004. - С. 163-168.

3. Агеев, М. А. Оптимизация реактора каталитического восстановления оксидов азота для систем глубокой очистки дымовых газов котельныхагрегатов / В. Ф. Симонов, М. А. Агеев // Вестник СГТУ. 2008. - № 1 (31) Выпуск 2. - С. 205-209.

4. Аладьев, И. Т. Зависимость теплоотдачи в трубах от направления теплового потока и естественной конвекции / И. Т. Аладьев, М. А. Михеев, О. С. Федынский. Изв. АН СССР, ОТН, 1951. № 1

5. Алфеев, А. А. А. с СССР № 1716263. Способ очистки газообразных продуктов сгорания ТЭС от оксидов азота и устройство для его осуществления/ А. А. Алфеев, И. И. Иванов, Л. Н. Горчаков, Л. Д. Скорик //Изобретение, №8, 1992.

6. Амиров, P. X. Применение электрического разряда для очистки дымовых газов / P. X. Амиров, Э. И. Асиновский, И. С. Самойлов -М.:ИВТАН, 1990

7. Амиров, P. X. Применение наносекундного коронного разряда для очистки дымовых газов от оксидов азота / P. X. Амиров, Э. И. Асиновский, И. С. Самойлов, А. В. Шепелин // Энергетическое строительство. 1993. -№9.-С. 9-15

8. Андреев, Е. И. Расчёт тепло- и массообмена в контактных аппаратах. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1985. - 58 с.

9. Актуальные вопросы сжигания энергетического топлива. М.: ЭНИН, 1980.

10. Бабий, В. И. О некоторых особенностях выгорания мелких фракций угольной пыли / В. И. Бабий, И. Ф. Попова // Инженерно-физический журнал. 1971. - № 3. - т. 21. - С. 411-418.

11. Беляйкин, В. М. К выбору способа сероочистки дымовых газов тепловых электростанций / В. М. Беляйкин // Электрические станции. 2000. - № 5. -С. 14-18.

12. Беляйкин, В. М. Ориентировочная оценка эффективности инвестиционных проектов установок по очистке дымовых газов энергетических котлов от оксидов серы и азота / В. М. Беляйкин // Электрические станции. 1999. - № 3. - С. 16-20.

13. Беляйкин, В. М. Мокрая озонно карбамидная очистка дымовых газов от оксидов серы и азота / В. М. Беляйкин, А. Н. Епихин, В. И. Угначев, А. И. Фуад // Электрические станции. - 1999. - №2. - С. 19-22.

14. Берман, Л. Д. Массообмен в пленочных аппаратах с вертикальными каналами / Л. Д. Берман // Теплоэнергетика. 1954. - № 6.

15. Блинов, В. И. О механизме горения углеродных частиц при атмосферном давлении / В. И. Блинов // Известия ВТИ. 1937. - № 7. - С. 8-17.

16. Братченко, Б. Ф. Некоторые проблемы перспективного развития угольной промышленности России / Б. Ф. Братченко, Е. С. Никонов // Уголь. 1999. -№ 12.-С. 45-50.

17. Бушуев, В. В. Мониторинг реализации Энергетической стратегии России на период до 2020 г. в 2007 2008 гг. / В. В. Бушу ев, А. И. Громов, А. А. Троицкий // Теплоэнергетика. - 2009. - № 9. - С. 2-5.

18. Валуев, А. А. Перспективы развития электрофизических методов очистки / А. А. Валуев, А. С. Каклюгин, Г. Э. Норманн // Применение электронных пучков и импульсных разрядов для очистки дымовых газов: Материалы семинара. М.:ИВТАН, 1991.-3-7 с.

19. Валуев, А. А. Радиационно-плазменохимические методы очистки дымовых газов / А. А. Валуев, А. С. Каклюгин, Г. Э. Норманн // Теплофизика высоких температур. 1990. - № 5. - С.995-1008.

20. Веччи, С. Д. Технология очистки газов на ТЭС, сжигающих уголь / С. Д. Веччи, Д. Д. Воргол, Г. А. Кудлак // Электрические станции. 1986. - № 3. -С. 10-14.

21. Гаврин, А. С. Об "Энергетической стратегии России на период до 2020 г." и структурной реформе в электроэнергетике / А. С. Гаврин // Энергетическая политика. 2001. Вып. 1. - С. 3-14.

22. Горение углерода / Под. ред. А. С. Предводителева. Изд-во АН СССР, 1949.-407 с.

