автореферат диссертации по строительству, 05.23.03, диссертация на тему:Повышение эффективности сжигания низкосортных твердых топлив в котлах малой мощности

На правах рукописи

Стрельников Алексей Сергеевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СЖИГАНИЯ НИЗКОСОРТНЫХ ТВЕРДЫХ ТОПЛИВ В КОТЛАХ МАЛОЙ

МОЩНОСТИ

Специальность 05.23.03 — Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иркутск - 2006

Работа выполнена на кафедре тепловые электрические станции Читинского государственного университета.

Научный руководитель кандидат технических наук, доцент

Иванов Сергей Анатольевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Степанов Владимир Сергеевич

Защита диссертации состоится 15 декабря 2006 г. в 09 час 30 мин в конференц-зале на заседании диссертационного совета К 212.073.01 Иркутского государственного технического университета по адресу: 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского государственного технического университета.

Автореферат разослан 14 ноября 2006 г.

Ученый секретарь

Ведущая организация

кандидат технических наук, доцент Бочка ре в Виктор Александрович

ОАО «Читаэнерго»

диссертационного совета

Актуальность темы

В настоящее время особую актуальность приобретает проблема эффективного сжигания твердого топлива в отопительных и промышленных котельных установках малой мощности.

Основными факторами, определяющими важность данного вопроса, являются не только отказ от централизованного теплоснабжения и установка в новых зданиях индивидуальных отопительных котлов, но и отсутствие эффективных технологий сжигания твердого топлива в них. В результате этого во многих городах небольшие по мощности котельные сжигают большое количество топлива, и определяют уровень приземной концентрации токсичных загрязнителей.

Поступление в атмосферу огромных объёмов продуктов сгорания топлива от котлов малой мощности, промышленных печей, а также отработанных газов автомобилей изменяет состав атмосферного воздуха, приближая концентрации вредных веществ к опасным по биологическому действию на человека.

Технология слоевого сжигания твердого топлива и конструкции котлов со слоевыми толками появились во второй половине XIX — первой половине XX веков (в России это работы A.B. Вихрова, Л.К. Рамзнна, В Р. Шухова, Т.Т. Усенко и многих других). Затем в связи с переходом на сжигание жидких и газообразных топлив, а также на факельное сжигание твердых топлив внимание к слоевому сжиганию было снижено, что послужило причиной технического отставания нашей страны в данном вопросе.

В последние четверть века велись интенсивные исследования условий эффективного сжигания различных топлив и образования при этом вредных выбросов. При этом усилия специалистов были нацелены на поиск методов и механизмов организации и управления процессами горения, позволяющих минимизировать выбросы в атмосферу вредных ингредиентов и повысить КПД топливосжигающих установок.

Необходимость в продолжении таких исследований применительно к малой энергетике остается, что объясняется следующими факторами. Во-первых, известные подходы к решению проблемы эффективного сжигания твердого топлива пригодны, в основном, к большим энергетическим котлам тепловых электростанций. В котлах же малой мощности эта проблема должна решаеться по иному путями в силу специфики условий их работы и небольших размеров оборудования. Во-вторых, после принятия закона РФ «Об охране атмосферного воздуха» усилился контроль за соблюдением экологических требований, в соответствие с которыми были ужесточены нормативы на выбросы оксидов азота в атмосферу. В-третьих, эксплуатационный персонал, включая руководство промышленных и отопительных котельных, недостаточно подготовлены для решения экономических и

экологических проблем, поставленных перед ними в последние годы. В технических журналах часто встречаются статьи по различным аспектам повышения КПД и защиты атмосферы от вредных выбросов промышленных и отопительных котельных. Однако разрозненный, а порой и противоречивый характер этих публикаций не позволяет в полной мере удовлетворить потребности работников жилищно-коммунальной сферы.

Читинская область, включая г. Чита, относится к регионам, в которых объекты энергетики в своем большинстве пользуются углем. Поэтому проблема снижения вредных выбросов и повышения эффективности котлов малой мощности при сжигании твердого топлива остается одной из важнейших на ближайшее будущее.

В связи с этим диссертационная работа имела целью: усовершенствовать конструкцию маломощного котла и технологию сжигания твердого топлива в слое, на основе исследования которых дать оценку термодинамической и экологической эффективности применения слоевых котлов небольшой мощности.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1) провести исследования процессов горения топлива и образования вредных выбросов в котлах с новой конструкцией;

2) получить данные об особенностях и параметрах топочных процессов в котлах усовершенствованной конструкции;

3} разработать методику проектирования маломощных котлов этой конструкции;

4) оценить экономический и экологический эффект от применения подобных котлов и технологии сжигания твердого топлива в них.

На защиту выносятся следующие результаты диссертационной работы, определяющие ее научную новизну:

- сравнительные результаты исследования процессов слоевого горения топлива в котлах новой конструкции и в существующих котлах;

— новая конструкция маломощного котла, предназначенная для сжигания низкосортного твердого топлива, а также результаты ее апробации на реальных объектах;

- оценка термодинамического и экологического эффектов от внедрения новой конструкции котла и технологии сжигания твердого топлива в слое;

— установленные показатели вредности то пли в, используемых в Забайкальском регионе для котлов малой мощности.

Практическая значимость результатов работы состоит в том, что разработанная в ней новая конструкция котла с целью повышения эффективности сжигания твердого топлива получила подтверждение её работоспособности при использовании на реальных объектах и может

найти широкое применение при проектировании котлов малой производительности. Результаты диссертации были использованы при разработке серии водогрейных котлов тепловой мощностью 0,05, 0,15, 0,5,0,7 и 1,16 МВт, выполненной в ЧитГУ при участии автора. За период с 2004 г. около 100 котлов этой серии введены в эксплуатацию в Чите и Читинской области.

Результаты исследований использованы и внедрены на котельных установках малой мощности, производимых ООО «Каскад», в том числе: 1) в котельной Завода торгового оборудования на котле КВр-0,5Б (р-н школы № 17); в котельной ЧитаТоргТехника по ул. Боннская площадка г. Читы; в котельной ООО «ЖБИ» в п. Рудник К ад ала Читинской области и многих других.

Апробация работы:

Материалы, изложенные в диссертации, опубликованы в 14 печатных работах. Кроме того, они обсуждались: на региональной научно-практической конференции «Реформирование жилищно-коммунального хозяйства» (Чита, 2002); на межрегиональной научно-практической конференции «Энергетика в современном мире» (Чита, 2003); на всероссийской научно-практической конференции «Кулагинские чтения» (Чита, 2004, 2005); на всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири» (Иркутск, 2004); на всероссийской научно-технической конференции «Энергетика: управление, качество и эффективность использования энергоресурсов» (Благовещенск, 2005), на всероссийской научно-практической конференции «Энергетика в современном мире» (Чита, 2006).

Структура и объем работы:

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы, Приложений. Материал диссертации изложен на 135 страницах машинописного текста, содержит 30 рисунок и 11 таблиц. Список использованной литературы содержит 116 наименований.

Содержание работы

Во Введении обоснована актуальность проблемы повышения эффективности и снижения вредных выбросов котлами малой мощности, приведены сведения о структуре и объеме работы, сформулирована цель исследования.

В первой главе «Современное состояние проблемы эффективного сжигания твердого топлива в котлах малой мощности» проанализировано современное состояние проблемы повышения эффективности и загрязнения атмосферного воздуха при сжигании твердого топлива котельными установками малой

производительности, приведены данные о технико-экономическом состоянии источников тепловой энергии в г. Чите,

Проведенный анализ показал, что в настоящее время все маломощные источники тепловой энергии в данном регионе имеют низкий коэффициент полезного действия, в них не используются новые технологии сжигания твердого топлива. В силу этого делается вывод, что экологически и экономически использовать в дальнейшем данные источники нецелесообразно. Сформулирована цель исследований, приведен перечень основных задач, которые необходимо решить для ее достижения.

Во второй главе «Новая конструкция котла малой мощности для сжигания твердого топлива» описывается предлагаемая автором новая конструкция для сжигания твердого топлива в котлах малой мощности. Приводятся краткие сведения о теоретических основах процесса горения твердого топлива в слое при использовании новой конструкции котла.

Изложена также методика определения величины загрязняющих веществ в продуктах сгорания, описаны методы составления теплового и эксергетического балансов с определением энергетического и эхсергетического КПД применительно к котлам новой конструкции для сжигания твердого топлива в слое.

Технология сжигания топлива и устройство маломощного котла новой конструкции. Для повышения эффективности сжигания топлива в слое автором предложена новая конструкция котла. Разработанная топка и конструкция котла малой мощности в целом имеет ряд характерных -отличий от существующих котлов.

Процесс горения топлива осуществляется в специальной топке, которая является составной частью котельной установки малой производительности (рис. I).

Топочное устройство (рис, 2) представляет собой плоскую решетку, выполненную из листовой жаропрочной стали, толщиной 10 мм, и ряда щелевых колосников в виде буквы Т, установленных в пазах решетки с зазорами для прохода воздуха 4 мм. Уголь в топку подается ручным методом без какой-либо предварительной подготовки в виде крупнокускового топлива (с размером кусков от б до $0 мм).

При работе нижняя часть топки имеет определенный слой шлака, требуемый объем которого поддерживается практически постоянным с помощью машиниста котла (вручную).

С помощью щелевого колосника слой шлака и свежезаброшенного топлива продувается воздушным дутьем, благодаря чему он поддерживается в состоянии газошлаковой эмульсии.

Благодаря такой конструкции топочного устройства улучшается процесс перемешивания топлива с окислителем и практически

полностью исключаются потери тепла от провала топлива через зазоры щелевого колосника .

