автореферат диссертации по строительству, 05.23.03, диссертация на тему:Повышение эффективности водогрейных котлов малой мощности путем установки промежуточных излучателей

На правах рукописи

РАКИТИН АЛЕКСЕЙ ЮРЬЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ МАЛОЙ МОЩНОСТИ ПУТЕМ УСТАНОВКИ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ

Специальности 05.23.03 Теплоснабжение, вентиляция,

кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение 03.00.16 Экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ВОЛГОГРАД, 2004

Работа выполнена в Пермском университете

государственном техническом

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент ГРИШКОВА

АЛЛА ВИКТОРОВНА

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор ШАРАПОВ

ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ

кандидат технических наук, доцент КОВРИНА

ОЛЬГА ЕВГЕНЬЕВНА

Ведущая организация - ПТБ ПСО «Волгоградгражданстрой»

Защита диссертации состоится «¿5» октября 2004 г. в ^ часов на заседании диссертационного совета К 212.026.03 в Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете по адресу. 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1, ауд. В-710.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Автореферат разослан « 29 » сентября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат химических наук, доцент

Остроухое С. Б.

ШРН

у & аа У

3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время существует тенденция децентрализации систем теплоснабжения с применением автономных котельных, вызванная нехваткой мощности теплоисточников в районах городской застройки и ограниченной пропускной способностью существующих тепловых сетей.

В связи с этим, с одной стороны, необходимо улучшение технико-экономических показателей газовых водогрейных котлов (КВГ)- С другой стороны, существует проблема экологического характера, т.к. применение таких котлов сопровождается выделением в атмосферу значительного количества токсичных веществ. Особо токсичными компонентами, содержащимися в продуктах сгорания, являются оксиды азота.

Решению проблемы должны способствовать разработка и исследование устройств, которые могли бы устанавливаться в топочном объеме котельного агрегата и иметь способность интенсифицировать теплообменные процессы в топке и снижать выход оксидов азота за счет совершенствования самого процесса горения. Таким устройством может служить тело или система тел (промежуточный излучатель), обладающих огнеупорностью, распространенностью и относительно низкой стоимостью.

Для улучшения эффективности теплообмена и снижения концентрации оксидов азота в выбросах необходим выбор оптимальных характеристик промежуточных излучателей, в числе которых -относительные размеры, форма, расположение и материал излучателя.

Таким образом, является актуальным решение задачи совершенствования процесса сжигания природного газа в котлах КВГ.

Цель работы - повышение эффективности и снижение концентрации оксидов азота в продуктах сгорания водогрейных котлов малой мощности при сжигании природного газа посредством оптимизации характеристик промежуточных излучателей.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: - уточнение расчетной математической модели, описывающей процессы теплообмена и генерации оксидов азота в топочном объеме котельного

НАЦИОНАЛЬНАЯ ( БИБЛИОТЕКА I

агрегата при использовании промежуточных излучател

С 08

- оценка влияния промежуточных излучателей на генерацию оксидов азота и КПД котла на основе математической модели по результатам вычислительного эксперимента;

- проведение теоретических и экспериментальных исследований по оценке влияния промежуточных излучателей на топочный теплообмен и образование оксидов азота в котлах КВГ.

- разработка методики расчета физических характеристик топочного теплообмена с учетом влияния промежуточных излучателей применительно к водогрейным котлам малой мощности;

- разработка прикладной программы для определения оптимальных параметров промежуточных излучателей с точки зрения увеличения теплосъема топки и минимизации эмиссии Ж)х-

Основная идея работы состоит в совершенствовании методов расчета характеристик промежуточных излучателей в топках водогрейных котлов малой мощности.