23. Гринько, Н. К. Перспективы добычи и использования угля / Н. К. Гринько // Уголь. 2000. - № 11. - С. 7-12.

24. Зегер, К. Е. Сухой аддитивный метод очистки дымовых газов от оксидов серы / К. Е. Зегер, И. Н. Шмиголь, Н. А. Золотова // Теплоэнергетика. 1991. - № 7. - С. 11-15.

25. Карапетьянц, М. X. Введение в теорию химических процессов. М.: Высшая школа, 1975. - 365 с.

26. Кафаров, В. В., Глебов, М. Б. Математическое моделирование основных процессов химических производств: Учеб. пособие для вузов. М.: высшая школа, 1991. - 400 с.

27. Киперман, С. Л. Введение в кинетику гетерогенных каталитических реакций. М.: Наука, 1964. - 609 с.

28. Клер, А. М. Сопоставление эффективности перспективных теплоэнергетических установок на органическом топливе / А. М. Клер, Ю. М. Потанина//Известия РАН. Энергетика. 2004. - № 1. -С. 72-84.

29. Кнорре, Г. Ф. Топочные процессы. -М-Л.: Госэнергоиздат, 1959. 395 с.

30. Кожевников, Н. Н., Чинакаева, Н. С., Чернова, Е. В. Практические рекомендации по использованию методов оценки экономической эффективности инвестиций в энергосбережение: Пособие для вузов. М.: Издательство МЭИ, 2000. - 132 с.

31. Котлер, В. Р. Снижение выбросов оксидов азота котлами ТЭС при сжигании твердого топлива. -М.: СПО Союзтехэнерго, 1982.

32. Котлер, В. Р. Оксиды азота в дымовых газах котлов. М.: Энергоатомиздат, 1987. — 144 с.

33. Котлер, В. Р. Снижение выбросов оксидов азота котлами ТЭС при сжигании органического топлива // Итоги науки и техники ВИНИТИ. Сер. «Котельные установки и водоподготовка». -М., 1987. Вып. 7. С. 60-68.

34. Котлер, В. Р. Снижение выбросов оксидов азота при сжигании экибастузского угля в котле БКЗ-420-150-5 / В. Р. Котлер, JI. Г. Ганшин, Э. А. Берг//Электрические станции. 1982. - № 11. С. 13-16.

35. Котлер, В. Р. Снижение выбросов окислов азота при сжигании кузнецких каменных углей / В. Р. Котлер, Г. В. Лобов, И. А. Гедике // Теплоэнергетика. 1983. -№ 2. - С. 51-53.

36. Котлер, В. Р., Сучков С. И. Уменьшение выбросов окислов азота при сжигании канско-ачинских углей / В. Р. Котлер, С. И. Сучков // Электрические станции. 1979. - № 4. С. 16-18.

37. Куликов, М. А. Риски воздействия атмосферных выбросов электростанций на здоровье населения / М. А. Куликов, Е. И. Гаврилов, В. Ф. Демин, И. Е. Захарченко // Теплоэнергетика. 2009. - № 1. - С. 71-76

38. Кутателадзе, С. С., Боришанский, В. М. Справочник по теплопередаче. М. — Л.: Государственное энергетическое издательство, 1959. - 418 с.

39. Липов, Ю. М., Самойлов, Ю. Ф., Виленский, Т. В. Компоновка и тепловой расчет парового котла. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 208 с.

40. Лыков, М. В. Сушка в химической промышленности. М.: Химия, 1970. -432 с.

41. Малюченко, А. А. Очистка газовых выбросов катализаторного производства от оксидов азота водными растворами карбамида / А. А. Малюченко // Химическая промышленность, 1996. - №11. - С. 48-50.

42. Марценюк-Кухарук, М. Г. Разработка процесса СКВ для очистки отходящих газов от оксидов азота / М. Г. Марценюк-Кухарук, С. Н. Орлик, В. А. Остапюк, В. Н. Орлик, И. Ф. Миронюк, Г. С. Марченко // Химическая промышленность. 1996. - № 4. - С. 29-33.

43. Медведев, В. А. Эффективность комплексной модернизации хвостовой части действующих пылеугольных котлов / В. А. Медведев, А. У. Липец, Н. В. Пономарева, Г. Д. Бухман, С. М. Кузнецова // Теплоэнергетика. -1999. -№ 8. С. 43-47.