Дутье проходит через шлаковую зону, где оно несколько подогревается, и далее поступает в зону горения топлива при недостатке кислорода (рис. 3). Уменьшение избытка воздуха позволяет снизить скорости движения газов по слою, повысить температуры в слое и в топочном пространстве, тем самым, содействуя лучшему сжиганию и снижению потерь тепла с уносом .

Б ид сйеру

Вид сзади

14- -41

Вид спереди

Вид спереди 1ЭИ

А-А

„133

I? ЩфI« ЦП1 Г'I » >*ГУ ГГкту Г|< *

8 21

Рис. 1. Котельный агрегат КВр-0,5Б: 1 — передняя панель; 2 — задняя панель; 3 и 4 - наружная и внутренняя панель; 5 - вход воды; б - выход вода; 7 — сборный короб газов; 8 — внешний газоход котла; 9 - межтрубная проставка; 10 - лючок для прочистки газоходов; П - трубопровод для охлаждения топочных дверей; 12 - перепускные трубопроводы; 13 -загрузочная дверь; 14 — дверь для удаления золы; 15 - воздушник; 16 -спускник; 17 — воздушный короб; 18 - манометр; 19- термометр; 20 — ребро жесткости; 21 — внутренний газоход котла; 22 — колосник щелевой; 23 - изоляция; 24 - перегородка; 25 - штуцер для подачи сжатого воздуха

Рис. 2. Щелевой колосник котла КВр-0,5Б

СЕигзфоеметяй Горю гопй

Накопленная сверху и охлаждаемая снизу холодным воздухом шлаковая подушка является хорошей защитой топочного устройства от действия высокой температуры вышележащей зоны горения углерода.

Таким образом, предложенная конструкция щелевого

колосника позволяет

значительно снизить потери теплоты от механической неполноты сгорания д,.

Рис. 3. Схема организации сжигания твердого топлива в котле новой

конструкции

Еще одной особенностью предложенной конструкции котла КВр-0,5Б является то, что он собран из четырех обогреваемых панелей -фронтальной, задней, наружной и внутренней панели (рис. ]). Наружная н внутренняя панели выполнены в виде спиралей, вставленных одна в другую, что позволило уменьшить габариты котла и снизить его металлоемкость. Внутренняя панель образует камеру сгорания, где происходит сгорание продуктов газификации и мелких фракций топлива, которая соединяется с топочным устройством. Панели котла сварены между собой и образуют газоплотную конструкцию с внутренними и наружными газоходами — камеру охлаждения. Газоплотность конструкции позволила получить на выходе из котла значения коэффициента избытка воздуха на достаточно низком уровне, что снизило потери теплоты с

уходящими газами дг. Панели котла изготовлены из цельнотянутых труб сталь Ст. 20 диаметром 76*4 мм с вваркой между ними плавника 3*30 стЗпс.

Движение дымовых газов в котле следующее (рис. 3). Дымовые газы из внутренней панели через окно, образованное плавниками попадают во внутренний газоход, где разделяются на два потока и проходят между внутренней и наружной панелями. Затем, пройдя окна наружной панели, попадают в наружный газоход наружной панели, омывают ее трубы с наружной стороны и попадают в сборный короб, откуда отводятся в дымовую трубу. Таким образом, уходящие газы, пройдя через все панели, значительно снижают свою температуру, уменьшая тем самым потери тепла с уходящими газами д2 и увеличивая КПД котельной установки.

Движение воды в панелях — подъемно-опускное, число труб в ходе: наружная и внутренняя панели — 1, фронтальная и задняя - 2. Скорость движения воды в трубах составляет при номинальном расходе воды через котел около 1,5 м/с. Панели котла соединены между собой по ходу воды последовательно: йход воды в заднюю панель, затем наружная панель, внутренняя и выход воды из фронтовой панели.

Теоретические основы процесса горения твердого топлива е слое при использовании новой конструщгш котла Схемы процесса горения слоя были намечены еще первыми исследователями горения и получили дальнейшее уточнение и развитие в работах Крейзингера, Неймана, Одибера, Г.Ф. Кнорре, Б.В. Канторовича, З.Х. Колодцева, В.В. Померанцева и др.

Частица твердого натурального топлива попадает на поверхность горящего слоя. Она начинает интенсивно прогреваться, претерпевая ряд сложных физико-химических изменений.

При высокотемпературном горении углерода имеет место протекание следующих итоговых реакций на внешней поверхности куска и на поверхности пор.

При «сухой» газификации (отсутствие паров НгО):

С + 02 = С02 + Ч[, (1)

2С + Oj = 2СО + q2, (2)

С + СОа = 2СО + Яз. (3)

В условиях встречной диффузии продуктов неполного горения от поверхности углеродного массива в поток окислителя, диффундирующего навстречу из объема, между продуктами горения и окислителем неизбежно взаимодействие вблизи углеродной поверхности по реакции:

2СО + 02 = 2С02+ q4. (4)

Тепловые эффекты основных реакций: qi=94250 кал/моль, q2^52300 кал/моль, qj= - 41950 кал/моль, q4=136200 кал/моль.

Изменение констант скоростей реакции от температуры подчиняется закону Аррениуса. Поэтому для каждой реакции будет справедливо:

¿е.-сл^^т, (5)

где б;. - количество реагирующего вещества, а моль/(мг-сек) для поверхностных реакций и в моль/(м3,сек) для гомогенных реакции; С; -Р1./(ИТ) - действующая концентрация, моль/м3; Е1 - энергия активации, кал/моль; — предэкспоненциальный множитель зависимости Аррениуса в м/сек для гетерогенной и в с"1 для гомогенной реакции; г - время, с; индекс I соответствует номеру реакции; Я - газовая постоянная; Т — абсолютная температура, К.

Прогрев частицы сопровождается интенсивным выделением влаги -подсушкой. По мере нарастания температуры в частице происходят более сложные химические процессы: начинается распад нестойких органических соединений с выделением летучих. Для топлив, имеющих большой выход летучих, эта стадия приводит и к физическим изменениям структуры углеродного массива. Частица становится более пористой, изменяется ее внутренняя поверхность и размер пор. Поток летучих веществ вступает в активное взаимодействие с поступающим навстречу потоком кислорода, препятствуя взаимодействию кислорода с коксовым остатком. Прогрев частицы до температуры 800...850 °С приводит к практически полному окончанию выделения летучих и завершению ее коксования.

Учитывая высокую интенсивность этих процессов в условиях слоевого горения, можно считать, что они протекают и заканчиваются в очень узкой зоне на поверхности слоя, не превышающей по высоте размера средней частицы. Воспламенение и горение летучих и интенсивный тепло- и массообмен частицы с потоком приводят к быстрому нарастанию температуры поверхности коксового остатка, углерод которого по мере прекращения выхода летучих начинает все более активно вступать во взаимодействие с кислородом. Начинается стадия выгорания коксового остатка. Зона выгорания углерода кокса занимает по существу весь остальной участок высоты слоя.

Вполне понятно, что четкую границу между отдельными зонами в слое установить трудно, так как происходит их наложение, и границы в силу особенностей структуры слоя носят размытый характер.

Зона выгорания углерода кокса распадается по высоте на два участка, выгорание в каждом из которых протекает химически различно. Нижний участок слоя, характеризующийся наличием значительного количества свободного кислорода в продуктах сгорания, обычно называют кислородной зоной. К концу кислородной зоны концентрация кислорода приближается к нулю и он уже не оказывает непосредственного влияния на выгорание углерода. Участок зоны выгорания углерода, расположенный за этой границей, называют восстановительной зоной (рис. 4).

ТмииНв

Обладая высокой химической активностью, кислород играет основную роль в выгорании в пределах кислородной зоны. Восстановительные реакции, протекающие на поверхности углеродного массива, приводят к образованию окиси углерода, которая интенсивно взаимодействует с встречным потоком кислорода.

При высоких температурах, характерных для большей части зоны выгорания кокса в слоевом процессе, возможно бурное протекание вторичных реакций с образованием большого количества СО. В этом случае расход кислорода на дожигание СО у поверхности кусков горящего углеродного массива настолько велик, что свободный кислород практически расходуется полностью, не достигая углеродной поверхности.

Если высота слоя достаточно велика, то к некоторому уровню И* весь свободный кислород дутья израсходуется и в области, расположенной за этой границей (восстановительной зоне),

выгорание углерода может идти только по восстановительной реакции (3). Эта реакция идет с эндотермическим тепловым эффектом и протекание её в восстановительной зоне

сопровождается снижением

температурного уровня. В связи с этим максимальный

температурный уровень так же, как и максимальное содержание углекислоты в продуктах сгорания, соответствует концу кислородной зоны.

Протекание восстановительных реакций приводит к нарастанию концентраций угарного газа, к которым добавляются летучие газообразные продукты. Дожигание этих продуктов неполного горения обычно происходит над поверхностью слоя. При сжигании топлива в слоевых топках высота слоя топлива обычно невелика и, как правило, почти не превышает высоты кислородной зоны.

Организация слоевого процесса для газификации топлива, наоборот, требует значительной высоты слоя топлива, при этом имеет место развитая восстановительная зона.