Методы исследования включали: аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, математическое моделирование, опытно-промышленные исследования, обработку экспериментальных данных методами математической статистики и корреляционного анализа с применением ПК.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована применением классических положений теории теплообмена, моделированием изучаемых процессов, планированием необходимого объема экспериментов, подтверждена удовлетворяющей сходимостью полученных результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Научная новизна работы состоит в том, что: уточнена расчетная математическая модель, описывающая закономерности процессов теплообмена и кинетику образования оксидов азота в топках котлов КВГ при использовании промежуточного излучателя;

- разработана методика определения физических характеристик топочного теплообмена с учетом влияния промежуточных излучателей;

- установлены теоретические и экспериментальные зависимости, характеризующие эффективность применения промежуточных

излучателей с позиции интенсификации теплообмена и снижения концентрации оксидов азота;

- оптимизированы размерные, компоновочные и материальные параметры промежуточных излучателей в топках котлов КВГ.

Практическое значение работы:

- разработана и внедрена конструкция промежуточного излучателя, повышающая эффективность теплообмена и подавления выбросов оксидов азота в котлах КВГ;

- разработана схема установки промежуточного излучателя в топочной камере котла;

- разработана прикладная программа расчета оптимальных параметров промежуточных излучателей, обеспечивающих приращение теплосьема топки и наименьшую концентрацию оксидов азота в продуктах сгорания котлов КВГ;

- разработана методика расчета оптимальных характеристик промежуточного излучателя.

Реализация результатов работы:

- водогрейный котел с промежуточным излучателем Paromat - Triplex VIESSMANN мощностью 105 кВт внедрен на предприятии ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМНЕФТЬ», г. Оса Пермской области;

- материалы диссертационной работы использованы кафедрой ТГВ и ОВБ Пермского государственного технического университета в курсах лекций, а также в курсовом и дипломном проектировании при подготовке инженеров по специальности 290700 «Теплогазоснабжение и вентиляция».

На защиту выносятся:

- Уточненная расчетная математическая модель, характеризующая закономерности процессов теплообмена и генерации оксидов азота в топочном объеме котлов КВГ при размещении промежуточного излучателя в зоне наибольших температур факела горелки;

- теоретические и экспериментальные зависимости, характеризующие эффективность применения промежуточных излучателей с точки зрения интенсификации теплообмена и снижения концентрации оксидов азота;

- результаты расчетов, определяющие оптимальные параметры промежуточных излучателей с точки зрения увеличения теплосъема топки и минимизации эмиссии Ж)х (применительно к котлам КВГ).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на научно-практических конференциях: «Энергосберегающие технологии, материалы и оборудование в современном строительстве и реконструкции зданий» (Пермь, 1998 г.); «Качество строительства -основа работы в рыночных условиях» (Пермь, 1998 г.); «Проблемы исполнения экологического и земельного законодательства в РФ» (Пенза, 2004 г.); ежегодных научно-технических конференциях Пермского государственного технического университета (2001-2003 г.г.).

Публикации. Основные положения диссертации отражены в девяти печатных работах.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы 174 страницы, в том числе: 134 страницы - основной текст, содержащий 21 таблицу на 45 страницах; 30 рисунков на 30 страницах; список литературы из 117 наименований на 12 страницах; 4 приложения на 18 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Установка промежуточных излучателей в топке котла приводит к интенсификации теплообменных прбцессов и, как следствие этого, к снижению концентрации N0*, образующихся в факеле горелки.

Проведенный анализ показал, что большое значение в повышении интенсивности теплообмена имеют такие характеристики промежуточных излучателей как: относительные размеры, расположение и материал. При внесении в топочную камеру промежуточного излучателя изменяются физические характеристики, определяющие температуру продуктов сгорания на выходе из топки Тт. Изменяется эффективная степень черноты топки ет. Установка промежуточного излучателя приводит к тому, что эффективная толщина

излучающего слоя в топке уменьшается, так как объем топки при этом уменьшается на величину объема промежуточных излучателей, а поверхность, ограждающая излучающий объем, увеличивается на величину поверхности излучателя. Необходимо отметить, что промежуточный излучатель дает дополнительный лучистый тепловой поток на экранные поверхности топки, вследствие чего энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки снижается. Это влечет за собой и уменьшение температуры Т^.

Из существующих современных технологических методов снижения выхода оксидов азота из теплогенерирующих установок наиболее распространенными являются: рециркуляция продуктов сгорания в зону горения; двухступенчатое сжигание топлива; ввод влаги в зону горения; применение различных горелочных устройств с пониженным выходом оксидов азота; химические методы очистки дымовых газов от оксидов азота; применение промежуточных излучателей. На основе проведенного анализа сделан вывод о том, что по основным показателям наибольший интерес представляет метод с применением промежуточных излучателей.