44. Методика определения валовых и удельных выбросов вредных веществ в атмосферу от котлов тепловых электростанций. РД 34.02.305-90. М.: ВТИ им. Ф. Э. Дзержинского, 1991. - 36 с.

45. Методические указания по расчету выбросов окислов азота с дымовыми газами. РД 34.02.304-88. -М.: ВТИ им. Ф. Э. Дзержинского, 1989. 26 с.

46. Новоселов, С. С. Озонный метод очистки дымовых газов ТЭС от SO2 и NOx / С. С. Новоселов, А. Ф. Гаврилов, В. А. Светличный, В. Е. Чмовж, В. Ю. Симачев, И. М. Заплатинская //Теплоэнергетика. 1986. - № 9. - С. 3033.

47. Ослопов, О. И. Образование окислов азота в промышленных котлах, сжигающих экибастузский уголь / О. И. Ослопов, А. Т. Иванов // Энергетик. 1979. - № 7. - С. 24-27.

48. Пат. РФ №2103607. Устройство для очистки дымовых газов котельной установки от оксидов азота / Ю. В. Ржезников, Ю. С. Ходаков, В. С. Бесков // Изобретения, 1998. № 3.

49. Пат. РФ №2200617. Способ и устройство для очистки дымовых газов от оксидов азота селективным некаталитическим восстановлением / Ю. В.

50. Ржезников, А. М. Кузьмин, Ю. С. Ходаков, А. А. Алфеев // Изобретения, 2003.- №8.

51. Петухов, Б. С. Теплообмен при вязкостном движении жидкости в трубах и каналах / Б. С. Петухов, Е. А. Краснощекое, JL Д. Нольде // Теплоэнергетика. — 1956. № 2.

52. Промышленные тепломассообменные процессы и установки / Под ред. А. М. Бакластова. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 328 с.

53. Прузнер, С. JL, Златопольский, А. Н., Некрасов, А. М. Экономика энергетики СССР. М.: Высшая школа, 1984.

54. Рихтер, JI. А. Тепловые электрические станции и защита атмосферы. М.: Энергия, 1975.-312 с.

55. Родионов, А. И., Клушин, В. Н., Торочешников, Н. С. Техника защиты окружающей среды М.: Химия, 1989. - 512 с.

56. Росляков, П. В. Исследование механизмов образования окислов серы и азота в топках с пересекающимися струями: Автореф. дис. . канд. техн. наук. М.: МЭИ, 1979. - 20 с.

57. Сарв, Г., Кампобенедетто, И. Дж. Образование и регулирование выбросов оксидов азота в стационарных системах сжигания. Семинар «Сжигание топлив с минимальным воздействием на окружающую среду» М.: ВТИ -Бабкок-Вилькокс, 1993.

58. Сиддики, А. А. Методы снижения выбросов оксидов азота / А. А. Сиддики, Дж. У. Тенини // Нефть, газ и нефтехимия за рубежом. 1981. -№ 10.-С. 136-144.

59. Симонов, В. Ф., Попов, А. И., Попов, Р. А. Критерии сопоставления и оптимизации энергосберегающих решений в рыночных условиях // Материалы межвузовского научного семинара по проблемам теплоэнергетики. — Саратов: Изд-во СГТУ, 1996. С. 87-91.

60. Скорик, JI. Д. Очистка дымовых газов ТЭС от окислов азота вводом аммиака в высокотемпературный тракт котла / JI. Д. Скорик, Ю. В. Иванов, Э. Н. Арзуманян, Р. О. Хачикян // Энергетик. 1985. - № 11. - С. 17-18.

61. Старк, С. Б. Пылеулавливание и очистка газов в металлургии. М.: Металлургия, 1977. - 328 с.

62. Стратегия развития электроэнергетики России на период до 2015 года //Электрические станции. 2000. - № 12. - С. 15-19.

63. Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод) / Под ред. Н. В. Кузнецова и др. -М.: Энергия, 1973.

64. Франк-Каменецкий, Д. А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука, 1967.- 495 с.

65. Фрост, А. В. Труды по кинетике и катализу. М.: Издательство академии наук СССР, 1956.-540 с.

66. Ходаков, Ю. С. Снижение эмиссии NOx котельными установками и проблема ее нормирования при сжигании угля / Ходаков Ю. С.// Экология и промышленность. 2004. - № 3. - С. 13-16.