В конце кислородной зоны вследствие того, что процесс приближается к адиабатному, температура близка к теоретической

Рис. 4. Основные зоны горения в неподвижном слое

температуре горения. Под влиянием высокой температуры зола большинства топлив расплавляется. Углеродная поверхность не смачивается жидким шлаком, поэтому капли шлака образуют на ней небольшие шарики. Образуя более крупные капли, шлак стекает вниз навстречу потоку продуктов сгорания и воздуха и попадает в область все более низких температур. Интенсивный теплообмен с встречным сравнительно холодным потоком приводит к застыванию и грануляции шлака в нижних участках слоя. Постепенно шлак накапливается на поверхности колосникового полотна, образуя так называемую шлаковую подушку. В этой, самой нижней зоне происходит выгорание остатков углерода, поэтому ее часто называют зоной выжига шлака. Слой шлака защищает колосниковое полотно от действия теплового излучения со стороны горящих углеродных частиц, что одновременно с охлаждающим действием дутьевого воздуха обеспечивает надежную работу колосникового полотна.

Основываясь на представлениях о физико-химических условиях протекания горения топлива в слое, можно сформулировать основные положения, которые использовались при теоретическом описании процессов выгорания и газификации в слое:

1. Основным процессом при сжигании топлива в слое является выгорание и газификация углерода кокса. Зона выгорания углерода кокса занимает подавляющую часть слоя. Летучие не оказывают практически никакого влияния на процесс выгорания углерода, так как их горение протекает вне слоя топлива.

2. В зоне горения и газификации температурный уровень очень высок и превышает температуру плавления золы большинства видов твердого топлива. Зола расплавляется и сдувается воздухом с поверхности кусков в виде мелких капель, практически не препятствуя горению. Таким образом, для топлива с умеренной зольностью можно говорить о горении в слое частиц чистого углерода в условиях высоких температур.

3. Горение частиц углерода кокса, размером более Ю^м, происходит по схеме двойного горящего слоя. Частица вначале газифицируется по реакции С + С02 ™ 2СО, а вблизи поверхности протекает гомогенная реакция 2СО + Ог = 2С03.

4. В условиях высоких температур слоевого процесса горение протекает в диффузионной области.

5. При достаточно большой толщине горящего слоя он распадается на окислительную и восстановительную зоны, макрохимизм горения в которых различен.

6. Топливо, поступающее на слой, носит поли фракционный характер, т. е. состоит из частиц различного начального размера, который меняется в пределах от нуля до начального размера наиболее крупной частицы 6т.

14 Гмлой

1)11)

ДынаВы* Шы

ВозЗу'

Рис. 5. К выводу уравнений выгорания и газификации топлива в слое

Исходя из вышеизложенного, можно сформулировать принятую математическую модель, описывающую процессы выгорания и газификации в слое.

Дифференциальное уравнение выгорания частицы в поли фракционном противоточном слое в случае переменной по высоте слоя порозности представляется в виде:

0,217(1-т)Л? = -

в случае постоянной по высоте слоя порозности:

А,

(6)

(?)

где т - порозность слоя топлива; | = (А — высота слоя топлива); а„ — коэффициент избытка воздуха в слое; п«1/(501 -б^); I — некоторый интеграл, учитывающий изменение размеров частиц топлива.

Из рассмотрения этих уравнений видно, что в условиях слоевого высокотемпературного горения в диффузионной области при принятом в работе законе определения коэффициента диффузионного массообмена, получаются выражения, показывающие независимость последнего от температурных условий.

Полученные дифференциальные уравнения показывают, что при принятых положениях о характере горения в слое выгорание частиц определяется порозностью слоя, фракционным составом исходного топлива, положением частицы по высоте слоя и коэффициентом избытка организованного воздуха, подаваемого в топку.

Составление теплового и эксергетического балансов котельной установки. Российскими учеными создан целый ряд упрощенных методик теплотехнических расчетов с целью определения отдельных составляющих теплового баланса н КПД котельных установок. К ннм относятся теплотехнические расчеты по обобщенным константам продуктов горения, разработанные профессором М.Б. Равняем, и теплотехнические расчеты по приведенным характеристикам топлива, наиболее полно разработанные профессором СЛ. Корннцким и развитые Я.Л. Пеккером.

Для точного сведения теплового баланса и определения потерь тепла при сжигании твердого топлива в работе была использована методика, разработанная Р.И. Эстеркиным, согласно которой при испытании необходимо взвешивать топливо и очаговые остатки, производить лабораторный анализ отобранных проб с определением не только теплоты сгорания, но также влажности и зольности топлива.

С целью оценки термодинамической эффективности котлов малой мощности кроме составления тепловых балансов и получения энергетических КПД был осуществлен их эксергетический анализ. Эксергетический баланс котлов был составлен на основе методики, предложенной Сидельковским ЛЛ. и Фальковым ЭЛ. и получившей дальнейшее развитие в работах Степанова B.C. и Степановой Т.Б. на основе установленных ими значений химической энергии и эксергни топлив.

В третьей главе «Постановка экспериментальных исследований»

выполнены экспериментальные исследования процессов образования вредных веществ при использовании новой конструкции котла и технологии сжигания твердого топлива на примере котла КВр-0,5Б котельной с. Засопка МУП «Читинский район» Читинской области, а также существующих котлов КВр-0,8, КВ-0,5 и «Братск-1М». Главной целью исследований ставилось определение количественных характеристик выбросов вредных веществ и значений КПД для котлов новой конструкции и существующих котлов. Описана методика проведения экспериментальных исследований, перечислены замеряемые параметры, а также используемые приборы и оборудование.

В четвертой главе «Сравнительный анализ количественных характеристик выбросов вредных веществ и значений КПД» сделан сравнительный анализ количественных характеристик выбросов вредных веществ и значений КПД котлов новой конструкции и существующих котлов, сжигающих топливо в слое. Представлены результаты сравнения данных тепловых и эксергетических балансов, рассчитанных для рассмотренных котлов.

Результаты замеров, характеризующие особенности характеристик горения в котлах со слоевым сжиганием представлены на рис. 6.

011*44314* »111а им »14 «в изои пиная

Время цикла, мин • КВр-0,8 —КВр-0.55 —КВ-0,5 -и—Братским

В)

* 101111*31*1510*1 ВрОМЯ ЦИКЛА, МИН

-^кер-о.в —КВр-0»5£ —КВ-0.5 —Братс*-1М

а)

6000 -

01 а Э 4 В 6 Т 4 »101112131*1$ ЮТ1В1Щ0712ггВ428Н

Время цикла, мни -КВр-0,е КВ5Ю,ЗБ К80.5 —X—Бр»тсв-1М б)

Врвия кисла, мин

-КВр-0,8 —КВр-О.вБ КВ-0,4 -Х-Ераггским

I 1 ! II Т >1 101112 »14141Я17141020311133143328

-КВрЛ),»-

Время цнкпа, мин

-КВр-0,5Б —КМ.» -

-БрмиИМ

Д)

а I 11 4 МТ14 101112 Н141В »1Т101030111223343524

Время цикла, млн

-КВр4,® —»—КВр-0,5Б —КВ-0,5 —«— Братск-1(

е)

Рис. 6. Изменение характеристик дымовых газов котлов со слоевым сжиганием в течение цикла горения

Особенностью процессов сжигания твердого топлива в слое по предлагаемой технологии является существенное изменение во времени параметров, характеризующих тепловые и газодинамические процессы в котле усовершенствованной конструкции.

Концентрация оксидов азота в уходящих газах котла предлагаемой конструкции по сравнению с другими котлами сравнительно невысока и составляет от 44 до 170 мг/м3 (рис. 4, г). Концентрация оксидов углерода имеет высокие значения в более узком диапазоне а^ (рис. 4, в). Оксиды серы в дымовых газах по сравнению с другими котлами не зафиксированы (рис. 4, д).

Температура же уходящих газов котла КВр-0,5Б за счет развитых поверхностей нагрева имеет существенно более низкие значения по сравнению с другими котлами, что объясняет более низкие потерн теплоты с уходящими газами в нем.

Результаты расчетов КЦД котлов, выполненные на основе экспериментальных данных, представлены на рис. 7.

100

0 1 2 3 4 5 6 7 а 9 10 11 12 13 14 и 1в 17 13 1в 20 11 22 23 24 23 гь

Время ииии, МИ И

—»—КВр-0,3 —КВр-0,5Б —КВ-0,5 -и—6ратск-1М Рнс. 7. Изменение КПД котлов со слоевым сжиганием в течение цикла

горения

Использование котлов новой конструкции типа КВр-0,5Б, сжигающих твердое топливо, позволило повысить КПД котла за счет снижения потерь с уходящими газами.

В таблицах 1 и 2 представлены энергетический и эксергетический балансы котлов КВр-0,5Б и КВ-0,5. Поступление энергии (эксергии) в котел определено на основе удельных значений химической энергии и эксергии и расхода сжигаемого в котлах бурого угля Татауровского месторождения.

Анализ показывает, что в промышленно-отопительных котельных имеют место большие потери эксергии, В частности, в зксергетическом балансе имеются две весьма значительные статьи потерь, которые отсутствуют в тепловом.