Уточненная детерминированная математическая модель позволяет описать процессы теплообмена и генерации оксидов азота в топочном объеме котла при размещении промежуточного излучателя в зоне наибольших температур факела горелки.

Сформулированные граничные условия позволяют математически описать процессы теплообмена и генерации оксидов азота: режим теплообмена и температурное поле топочного объема стационарные; процесс теплообмена по поперечному сечению топки одномерный; поверхность нестандартного элемента промежуточных излучателей изотермическая.

Система дифференциальных уравнений, описывающих процесс теплообмена и механизм образования Ж)х в пламени горелки при условии размещения промежуточных излучателей в зоне наибольших температур факела горелки, может быть представлена в виде

Т '0), ""^2 -[ЗД ,

0)

ВРУгСгёТ=ст0-бт-Т4-ар,

(2)

где К, = 6 ■ 106 • ехр [-Е, / (Я • Т«») ], (об.% • с)'1;

К2= 3 ■ 108 • ехр [-Е2/ (Я • Тмю) ], (об.% • с)"1; Дифференциальное уравнение (1) имеет решение

[Сшх] = С0. ехр

Т тах

(3)

где С] = 10750 - температурный коэффициент, К.

Из уравнения (3) следует, что концентрация оксидов азота имеет экспоненциальную зависимость от характерной температуры Ттах. Данную температуру можно определить из предложенного А.Г. Блохом дифференциального уравнения (2) для одномерного процесса. Получена формула для определения максимальной температура ядра факела при наличии в топке промежуточного излучателя,

Подробно рассмотрен механизм снижения температуры продуктов сгорания за топкой за счет внесения промежуточного излучателя в зону наибольших температур факела. Для этого составлена система уравнений, определяющих тепловосприятие топки без промежуточного излучателя и с промежуточным излучателем. С учетом предложения В.В. Исаева система теплового баланса принимает вид

1

(4)

(6)

Тепловосприятие топки с промежуточным излучателем определяется как

о„ • _____• ш— ■ М • ■ Т1______• Т?

Разработана методика расчета физических характеристик теплообмена между факелом и тепловоспринимающей поверхностью топки при внесении промежуточных излучателей применительно к котлам КВГ. Методика позволяет дать сравнительную оценку основных параметров и физических характеристик теплообменных процессов при отсутствии и при наличии промежуточных излучателей в топочном объеме.

Концентрация оксидов азота находится в экспоненциальной зависимости от характерной температуры Тмах, которая является максимальной температурой ядра факела горелки. Кроме того, на концентрацию ЫОх влияют исходные концентрации молекулярного азота и кислорода. В свою очередь Тмах может быть определена через адиабатическую температуру Та и температуру продуктов сгорания на выходе из топки Т "т.

Температура продуктов сгорания за топкой при внесении промежуточного излучателя определяется по формуле

При достаточно большой относительной площади промежуточного излучателя будет происходить так называемое «затенение» лучевоспринимающей поверхности топки и, как следствие этого, -снижение тепловосприятия топки. Поэтому на основе функционально-технологических показателей проведена оптимизация характеристик промежуточного излучателя с учетом двух основных условий-ограничений, характеризующих интенсивность теплообмена между факелом горелки и лучевоспринимающей поверхностью топки:

1. Если промежуточный излучатель находится на относительно малом расстоянии от оси факела горелки и имеет относительно большую площадь, то это приведет к чрезмерному «затенению» лучевоспринимающей поверхности топки в селективной части спектра и снижению суммарного тепловосприятия топки (рис.1, а).

2. Если промежуточный излучатель находится на относительно большом расстоянии от оси факела горелки, то даже при небольшом

Т =

Т(нзл)

Т.

(8)

М

+ 1

«затенении» средняя эффективная температура промежуточного излучателя будет мала, что приведет к снижению роли промежуточного излучателя в интенсификации теплообменных процессов (рис.1, б).