67. Ходаков, Ю. С Освоение технологии селективного некаталитического восстановления оксидов азота дымовых газов аммиаком на Тольяттинской

68. Шаприцкий, В. Н. Защита атмосферы в металлургии. М.: Металлургия, 1984.

69. Шатиль, А. А. Подавление эмиссии оксидов азота при ступенчатом сжигании высокореакционных углей / А. А. Шатиль, Е. К. Вешняков, А. П. Коновалов, Н. Ю. Коргулин, А. И. Горохов // Теплоэнергетика. 2009. -№ 1.-С. 2-8.

70. Шмиголь, И. Н. Малозатратные технологии сероочистки / И. Н. Шмиголь // Теплоэнергетика. 1989. - № 5. - С. 8-11.

71. Шульман, В. Л. Опыт организации природоохранной деятельности в энергетике и современные проблемы формирования экологического менеджмента / В. Л. Шульман // Электрические станции. 2009. - № 1. - С. 2-9.

72. Эфендиев, Т. Б., Котлер В. Р. Некоторые способы снижения концентрации окислов азота в дымовых газах тепловых электростанций / Т. Б. Эфендиев, В. Р.,Котлер // Теплоэнергетика. 1973. - № 5. - С. 41-43.

73. Юдаев, Б. Н. Теплопередача: Учебник для вузов.- 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Высш. школа, 1981. 319 с.

74. Barsin, J. A. NOx emissions controlled by design in pulverized coal burner-boiler//Power Enginering. 1979. Vol. 83. № 8. - P. 70-72.

75. Bosch, H., Janssen, F. J., van den Kerkhof, F. M. G., Oldenziel, J., van Ommen, J. G., Ross, J. R. H. The Activity of supported Vanadium Oxide Catalysis forteh selective Reduction of NO with ammonia// Appl. Catal. 1986. Y. 25, № 12. - P. 239-248.

76. Blair, D. W. Evolution of coal nitrogen // Paper presented at EPA Conference on Coal Combustion Technology and Emission Control. California, Institute of Technology, Pasadena, 5-7 February. 1979.

77. Catalysis: A specilist periodic reports. London, Chem. Soc. - 1981. - P. 161166.

78. Chen, S. L., Heap, M. P., Pershing, D. W., Martin, G. B. Fate on coal nitrogen during combustion //Fuel. 1982. Vol. 61. - P. 1218-1223.

79. Development of MACT in furnace NOx - removal process for utility steam generators/ Y. Takahashi e. a. // Proceedings of the American Power Conference. - 1982. Vol. 44. - P. 402-412.

80. Fenimore, C. Formation of nitric oxide in premixed hydrocarbon flames // 13-th International Symposium on Combustion. Pittsburg. 1971. - P. 374-384.

81. Kato, A., Matsuda, S., Nakajima, F., Imanari, M., Watanabe, V. Reduction of Nitric Oxide with ammonia on Iron Oxide Titanium Oxide Catalyst // J. Phys. Chem. - 1981. V. 85, № 12. - P. 1710-1713.

82. Kasaoka, S., Sasaoka, E. Catalytic reduction of nitrogen oxide with ammonia over copped and copper sulfate catalyst // Int. Chem. Eng. 1977. V. 17, №2.-P. 300-307.

83. Merrick, D., Verron, J. Review of flue gas desulphurization system. Chemistry and Industry. 1989. - №3.

84. Mizumoto, M., Yamazoe, N., Sejyama, T. Effect of Coexisting Gases on the Catalitic Reduction of NO with NH3 over Cu (II)NaY // J. Catal. 1970. V. 59. №3. - P. 319-324.

85. Rees, D. P., Smott, L. D., Hedman, P. O. Nitrogen oxide formation inside a labora tory pulverized coal combustor // Eighteen Symposium on Combustion. -1981.-P. 1305-1311.

86. Thomas, J. Т., Shaw, A. C. Oxides of Nitrogen in Relation to the Combustion of Coal // Paper presented at Conference on Coal Science, Prague. -June 1968.

87. Three — stage combustion system for pulverized coal developed for commercial use/ Y. Sekiguchi e. a.// Hitachi Zosen Technical Review. - 1982. Vol. 43.-P. 95-104.

88. Tsai, J., Agrawal, P. K., Foley, J. M., Katzer, J. R., Manogue, W. H. S02 deactivation in NO Reduction by NH3 (III) // J. Catal. 1980, V. 61, № 1. - P. 192-203.