Таблица 1. Энергетический баланс котлов КВр-0,5Б и КВ-0,5 (приход - по химической энергии топлива)

Статья баланса Котел КВр-0,5Б Котел КВ-0,5

МДж/ч % МДж/ч %

Приход

Химическая энергия топлива ( 2279,6 [ 100 | 6059 100

Расход

Тепло воды 1764 -77,4 1908 31,5

Потери тепла с уходящими газами 217 9,52 1430,5 23,61

Потерн тепла с химическим недожогом 41,5 1,82 1697,1 28,01

Потери тепла с механическим недожогом 172,8 7,58 796,1 13,14

Потери тепла в окружающую среду 80,9 3,55 218,1 3,6

Потери тепла со шлаком 3,4 0,15 9,08 0,15

Всего 2279,6 100 6059 100

Таблица 2. Эксергетический баланс котлов КВр-0,5Б и КВ-0,5 (приход эксерпш - по химической эксергии топлива)

Статья баланса Котел КВр-0,5Б Котел КВ-0,5

МДж/ч % МДж/ч %

Приход

Эксергия топлива 2237,8 100 5947,9 100

Расход

Эксергия вода 243 10,86 252,8 4,25

Эксергия уходящих газов 167 7,46 610,85 10,27

Потери тепла с химическим недожогом 21,93 0,98 760,74 12,79

Потери тепла с механическим недожогом 96,9 4,33 529,96 8,91

Потери тепла в окружающую среду 61,3 2,74 166,5 2,8

Потери тепла со шлаком 2,24 0,1 6,54 0?11

Потери от необратимости горения 801,1 35,8 1732 29,12

Потери при теплообмене 844,3 37,73 1888,5 31,75

Всего 2237,8 100 5947,9 100

Это потери от необратимости процесса горения топлива в топке, связанные с переходом химической энергии топлива в тепловую при заданном температурном потенциале, от которых зависит величина этих

потерь. И потери от необратимости теплообмена между продуктами сгорания топлива и теплоносителем, обусловленные физической разностью температур между греющей и нагреваемой средами.

Таким образом, по результатам экспериментальных исследований котлов со слоевым сжиганием твердого топлива можно сделать следующие выводы. Новая конструкция котла позволяет: получить энергетический (тепловой) КПД не ниже 75%; повысить тепловую мощность на 25..,50%; свести выбросы оксидов серы к минимуму; снизить металлоемкость и габариты котла; улучшить условия эксплуатации котельных установок; сжигать различные виды твердого топлива без предварительной подготовки.

В пятой главе «Экономический эффект от внедрения новой конструкции котла для сжигания твердого топлива» на примере города Читы производится экономическое сравнение новой конструкции котла ООО «Каскад» для сжигания твердого топлива и обычных котлов со слоевым сжиганием ДУ «Тепловик» ОАО «ТГК-34».

Показано, что экономический эффект от внедрения новой технологии сжигания твердого топлива в котлах усовершенствованной конструкции за один отопительный сезон составит 254819,4 рублей. Себестоимость производства тепловой энергии в регионе может снизиться на 113 рублей за 1 Гкал, что позволяет предположить аналогичное снижение тарифов на тепловую энергию для населения Читы и Читинской области.

Помимо разработки и внедрения новой конструкции котла для сжигания твердого топлива в работе рассмотрена возможность снижения негативного воздействия котельных установок на окружающую среду. Это стало возможным путем применения экологически более чистого топлива, установленного на основе рассчитанных и предложенных показателей вредности.

Заключение

1. На основании анализа обзора публикаций и иной информации по рассмотренной тематике установлено, что в Читинском регионе эксплуатируется большое число котельных, работающих на твердом топливе. Работа большинства котельных характеризуется высокими потерями тепла и топлива. КПД угольных котельных не превышает 60 %, а некоторых уровня 30.. .40 %. Кроме того, использование таких котельных не позволяет обеспечить чистоту выбрасываемых в атмосферу уходящих газов. В связи с этим на первый план выступает задача повышения эффективности сжигания твердого топлива в котлах малой мощности.

2. В работе усовершенствована конструкция котла, предложена технология сжигания твердого топлива в нем,

3. Исследована и освоена в промышленных условиях разработанная конструкция котла для сжигания твердого топлива, которая за счет

развитости поверхностей нагрева, газоплотности конструкции и применения Т-образной колосниковой решетки позволяет достичь энергетического КЦД котла не ниже 75%.

4. Разработана методика проектирования котлов новой конструкции для сжигания твердого топлива в слое. Методика включает расчет геометрических размеров топочной камеры и котла в целом, а также количество спиральных витков внутренней и наружной панелей. Сформулированы правила (регламент) эксплуатации котлов новой конструкции.

5. Проведены экспериментальные исследования термодинамической эффективности котлов, а также процессов образования вредных веществ. Сделан сравнительный анализ выбросов в окружающую среду котлами новой конструкции и существующим» котлами.

6. На основе экспериментальных данных составлены энергетический и эксергетический балансы котла новой конструкции и существующего котла той же производительности, подтверждена эффективность использования разработанных автором котлов для сжигания твердого топлива в слое.

7. Оценен экономический эффект применения котла новой конструкции в муниципальных котельных города Читы и Читинской области, который из расчета на один котел составил 254819,4 рублей за один отопительный сезон.

8. Предложены показатели вредности для оценки экологического воздействия топлива на окружающую среду при сжигании в котлах малой мощности.

9. Результаты выполненных исследований послужили основой для разработки конструкций водогрейных котлов мощностью от 0,05 до 1,16 МВт (0,043...1 Гкал/ч), предназначенных для эффективного сжигания низкосортного топлива. К настоящему времени изготовлено около 100 таких котлов, которые смонтированы и эксплуатируются в различных населенных пунктах Читинской области.

10. Внедрение котлов новой конструкции в коммунальную теплоэнергетику Читинской области обеспечивает сокращение потребления топлива, снижение себестоимости производимой тепловой энергии, улучшение качества теплоснабжения.

Основные результаты, изложенные в диссертации, опубликованы в работах:

1. Стрельников A.C., Мирошников С.Ф. Проблема использования паровых и водогрейных котлов малой производительности/ Региональная научно-практическая конференция «Реформирование жилищно-коммунального хозяйства». — Чита: ЧитГТУ, 2002.— С. 132-134,

2. Стрельников A.C. Проблема использования углей Забайкальских месторождений на отопительных котельных малой мощности/ YII

международная молодежная научная конференция «Молодежь Забайкалья: интеллект и здоровье». - Чита: ИИЦ ЧПМА, 2003. - 4.1. -С.167-168.

3. Стрельников A.C. Выбор оптимального значения толщины слоя топлива на колосниковых решетках с ручным обслуживанием как один из путей повышения эффективности использования котлов малой мощности/ Вторая межрегиональная научно-практическая конференция «Энергетика в современном мире». — Чита: ЧитГУ, 2003. — С.23-25.

4. Стрельников A.C. Пути повышения эффективности использования паровых и водогрейных котлов малой мощност «//Материалы Всероссийской молодежной научно-технической конференции «Молодые ученые Сибири». - Улан-Удэ: ВСГТУ, 2003. - С. 201-202.

5. Стрельников A.C. Снижение выбросов оксидов азота при сжигании бурых углей Забайкальских месторождений в маломощных водогрейных котлах// Материалы ежегодной Всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири». - Иркутск: ИрГТУ, 2004.- С.232—236.

6. Иванов С.А., Мирошников С.Ф., Стрельников A.C. Новые технологии сжигания углей котлами малой мощности как средство снижения вредных выбросов// Вестник МАНЭБ. — № 9 (6). — Санкт-Петербург -Чита: 2004.-С. 204-207.

7. Стрельников A.C., Мирошников С.Ф. Внедрение приведенных характеристик вредных выбросов как средство сравнения по экологическим показателям котлов малой производительности/ IV межрегиональная научно-практическая конференция «Кулагинекие чтения». - Чита: ЧитГУ, 2004. ч. 1. - С. 200-203.

8. Стрельников A.C., Мирошников С.Ф. Зависимость вредных выбросов от нагрузки котельных установок малой производительности/ Сборник трудов четвертой Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Энергетика: управление, качество и эффективность использования энергоресурсов». - Благовещенск: издательство Амурского государственного университета, 2005. - С.541-543.

9. Стрельников A.C., Мирошников С.Ф., Петин В.В. Влияние способов сжигания твердого топлива в котлах малой мощности на их экологические характеристики//Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири». - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2005. - С. 305-310.

Ю.Стрельников A.C., Мирошников С.Ф. Зависимость выбросов оксидов азота от нагрузки от нагрузки котельных установок малой производительности/ V Всероссийская научно-практическая

конференция «Кулапшские чтения». — Чита: ЧитГУ, 2005, ч. 1. — С. 166-169.

П.Стрельников A.C., Иванов С.А., Мирошников С.Ф. Внедрение новых технологий сжигания твердых топлив в котлах малой производительности/ XII Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» — Томск: Изд-во Томского политехи, ун-та, 2006,- Т.2. - С. 407-408.

12. Иван ob С.А., Мирошников С.Ф., Стрельников A.C. Применение топок-газификаторов с целью снижения вредных выбросов котлами малой мощности// Вестник МАНЭБ. — № 11 (5). - Санкт-Петербург — Чита: 2006. — С. 134-135.

13.Стрельников A.C., Иванов С.А., Мирошников С.Ф. Пути повышения эффективности использования промышленко-отопителькых котельных, работающих на углях Забайкальских месторождений // Промышленная энергетика. - 2006. - № 6, - С. 6-7.

14.Стрельников A.C., Мирошников С.Ф, Экспериментальные исследования по снижению вредных выбросов котлами малой мощности/ Всероссийская научно-практическая конференция «Энергетика в современном мире». - Чита: ЧитГУ, 2006, - С. 56-61,

Лицензия ЛП № 020525 от 02.06.97 Сдано в производство 13,11.06 г.