Получено уравнение поверхности температурного поля для любой точки топочного пространства

Т +(Т -Т )

*с V шах хс/

X ь

0 Щ Хь ьт„ ь

Рис. 1. Схема распределения температур промежуточного излучателя при изменении его местоположения в топочной камере: 1 - топочная камера; 2 - «тень» от промежуточного излучателя; 3 - промежуточный излучатель; 4 - геометрическая ось ФГ; 5 - газовая горелка

На рис. 2, 3 изображены диаграммы температурного поля топочного объема, построенные по уравнению (9) при условии, что плоскость ХУ проходит через ось факела горелки.

температура,°С

1400

ширина топки, м

'О 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1.2 1,4 1,6 длина топки, и

Рис. 2. Диаграмма температурного поля топочного объема при условии оптимального применения промежуточного излучателя

"Т/

температура,°С

ширинатопки, м

У /о 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 длина топки, м

Рис. 3. Диаграмма температурного поля топочного объема

Относительная концентрация ЫОх, образующихся в топке при наличии промежуточного излучателя, после преобразования уравнения (3) рассчитывается по формуле

Сшх 85 £-— = ехр

^Ох(иал)

где С2 = 67500 - температурный коэффициент, К.

*тах(игл)

При внесении в топку промежуточного излучателя с учетом оптимизации функционально-технологических параметров имеем Снч,>1.

Выбор оптимальных относительных размеров и расположения промежуточного излучателя основывается на общем условии экстремума целевой функции (система дифференциальных уравнений (11)). Для определения частных экстремумов (в данном случае максимумов) целевой функции выделяется элементарный объем ёУ, имеющий элементарную поверхность <№ (рис.4). Решение системы уравнений (11) осуществляется методом сопряженных 1радиентов.

Топочная камера

Г дС1

Рис. 4. Принципиальная схема установки промежуточного излучателя в топочной камере

Выбор материала промежуточного излучателя основывается на рассмотрении последнего с позиции: значения интегральной степени черноты при различных температурах (рис.5); распространенность и долговечность; стоимость.

Поскольку промежуточный излучатель располагается в зоне наибольших температур факела горелки (650 - 1300 °С), то целесообразно выбрать материал промежуточного излучателя из разряда огнеупоров.

На основании зависимостей, представленных на рис. 5 (из имеющегося диапазона степеней черноты материала взят минимальный уровень) можно заключить, что для данного спектра температур наибольшей интегральной степенью черноты обладает «коричневый» шамот.

Анализ формул (3, 4, 7, 8) показал, что при увеличении интегральной степени черноты материала промежуточного излучателя эффект снижения характерной температуры Тмах усиливается. Следовательно, при использовании «коричневого» шамота в качестве материала промежуточного излучателя концентрация оксидов азота становится минимальной. Кроме того, при этом наблюдается рост величины тепловосприятия топочной камеры, и как следствие этого, увеличение КПД котла.

Разработаны алгоритм расчета максимальной температуры ядра факела без промежуточного излучателя и алгоритм расчета относительной концентрации ЫОх и приращения удельного тепловосприятия топки с промежуточным излучателем.

Программа, разработанная на основе данных алгоритмов, предусматривает определение оптимальных функционально-технологических и размерно-компоновочных параметров

ИЗЛ.

0,9

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

1

1

ш к? к

• л

1 № >

> * VI

600 800 1000 1200 Т,К Рис. 5. Интегральная степень черноты различных классов огнеупоров в зависимости от температуры: 1 - «коричневый» шамот; 2 -«белый» шамот; 3 - глиноземы; 4 - магнезиты; 5 -хромомагнезиты; 6 - динасы

промежуточного излучателя, при которых выход оксидов азота сводится к минимуму, т.е. целевая функция C~N0 ж , являющаяся

критерием оптимизации, достигает своего экстремума (в данном случае максимального значения). Проведено исследование теплообменных процессов в топке с промежуточным излучателем на математической модели (на примере котла типа Paromat - Triplex VIESSMANN мощностью 105 кВт). Рассматривались варианты размерных, компоновочных и материальных параметров промежуточного излучателя.