Уч.- изд. л. Усл. печ. л. Тираж 100 экз._ Заказ

Читинский государственный университет 672039, Чита, ул. Александро-Заводская, 30

Издательство ЧитГУ

Введение

Глава I. Современное состояние проблемы эффективного сжигания твердого топлива в котлах малой мощности

1.1. Отопительные котлы малой мощности и сжигание твердого топлива в них

1.1.1. Характеристика и свойства твердых топлив

1.1.2. Общие сведения о горении твердого топлива при слоевом сжигании

1.1.3. Отопительные котлы для сжигания твердого топлива

1.1.4. Технико-экономическое состояние источников тепловой энергии малой мощности в г. Чите и Читинской области

1.2. Основные загрязнители атмосферного воздуха

1.2.1. Твердые частицы

1.2.2. Оксиды серы

1.2.3. Оксиды азота

1.2.4. Продукты неполного сгорания и канцерогенные вещества

1.2.5. Влияние выбросов котельными установками на качество атмосферного воздуха

1.2.6. Расчет концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе

1.2.7. Системы предельно-допустимых концентраций (ПДК)

1.3. Пути повышения эффективности сжигания твердого топлива в котлах малой мощности

1.3.1. Необходимость оборудования котлов и котельных КИП и автоматикой

1.3.2. Оптимизация подачи воздуха для горения

1.3.3. Оптимизация режима работы котла

1.3.4. Повышение экономичности сжигания твердого топлива

1.3.5. Влияние качества и вида топлива на загрязнение воздушного бассейна

1.3.6. Рассеивание загрязняющих веществ в атмосфере . 38 1.4. Выводы и постановка задач собственных исследований

Глава II. Новая конструкция котла малой мощности для сжигания твердого топлива

2.1. Технология сжигания твердого топлива и устройство маломощного котла новой конструкции

2.2. Теоретические основы процесса горения твердого топлива в слое при использовании новой конструкции котла

2.3. Методика проектирования котлов новой конструкции для сжигания твердого топлива в слое и регламент их эксплуатации

2.3.1. Определение геометрических размеров топочной камеры

2.3.2. Определение количества спиральных витков внутренней и наружной панелей и геометрических размеров котла в целом

2.3.3. Правила эксплуатации котлов новой конструкции

2.4. Составление теплового и эксергетического балансов котельной установки

2.5. Расчет выбросов токсичных загрязнителей по измеренным концентрациям и оценка мощности выбросов загрязняющих веществ в атмосферу

Глава III. Постановка экспериментальных исследований

3.1. Объекты экспериментального исследования

3.2. Методы анализа газообразных выбросов в дымовых газах

3.2.1. Аналитические методы определения концентраций токсичных компонентов в дымовых газах

3.2.2. Инструментальные методы анализа дымовых газов

3.3. Методика измерений и обработка опытных данных

3.4. Анализ погрешностей измерений

3.5. Экспериментальные исследования образования вредных выбросов в котлах малой мощности

3.5.1. Зависимость вредных выбросов от нагрузки котельных установок

3.5.2. Зависимость вредных выбросов от коэффициента избытка воздуха

Глава IV. Сравнительный анализ количественных характеристик выбросов вредных веществ и значений КПД

4.1. Изменение характеристик дымовых газов в течение цикла горения

4.2. Сравнительный анализ КПД котлов путем составления тепловых и эксергетических балансов

4.3. Апробация и внедрение результатов исследования

Глава V. Экономический эффект от внедрения новой конструкции котла для сжигания твердого топлива

5.1. Оценка экономической эффективности внедрения новой конструкции котла для сжигания твердого топлива

5.1.1. Приведение рассматриваемых вариантов в сопоставимый вид

5.1.2. Предполагаемые результаты расчета экономической эффективности внедрения новой конструкции котла в муниципальных котельных города Читы

5.2. Анализ влияния качества топлива на экологические показатели котельных агрегатов в Читинской области

В настоящее время особую актуальность приобретает проблема эффективного сжигания твердого топлива в отопительных и промышленных котельных установках малой мощности.

Основными факторами, определяющими важность данного вопроса, являются не только отказ от централизованного теплоснабжения и установка в новых зданиях индивидуальных отопительных котлов, но и отсутствие эффективных технологий сжигания твердого топлива в них. В результате этого во многих городах небольшие по мощности котельные, вместе с автотранспортом, определяют уровень приземной концентрации токсичных загрязнителей.

Поступление в атмосферный воздух огромных объёмов продуктов сгорания топлива от котлов малой мощности, промышленных печей, а также отработанных газов автомобилей изменяет состав атмосферного воздуха, приближая концентрации вредных веществ к опасным по биологическому действию на человека.

Технология слоевого сжигания твердого топлива и конструкции котлов со слоевыми топками появились во второй половине XIX - первой половине XX веков (в России это работы А.В. Вихрова, JI.K. Рамзина, В.Г. Шухова, Т.Т. Усенко и многих других) [22, 23]. Затем в связи с переходом на сжигание жидких и газообразных топлив, а также факельное сжигание твердых топлив во взвешенном состоянии внимание к слоевому сжиганию было снижено, что послужило причиной технической отсталости в данном вопросе.

В последние четверть века велись интенсивные исследования условий эффективного сжигания различных топлив и образования при этом вредных выбросов. При этом усилия специалистов были нацелены на поиск методов и механизмов организации и управления процессами горения, позволяющие минимизировать выбросы в атмосферу вредных ингредиентов и повысить КПД топливосжигающих установок.

Однако существует необходимость в продолжении таких исследований применительно к малой энергетике, что объясняется следующими факторами. Во-первых, известные подходы к решению проблемы эффективного сжигания твердого топлива [1.6] пригодны, в основном, к большим энергетическим котлам тепловых электростанций. В котлах же малой мощности эта проблема решается иными путями в силу специфики условий их работы и небольших размеров оборудования. Во-вторых, после принятия закона РФ «Об охране атмосферного воздуха» усилился контроль за соблюдением экологических требований, в соответствие с которыми были ужесточены нормативы на выбросы оксидов азота в атмосферу [7]. В-третьих, эксплуатационный персонал, включая руководство промышленных и отопительных котельных, недостаточно подготовлены для решения экономических и экологических проблем, поставленных перед ними в последние годы. В технических журналах часто встречаются статьи по различным аспектам повышения КПД и защиты атмосферы от вредных выбросов промышленных и отопительных котельных. Однако разрозненный, а порой и противоречивый характер этих публикаций не позволяет в полной мере удовлетворить потребности работников жилищно-коммунальной сферы.

Читинская область, включая г. Чита, относится к регионам, в которых объекты энергетики в своем большинстве пользуются углем. Поэтому проблема снижения вредных выбросов и повышения эффективности котлов малой мощности при сжигании твердого топлива остается одной из важнейших на ближайшее будущее.

В связи с этим диссертационная работа имела целью: усовершенствовать конструкцию маломощного котла и технологию сжигания твердого топлива в слое, на основе исследования которых дать оценку термодинамической и экологической эффективности применения слоевых котлов небольшой мощности.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Провести исследования процессов горения топлива и образования вредных выбросов в котлах с новой конструкцией;

2. Получить данные об особенностях и параметрах топочных процессов в котлах усовершенствованной конструкции;

3. Разработать методику проектирования маломощных котлов этой конструкции;

4. Оценить экономический и экологический эффект от применения подобных котлов и технологии сжигания твердого топлива в них.

В качестве объектов исследования были использованы маломощные котельные установки, расположенные в г. Чите и Читинской области.

Диссертация состоит из введения, 5-и глав, заключения, списка литературы и приложений.

Результаты исследования используются и внедрены на котельных установках малой мощности, производимых ООО «Каскад», в том числе: 1. В котельной Завода торгового оборудования при внедрении новой технологии сжигания твердого топлива на котле КВр-0,5Б (р-н школы № 17);

2. В котельной ЧитаТоргТехника по ул. Воинская площадка г. Читы;

3. В котельной ООО «ЖБИ» в п. Рудник Кадала Читинской области;

4. В котельной Автобазы (Троллейбусное Депо) г. Читы;

5. В котельной фабрики «Ант» на котле КВр-1,0Б (п. Антипиха

Читинского района Читинской области);

6. В котельной с. Тарбагатай Петровск-Забайкальского района

Читинской области;

7. В котельной ст. Приисковая Нерчинского района Читинской области;

8. В котельной с. Танга Улетовского района Читинской области;

9. В котельной с. Акша Акшинского района Читинской области;

10. В котельной с. Кыра Кыринского района Читинской области;

11. В котельной Алек-Заводского района Читинской области.

Это далеко не полный перечень внедрения новой конструкции маломощного котла для сжигания низкосортного твердого топлива. Следует отметить, что на данный момент производится целый ряд котлов типа КВр с разной номинальной тепловой мощностью (в диапазоне от 0,05 до 1,16 МВт) для работы не только на угле, но и на дровах. Котлы имеют идентичную конструкцию и отличаются количеством петель внутренней и наружной панелей.

К настоящему времени изготовлено около 100 таких котлов, которые смонтированы и эксплуатируются в различных населенных пунктах Читинской области.

Внедрение котлов новой конструкции в коммунальную теплоэнергетику Читинской области обеспечивает сокращение потребления топлива, снижение себестоимости производимой тепловой энергии, улучшение качества теплоснабжения.

Акт внедрения результатов работы прилагается.

Глава V. Экономический эффект от внедрения новой конструкции котла для сжигания твердого топлива

5.1. Оценка экономической эффективности внедрения новой конструкции котла для сжигания твердого топлива

В данной главе на примере города Читы рассматривается экономическое сравнение использования новой конструкции котла для сжигания твердого топлива, производимых ООО «Каскад», и котлах со слоевым сжиганием ДУ «Тепловик» ОАО «ТГК-14», и как внедрение новой конструкции отразится на формировании себестоимости на тепловую энергию.

Проведенные экспериментальные исследования на котлах со слоевым сжиганием позволяют провести экономическую эффективность внедрения новой конструкции котла для сжигания твердого топлива.

Сравнение двух вариантов будет производиться лишь по изменению расхода топлива на котел за отопительный период.

5.1.1. Приведение рассматриваемых вариантов в сопоставимый вид

Сопоставимость альтернативных вариантов обеспечивается выполнением условий энергетической и экономической сопоставимости.

Энергетическая сопоставимость заключается в том, что от взаимозаменяемых вариантов потребители должны получать одинаковое полезное количество продукции одинакового ассортимента и одного качества с одинаковой надежностью энергоснабжения при равном воздействии на окружающую среду.

1. Сопоставимость по ассортименту продукции. В сравниваемые варианты включаются объекты, которые позволяют выполнить данное условие. В отдельных случаях, когда невозможно обеспечить в одном из вариантов необходимый ассортимент продукции, в этом варианте учитываются дополнительные затраты на покупку недостающего вида продукции и выручка от последующей ее реализации.

2. Сопоставимость вариантов по тепловой мощности предполагает, что от взаимозаменяемых вариантов генерирующих установок потребители получают одинаковую полезную мощность.

3. Приведение вариантов в сопоставимый вид по степени их вредного влияния на экологию осуществляется в первую очередь тем, что в число альтернативных включаются варианты, для которых объем загрязняющих выбросов и сбросов в окружающую среду не должен превышать предельно допустимых выбросов (ПДВ) и сбросов (ПДС) при обязательном учете в издержках экологических платежей в пределах нормативных выбросов и сбросов. В случае превышения допустимых выбросов и сбросов загрязняющих веществ сопоставимость вариантов достигается учетом платы за сверхнормативное загрязнение окружающей среды и уменьшением на эту величину прибыли, остающейся в распоряжении предприятия.

Таким образом, будем рассматривать два котла одинаковой номинальной тепловой мощностью: КВ-0,5 и КВр-0,5Б.

5.1.2. Предполагаемые результаты расчета экономической эффективности внедрения новой конструкции котла в муниципальных котельных города Читы

В соответствии с Приложением принимаем данные для котельного агрегата КВ-0,5, расположенного в котельной ДУ «Тепловик» ОАО «ТГК-14» по ул. Гайдара, 5:

Номинальная мощность котла, Гкал/ч - 0,39;

Удельный расход условного топлива, кг у.т./Гкал - 285,7;

Цена 1 тонны натурального топлива, руб/т - 537.

Удельный расход натурального топлива Ьнт находим по следующей зависимости: а =А (5.1) н т у т р 7 > ' где bym- удельный расход условного топлива, кг у.т./Гкал; (Q„)ym - теплота сгорания условного топлива на рабочую массу, Ккал/кг; QH - теплота сгорания используемого в котельной топлива на рабочую массу, Ккал/кг.

В котельной используется бурый уголь Татауровского месторождения, теплота сгорания которого составляет 3550 Ккал/кг [18]. Теплота сгорания условного топлива составляет 7000 Ккал/кг.

Ънт =285,7 *1Ш = 563,35 кг н.т./Гкал. 3550

Годовой отпуск теплоты котельной установкой определяется по зависимости: аг1=и*а:;:*тот, (5.2) где Ql'Z - номинальная мощность котла, Гкал/ч; Тшп - продолжительность отопительного периода, сут.

Для города Читы продолжительность отопительного периода составляет 240 суток [64].

Qm^3 = 24 * 0,39 * 240 = 2246,4 Гкал/год. Расход натурального топлива на котел:

BHm=bHm*Q:?„ (5.3)

Внт =563,35*2246,4 = 1265,51 т.н.т/год. Годовые затраты на топливо при работе котла КВ-0,5:

З1 = в„т*цт, (5.4) где Цт - цена 1 тонны натурального топлива, руб/т.

31т = 1265,51*537 = 679578,87 руб/год. Себестоимость 1 Гкал отпущенной тепловой энергии котла КВ-0,5: CKl, = 3JQ£, (5.5)

Ст/Э = 679578,87/2246,4 = 302,52 руб/Гкал. Тариф на тепловую энергию определяется:

Тя„=Ст„(1 + Еи), (5.6) где Е„ - коэффициент рентабельности.

Для того чтобы определить себестоимость тепловой энергии на неё котла КВр-0,5Б, необходимо знать натуральный годовой расход топлива. Для этого воспользуемся упрощенной формулой определения натурального расхода топлива:

О""" * 100 ши, (5.7)

Zh 1к1а гДе Лиа ~~ коэффициент полезного действия котла (брутто), %.

В ходе эксперимента (глава 4) установлено, что средний КПД котла КВр-0,5Б составляет 80% (с учетом всех составляющих потерь). о 49*1 о6 * 1 оп В= ' =137,32 кг/ч= 790,986 т.н.т/год.

3550*80

Годовые затраты на топливо определяются по формуле (5.4) при условии равенства цены топлива за 1 тонну:

32т = 790,986*537 = 424759,48 руб/год.

Себестоимость 1 Гкал отпущенной тепловой энергии определяются по формуле (5.5):

Ст1з = 424759,48/2246,4 = 189,1 руб/Гкал.

Таким образом, экономический эффект от внедрения новой технологии сжигания твердого топлива за один отопительный сезон составит:

A3 =3l-32mt (5.8)

Д3= 679578,87-424759,48 = 254819,4 руб/год.

Себестоимость производства тепловой энергии в регионе может снизиться на 113 рублей за 1 Гкал, что позволяет предположить аналогичное снижение тарифов на тепловую энергию для населения Читы и Читинской области.

Полученные значения объясняются, прежде всего, низкой эффективностью использования котла КВ-0,5 по сравнению с новой конструкцией котла для сжигания твердого топлива.

5.2. Анализ влияния качества топлива на экологические показатели котельных агрегатов в Читинской области

Читинская область является большим производителем и потребителем топлива. В структуре потребления первичных топливно-энергетических ресурсов на первом месте стоит уголь, основными потребителями которого являются крупные тепловые электрические станции (ТЭС) и котельные. Основные характеристики сжигаемых топлив на ТЭС и котельных приводятся в Приложении.

Для снижения экологического влияния котельных в Чите и Читинской области предлагается при выборе топлива для котельных агрегатов использовать показатели вредности [72].

Для оценки качества топлива по экологическому воздействию на окружающую среду были проанализированы значения частных показателей вредности энергетических топлив Я,, характеризующих удельное количество вредного вещества и его относительную токсичность, определенные для котельных агрегатов ТЭС (пылеугольное сжигание) и для котельных (слоевое сжигание).

Суммой частных показателей вредности можно выразить показатель суммарной вредности продуктов сгорания:

Л£=Хл,. (5.9)

Для простоты использования Я, частные показатели приводятся к безразмерному виду, а токсичность выражается как отношение ПДК данного ингредиента к ПДК золы.

С учетом технологии использования топлива все вредные вещества можно классифицировать на две группы.

К первой группе относятся вредные вещества, мало зависящие от технологии сжигания. Это диоксид серы и соединения ванадия. Ко второй группе принадлежат вредные вещества, образование которых зависит от технологии и режима сжигания топлива (летучая зола, оксиды азота, оксид углерода, бенз(а)пирен и др.). Выбросы этих веществ изменяются в зависимости от мощности и типа топочного устройства, избытка воздуха и т.п.

Частные показатели вредных веществ первой группы определяются по формуле:

0,35/^(100-^

0,рнЩК,Мг где Г, - масса примеси в рабочем топливе, %; ц - степень удаления данной примеси из дымовых газов перед их выбросом в атмосферу, %; F -безразмерный коэффициент, учитывающий скорость осаждения твердых частиц золы в атмосфере (для газовых примесей F= 1); Мт, Мг -относительные молекулярные массы примеси в топливе и продуктов его сгорания; ПДК, - предельно допустимая концентрация примеси в приземном слое атмосферного воздуха, мг/м .

Частные показатели вредных веществ второй группы определяются по формуле: 3,5С,Ку (100-77) а:пдк, где С, - концентрация данной примеси в 1 м3 дымовых газов при нормальных условиях, г/м3; Vr - объем дымовых газов, получающихся при сжигании 1 кг л топлива при нормальных условиях, м /кг: QI - низшая теплота сгорания топлива, ккал/кг.

В табл. 5.1 и 5.2 представлены частные и суммарные показатели вредности продуктов сгорания основных энергетических топлив Читинской области, рассчитанные по формулам (5.9) - (5.11), для котельных агрегатов ТЭС (пылеугольное сжигание) и для котельных (слоевое сжигание) соответственно.

Для факельного сжигания при расчете показателей вредности принимались: коэффициент избытка воздуха 0^=1,4; КПД золоуловителей т]=98%.

Заключение

По результатам диссертационной работы можно сделать следующие выводы:

1. На основании информационного обзора по данной тематике установлено, что по всей России реализуются мероприятия в направлении централизации теплоснабжения. Однако, на данный момент из-за многочисленных проблем, связанных с экономическими, географическими и другими факторами, в нашем регионе остается множество котельных, работающих на твердом топливе. Эксплуатация большинства котельных характеризуется исключительно большими потерями тепла и топлива. КПД угольных котельных не превышает 60%, а нередко бывает и на уровне 30.40%. Кроме того, использование таких котельных не позволяет обеспечить чистоту выбрасываемых в атмосферу уходящих газов. В связи с этим на первый план выступает задача повышения эффективности сжигания твердого топлива в котлах малой мощности.

2. В работе усовершенствована конструкция котла, предложена технология сжигания твердого топлива в нем.