В результате проведенного исследования и обобщения его результатов выявлено, что для котлов КВГ оптимальными параметрами промежуточного излучателя являются следующие: ащл = 0,25;

Ьиш = 0,18; hB3JI = 0,03; X = 0,33; Y = 0,08; материал промежуточного излучателя - «коричневый» шамот.

Экспериментальная установка выполнена на базе серийного водогрейного котла типа Paromat - Triplex VIESSMANN мощностью 105 кВт (г. Оса Пермской области). Выбор котла данного типа обусловлен следующими позициями: номинальная теплопроизводительность соответствует классификации котлов КВГ; существуют аналоги, которые широко применяются; имеются высокие эксплуатационные показатели (в том числе надежность работы).

На рис.6 изображена схема установки промежуточного излучателя в топке котла.

С целью подтверждения правильности теоретического метода расчета были проведены следующие сравнительные серии опытов: 1) базовый вариант котла без промежуточного излучателя; 2) котел с промежуточным излучателем. Размерные, компоновочные и материальные характеристики промежуточного излучателя варьировались.

Измерение температуры ядра факела горелки, температуры промежуточного излучателя и температуры продуктов сгорания за топкой проводилось с помощью термовизора "Тандем VS60". Измерения температуры уходящих газов, КПД котла, концентрации

оксидов азота в уходящих газах проводились с помощью газоанализатора КГА-8П.

1 - котел Paromat-Triplex VIESSMANN Q = 105 кВт; 2 -топочная камера; 3 - промежуточный излучатель; 4 - газо-горелочное устройство; 5 - опорно-фиксирующее устройство; 6 -смотровое окно

По результатам проведенных теоретических и экспериментальных исследований и последующего их обобщения построены кривые (рис. 7). В работе также выполнены анализ и обобщение зависимостей CNox = f(b,h, X, Y), AQ = f (b, h, X, Y).

Внедрение водогрейного котла с промежуточным излучателем позволило снизить расход природного газа (при такой же развиваемой номинальной мощности котла) на 2?55,3 м3/год и как следствие этого достичь экономического эффекта, составившего 7,2 тыс. руб./год. Экономический эффект, учитывающий предотвращенный ущерб от загрязнения атмосферы оксидами азота, составляет 21 тыс. руб./год.

2,0 1,5

4-----^ а

3 г у. ' / О1 Ь "V 1 рР

л ч "V

2 п о А* Г® /5 » Оч Ч

/

1 1 О /о/ г} / п

а / ® 1 /

0,5

0 -1

0,05 0,15 0,25 0,35 а

Рис. 7. Графики зависимости относительной концентрации оксидов азота и величины удельного теплосъема в топке от относительной длины промежуточного излучателя: 1 -теоретическая кривая, 2 - экспериментальная кривая (к удельному теплосъему); 3 - теоретическая кривая, 4 -экспериментальная кривая (к относительной концентрации Шх)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной задачи повышения эффективности и снижения концентрации оксидов азота в продуктах сгорания водогрейных котлов малой мощности.

Основные выводы по работе:

1. Уточнена математическая модель, отражающая приращение теплосъема топки и кинетику образования оксидов азота в водогрейных котлах малой мощности.

2. Установлены теоретические и экспериментальные зависимости, характеризующие эффективность применения промежуточных излучателей с позиции интенсификации теплообмена и снижения концентрации оксидов азота.

3. Оптимизированы основные параметры промежуточного излучателя (на примере котла типа Paromat - Triplex V1ESSMANN мощностью 105 кВт), основанная на изучении температурного поля топочного объема с использованием методов моделирования. В результате проведенного исследования и обобщения его результатов выявлено, что для водогрейных котлов малой мощности оптимальными параметрами промежуточного излучателя являются следующие: аизл = 0,25; Ьизл = 0,18; Ьюл = 0,03; X = 0,33; Y = 0,08; материал промежуточного излучателя - «коричневый» шамот.

4. Результаты исследований и разработанный метод расчета и установки промежуточного излучателя практически реализованы на водогрейном котле типа Paromat - Triplex VIESSMANN мощностью 105 кВт в г. Осе Пермской области. При этом КПД котла увеличился с 91% до 94%. Концентрация оксидов азота в выбросах котельной сократилась с 87 мг/м3 до 42 мг/м3.