3. Исследована и освоена в промышленных условиях разработанная конструкция котла для сжигания твердого топлива, которая за счет развитости поверхностей нагрева, газоплотности конструкции и применения Т-образной колосниковой решетки позволяет достичь энергетического КПД котла не ниже 75%.

4. Разработана методика проектирования котлов новой конструкции для сжигания твердого топлива в слое. Методика включает расчет геометрических размеров топочной камеры и котла в целом, а также количество спиральных витков внутренней и наружной панелей. Сформулированы правила (регламент) эксплуатации котлов новой конструкции.

5. Проведены экспериментальные исследования термодинамической эффективности котлов, а также процессов образования вредных веществ.

Сделан сравнительный анализ выбросов в окружающую среду котлами новой конструкции и существующими котлами.

6. На основе экспериментальных данных составлены энергетический и эксергетический балансы котла новой конструкции и существующего котла той же производительности, подтверждена эффективность использования разработанных автором котлов для сжигания твердого топлива в слое.

7. Оценен экономический эффект применения котла новой конструкции в муниципальных котельных города Читы и Читинской области, который из расчета на один котел составил 254819,4 рублей за один отопительный сезон.

8. Предложены показатели вредности для оценки экологического воздействия топлива на окружающую среду при сжигании в котлах малой мощности.

9. Результаты выполненных исследований послужили основой для разработки конструкций водогрейных котлов мощностью от 0,05 до 1,16МВт (0,043.Л Гкал/ч), предназначенных для эффективного сжигания низкосортного топлива. К настоящему времени изготовлено около 100 таких котлов, которые смонтированы и эксплуатируются в различных населенных пунктах Читинской области.

10. Внедрение котлов новой конструкции в коммунальную теплоэнергетику Читинской области обеспечивает сокращение потребления топлива, снижение себестоимости производимой тепловой энергии, улучшение качества теплоснабжения.

1. Сигал И.Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива. Л.: Недра, 1988.312 с.

2. Ахмедов Р.Б., Цирульников Л.М. Технология сжигания горючих газов и жидких топлив. Л.: Недра, 1984. 238 с.

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

4. Внуков А.К. Защита атмосферы от выбросов энергообъектов. Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1992. 176 с.

5. Кривоногое Б.М. Повышение эффективности сжигания газа и охрана окружающей среды. Л.: Недра, 1986. 280 с.

6. Рихтер Л.А., Волков Э.П., Покровский В.Н. Охрана водного и воздушного бассейнов от выбросов тепловых электростанций. М.: Энергоиздат, 1981. 296 с.

7. Котлер В.Р., Беликов С.Е. Промышленно-отопительные котельные: сжигание топлив и защита атмосферы. СПб.: Энерготех, 2001. 272 с.

8. Защита атмосферы от промышленных загрязнений. Справочник, т.1. М. 1968.364 с.

9. Росляков П.В., Изюмов М.А. Экологически чистые технологии использования угля на ТЭС: Учеб. пособие М.: Издательство МЭИ, 2003.- 124 с.

10. Котлер В.Р., Резниченко Ю. Опыт фирмы ЕЕК (США) по снижению выбросов оксидов азота и сернистого ангидрида на пылеугольных котлах. Теплоэнергетика, 1983, № 8, с. 69-72.

11. Павленко Ю.П. Парниковые газы (неточности и заблуждения). -Энергия: экономика, техника, экология, 2004, № 2, с. 42-43.

12. Павленко Ю.П. Производится ли кислород растениями? Энергия: экономика, техника, экология, 1995, № 6, с. 63-64.

13. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86 Госкомгидромет. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 93с.

14. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе и воде. М.: Химия, 1975. 456 с.

15. Борщов Д.Я., Воликов А.Н. Защита окружающей среды при эксплуатации котлов малой мощности. М.: Стройиздат, 1987. 156 с.

16. Тематическая подборка: «Стальные водогрейные котлы низкого давления малой производительности». № 178-91.

17. Роддатис К.Ф., Соколовский Я.Б. Справочник по котельным установкам малой производительности. М.: Энергия, 1967. 266 с.

18. Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод. М.: Энергия, 1973.296 с.

19. Новые технологии сжигания твердого топлива: их текущее состояние и использование в будущем// Сб. докл. Всерос. науч.-техн. семинара 23-24 января 2001 г. М.: ВТИ, 2001.

20. Бабий В.И., Куваев Ю.Ф. Горение угольной пыли и расчет пылеугольного факела. М.: Энергоатомиздат, 1986. 208 с.

21. Ковалев А.П., Лелеев Н.С., Виленский Т.В. Парогенераторы. М.: Энергоатомиздат, 1985, 376 с.

22. Дубынин Ф.Д., Карелин А.И., Кострикин Ю.М., Ромадин В.П., Ромм Э.И., Усенко Т.Т. Рабочие тела и процессы котельной установки. Топочные устройства. М., Л.: Госэнергоиздат, 1941.

23. Щеголев М.М., Гусев Ю.Л., Иванова М.С. Котельные установки. М.: Стройиздат, 1972,384 с.

24. Кубин М. Сжигание твердого топлива в кипящем слое: Пер. с чешек./ Под ред. В.Р. Котлера. М.: Энергоатомиздат, 1991, 144 с.

25. Методика определения валовых выбросов вредных веществ в атмосферу от котлов тепловых электростанций: МТ-34-70-010-83. М.: Союзтехэнерго, 1980.18 с.

26. Нечаев Е.В., Лубнин А.Ф. Механические топки для котлов малой и средней мощности. Л.: Энергия, 1968, 312 с.

27. Гурвич A.M., Блох А.Г., Носовицкий А.И. Лучистый теплообмен в запыленной газовой среде. Теплоэнергетика, 1955, № 2, с.3-10.

28. Прасолов Р.С. Массо- и теплоперенос в топочных устройствах. М.: Энергия, 1964.236 с.

29. Gumz W. Some Combustion Problems. The Steam Eng., 1956, v. 25, №295, p. 2465-2471.

30. Калюжный Д.Н. Санитарная охрана атмосферного воздуха от выбросов предприятий черной металлургии. Киев: Госмедиздат, 1961. 239 с.

31. Соловьев Ю.П., Михельсон А.И. Вспомогательное оборудование ТЭЦ, центральных котельных и его автоматизация. М.: Энергия, 1972. 256 с.

32. Рихтер JI.A., Елизаров Д.П., Лавыгин В.М. Вспомогательное оборудование тепловых электростанций. М.: Энергоатомиздат, 1987. 216 с.

33. Кропп Л.И., Яновский Л.П. Экологические требования и эффективность золоулавливания на ТЭС. Теплоэнергетика, 1983, № 9, с. 19-22.

34. Альтшулер B.C. Очистка газов от сернистого ангидрида. Химическая технология, 1973, № 4, с. 5-13.

35. Вилесов Н.Г., Костюковская С.Б. Очистка газовых выбросов. Киев: Техника, 1971. 195 с.

36. Котлер В.Р. Новый аспект проблемы загрязнения атмосферы выбросами ТЭС Теплоэнергетика, 1989, № 3. С. 70-72.

37. Котлер В.Р., Гольдберг А.С. Проблема выбросов закиси азота при сжигании органического топлива. Энергохозяйство за рубежом, 1990, № 6. С. 1-5.

38. Гигиенические критерии состояния окружающей среды: Окислы азота. Женева: Всемирная Организация Здравоохранения, 1981, вып. 4. 128 с.

39. Mosher, J.C. The distribution of contamination in the Los Angeles Basin resulting from atmospheric reaction and transport // JAPCA, 1970, vol. 20. P. 35-42.

40. Гигиенические критерии состояния окружающей среды: Фотохимические окислители. Женева: ВОЗ, 1981, вып. 7. 352с.

41. Лавров Н.В., Розенфельд Э.И., Хаустович Г.П. Процессы горения топлива и защита окружающей среды. М.: Металлургия, 1981. 240 с.

42. Аничков С.Н., Морозов О.В. Является ли ТЭС источником поступления бенз(а)пирена в окружающую среду // Сборник «Природоохранные технологии ТЭС». Москва: ВТИ, 1996. С. 78-81.

43. Справочник по осуществлению государственного контроля за охраной атмосферного воздуха. Москва Санкт-Петербург: Симэк, 1994. 156с.

44. Steam. Its generation and use. Babcock&Wilkox, USA, 1992. 352 p.

45. Методические указания по определению содержания окислов азота в дымовых газах котлов (экспресс-методы). МУ 34-70-041-83. М,: СПО Союзтехэнерго, 1983, 24 с.

46. Очистка продуктов сгорания печей реформинга метана от окислов азота. Кулиш О.Н. и др. Газовая промышленность, 1985. № 1.С. 46-48.

47. Трембовля В.И., Фингер Е.Д., Авдеев А.А. Теплотехнические испытания котельных установок. М.: Энергия, 1977, 296с.

48. Методика определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании топлива в котлах производительностью менее 30 т/ч или менее 20 Гкал/ч // Москва, 1999, «Интеграл», С-Петербург. 54 с.

49. Цирульников J1.M. и др. Защита окружающей среды. Методы определения окислов азота и серы в продуктах сгорания газа и мазута. Серия «Использование газа в народном хозяйстве». М., ВНИИЭгазпром, 1976. 60 с.

50. Котлер В.Р. Снижение выбросов оксидов азота котлами ТЭС при сжигании органического топлива. ВИНИТИ, 1987, том 7. 92 с.

51. Grant J. Nitric oxide formation in fossil fired power plant // Modern Power Syst. 1985. №5. P. 50-51.

52. Harrison R.M. Recent advances in air pollution analysis // CRC Crit. Rev. Anal. Chem. 1984. № 15. P. 1-16.

53. Сигал И.Я. и др. Определение окислов азота в дымовых газах котлов, -Электрические станции, 1975, № 7. С. 19-21.

54. Временная контрольная методика по определению содержания окислов азота в дымовых газах, М,: СПО Союзтехэнерго, 1978. 24с.

55. Методические указания по проведении эксплуатационных испытаний котельных установок для оценки качества ремонта. РД 153-31.1-26.30398. М.: ОРГРЭС, 2000. - 36 с.

56. Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 488 с.

57. Эстеркин Р.И. Эксплуатация, наладка и испытание теплотехнического оборудования промышленных предприятий. Учебник для техникумов. JL, «Энергия», 1976.

58. Пеккер Я. Л. Теплотехнические расчеты по приведенным характеристикам топлива (обобщеные методы). М., «Энергия», 1977.

59. Маликов М.Ф. Основы метрологии. Комитет по делам мер и измерительной техники при СМ СССР. М., 1949.

60. Крылов А.Н. Лекции о приближенных вычислениях. М.-Л., ГТТИ, 1950.

61. Романовский В.И. Основные задачи теории ошибок. М., Гостехиздат, 1947.

62. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М., «Наука», 1964.

63. Зайдель А.Н. Элементарные оценки ошибок измерений. Л., «Наука», 1968, 96 с.

64. Качан А.Д., Муковозчик Н.В. Технико-экономические основы проектирования тепловых электрических станций. Мн.: Выш. Школа, 1983.- 159 с.

65. Альтшулер B.C. Новые процессы газификации твердого топлива. М.: Недра, 1976.

66. Белосельский Б.С. Внутрицикловая газификация твердого топлива на электростанциях с получением экологически чистого газа. М.: Изд-во МЭИ, 1996.

67. Экология энергетики: Учебное пособие / Под общей редакцией В.Я. Путилова. М.: Издательство МЭИ, 2003. 716 е.: ил.

68. Региональная научно-практическая конференция «Реформирование жилищно-коммунального хозяйства» (материалы конференции). Чита, ЧитГТУ, 2002.- 175 с.

69. Кирилин В.А. и др. Техническая термодинамика. Учебник для вузов. Изд. 2-е. М., «Энергия», 1974.-448 с.

70. Рихтер J1.A., Волков Э.П., Покровский В.Н. Охрана водного и воздушного бассейнов от выбросов ТЭС. М.: Энергоатомиздат, 1981.

71. Волковыский Е.Г., Шустер А.Г. Экономия топлива в котельных установках. М.: Энергия, 1973. - 304 с.

72. Жабо В.В. Охрана окружающей среды на ТЭС и АЭС. М.: Энергоатомиздат, 1986.

73. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. Л.: Энергоатомиздат, 1991. - 304 с.

74. Шницер И.Н., Литовкин В.В. Образование окислов азота в процессах горения и пути снижения выбросов их в атмосферу. Киев: Техника, 1986- 109 с.

75. Отс А.А., Егоров Д.М., Саар П.Ю. Исследование образования оксидов азота из азотосодержащих соединений топлива и факторов, влияющих на этот процесс. //Теплоэнергетика, 1982, № 12, с. 15-18.

76. Зельдович Я.Б., Садовников П.Я., Франк-Каменецкий Д.А. Окисление азота при горении. М.: Изд-во АН СССР, 1974. - 145 с.

77. Энергетическое топливо СССР (ископаемые угли, горючие сланцы, торф, мазут и горючий природный газ): Справочник / Вдовченко B.C., Мартынова М.И., Новицкий Н.В., Юшина Г.Д. и др. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 84 с.

78. Егоров А.П., Лактионова Н.В., Попинако Н.В., Новоселова И.В. Поведение некоторых микроэлементов ископаемых углей при сжигании на ТЭЦ. // Теплоэнергетика, 1979, № 2, с. 22-25.

79. Юдович Я.Э., Кетрис М.П., Мерц А.В. Элементы примеси в ископаемых углях. Л.: Наука, 1985. - 239 с.

80. Козлова С.Г., Кухто В.А., Потепалова И.П., Рабинер Я.П., Скопинцева О.В. Образование оксидов азота при горении твердого топлива. В кн. Актуальные вопросы сжигания энергетического топлива. М.: Гос.

81. Научно-исслед. Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского, 1980, с. 3-16.

82. Основы практической теории горения. Под ред. В.В. Померанцева. Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. JL, «Энергия», 1973.

83. Кнорре Г.Ф. Топочные процессы. JL, Госэнергоиздат, 1959. 396 с ил.

84. Кнорре Г.Ф. и др. Теория топочных процессов. M.-JL, «Энергия», 1966. 491 с. с ил.

85. Бабий В.И., Иванова И.П. О температуре угольных частиц при горении, «Теплоэнергетика», 1969, № 12, с. 34-37.

86. Бухман С.В. К вопросу о стадийности горения летучих и коксового остатка. «Известия АН БССР. Серия ФЭН», 1969, № 1, с. 123-125.

87. Вопросы аэродинамики и теплопередачи в котельно-топочных процессах. Под ред. Г.Ф. Кнорре. JL, Машгиз, 1958.

88. Вулис JI.A. К расчету абсолютных скоростей реакций горения угля. -ЖТФ, 1946, т. 16, вып. 1, с. 83-100 с ил.

89. Исследование котельно-топочных процессов. Под ред. Г.Ф. Кнорре. Л., Машгиз, 1958. 171 с. с ил.

90. Исследование физических основ рабочего процесса топок и печей. Сб. под ред. Вулиса Л.А. Алма-Ата. Изд-во АН КазССР, 1957, 472 с. с ил.

91. Канторович Б.В. Основы теории горения и газификации твердого топлива. М., Изд. АН СССР, 1958. 598 с. с ил.

92. Карапетьянц М.Х. Химическая термодинамика. М., Госхимиздат, 1948. 546 с.

93. Кацнельсон Б.Д., Тимофеева Ф.А. Исследование коэффициента теплоотдачи частиц в потоке в нестационарных условиях. -«Котлотурбостроение», 1948, № 5, 16-22 с.

94. Кацнельсон Б.Д. и др. Слоевые методы энергохимического использования топлива. Л., Госзнергоиздат, 1962, 188 с. с ил.

95. Корчунов Ю.Н., Сыркина К.Д. Исследование динамики термического разложения твердых натуральных топлив. «Труды III Всесоюзного совещания по теории горения», т. 2, М., Изд-во АН СССР, 1960.

96. Линчевский В.П. Топливо и его сжигание. М., Металлургиздат, 1959. 400 с. с ил.

97. Померанцев В.В. Вопросы интенсификации топочных процессов и скоростное сжигание топлив. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора техн. наук Л., ЛПИ, 1957. 34 с.

98. Померанцев В.В., Рундыгин Ю.А., Шестаков С.М. Исследование выгорания уноса топлива из слоя в факеле. «Труды III Всесоюзной конференции по горению твердого топлива». Новосибирск, «Наука», 1969.

99. Сидельковский Л.Н., Фальков Э.Я. Эксергетические балансы огнетехнических процессов. М.: МЭИ, 1967. - 55 с.

100. Андрющенко А.И. Методика расчета эксергетической эффективности технологических процессов и производств. Саратов: СПИ, 1989. - 36 с.

101. Степанов B.C., Степанова Т.Б. Эффективность использования энергии и энергосбережение: Учебное пособие. Иркутск: ИрГТУ, 2002. - 145 с.

102. Степанов B.C. Анализ энергетического совершенства технологических процессов. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1984 - 280 с.

103. Стрельников А.С. Проблема использования углей Забайкальских месторождений на отопительных котельных малой мощности.

104. Молодежь Забайкалья: интеллект и здоровье: VII международная молодежная научная конференция, Чита, 3-4 апреля 2003 г.: Тез. докл. -Чита: ИИЦ ЧГМА, 2003. Ч. 1. - 240 с.

105. Стрельников А.С. Пути повышения эффективности использования паровых и водогрейных котлов малой мощности//Материалы Всероссийской молодежной научно-технической конференции «Молодые ученые Сибири». Улан-Удэ, ВСГТУ, 2003. - 264 с.

106. Иванов С.А., Мирошников С.Ф., Стрельников А.С. Новые технологии сжигания углей котлами малой мощности как средство снижения вредных выбросов. Вестник МАНЭБ. Санкт-Петербург - Чита, 2004. Т.9, №6 - 259с.

107. Стрельников А.С., Мирошников С.Ф. Зависимость выбросов оксидов азота от нагрузки от нагрузки котельных установок малой производительности. V Всероссийская научно-практическая конференция «Кулагинские чтения». -Чита: ЧитГУ, 2005. ч. 1.-234 с.

108. Иванов С.А., Мирошников С.Ф., Стрельников А.С. Применение топок-газификаторов с целью снижения вредных выбросов котлами малой мощности. Вестник МАНЭБ. Санкт-Петербург - Чита, 2006. Т. 11, № 5 - 230 с.

109. Стрельников А.С., Иванов С.А., Мирошников С.Ф. Пути повышения эффективности использования промышленно-отопительных котельных, работающих на углях Забайкальских месторождений // Промышленная энергетика. 2006. - № 6.

110. Стрельников А.С., Мирошников С.Ф. Экспериментальные исследования по снижению вредных выбросов котлами малой мощности. -Всероссийская научно-практическая конференция «Энергетика в современном мире». Чита: ЧитГУ, 2006. - 297 с.