5. Установка промежуточного излучателя в топке котла позволила снизить расход природного газа (при такой же развиваемой номинальной мощности котла) на 2755,3 м3/год и как следствие этого достичь экономического эффекта, составившего 7,2 тыс. руб./год. Экономический эффект, учитывающий предотвращенный экологический ущерб от загрязнения атмосферы оксидами азота составляет 21 тыс. руб./год.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

a, b, h - длина, ширина и высота м; Вр - расход топлива, расчетный, м3/с; Смох - концентрация NO'x, мг/м3; С N0 х - относительная концентрация NOx; Сг- удельная теплоемкость продуктов сгорания, кДж/кгК; Е|, Е2 - энергии активации для прямой и обратной реакции образования оксидов азота, кДж; FT - площадь поверхности топки, общая, м2; среднее значение коэффициента тепловой

эффективности экранов топки; е^л) - эффективная степень черноты топки с промежуточным излучателем; Q, - полезное тепловыделение в топке, кДж/м3; Q„ - тепловосприятия топки, кДж/м3; R - универсальная газовая постоянная, кДж/К; j"T, J т(изл.) - энтальпии продуктов сгорания за топкой без промежуточного излучателя и с промежуточным

излучателем, кДж/м3; Усср(>ш ( - средние теплоемкости продуктов сгорания с ПИ, кДж/кгК; Kt - температурный коэффициент; М -параметр, учитывающий положение горелки относительно выходного окна топки; ш, п - эмпирические показатели степени; Т"т(ИЗЛ j - расчетная температура продуктов сгорания за топкой с промежуточным излучателем, К; Та - адиабатическая температура горения, К; Тмах(изл.) -максимальные температуры ядра факела с промежуточным излучателем, К; t - время, с; ф - коэффициент сохранения тепла; а0 -постоянная Стефана-Больцмана, кДж / м3 К4; Vr - удельный объем продуктов сгорания, м3/ м3; X - относительное расстояние от оси факела до промежуточного излучателя; Y - относительное расстояние от внутренней фронтальной поверхности топки до промежуточного излучателя, м.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Снижение выбросов оксидов азота от водогрейных котлов путем внесения в топку промежуточного излучателя с оптимальными параметрами / A.B. Гришкова, Б.М. Красовский, А.Ю. Ракитин // Промышленная энергетика. - 2004,- №5.- С.32-33.

2. Гришкова A.B., Красовский Б.М., Ракитин А.Ю. Выбор оптимальных параметров промежуточного излучателя для снижения выбросов оксидов азота из автономных котельных // Науч.-практ. конф. «Проблемы исполнения экологического и земельного законодательства в РФ». - Пенза, 2004,- С.166-168.

3. Применение промежуточных излучателей как метод подавления выбросов оксидов азота при сжигании природного газа в автономных котельных / A.B. Гришкова, Б.М. Красовский, А.Ю. Ракитин // АВОК Северо-Запад. - 2003.- №12.- С.28-30.

4. Определение оптимальных условий применения промежуточных излучателей в топках газовых водогрейных котлов для снижения выбросов оксидов азота / A.B. Гришкова, Б.М. Красовский, А.Ю. Ракитин // Новости теплоснабжения. 2003.- №11.- С.21-22.

5. Оптимизация характеристик промежуточных излучателей в топках газовых водогрейных котлов для снижения выбросов оксидов азота / A.B. Гришкова, Б.М. Красовский, А.Ю. Ракитин // Изв. вузов. Сер. «Строительство». - 2003.- №12.- С.14-16.

6. Снижение выбросов оксидов азота от водогрейных котлов путем внесения в топку промежуточного излучателя / А.Ю. Ракитин // Пермские строительные ведомости. - Пермь, 2003,- №2.- С.19-20.

7. Определение оптимальных условий применения промежуточных излучателей в топках газовых водогрейных котлов для снижения выбросов оксидов азота / А.Ю. Ракитин // Пермские строительные ведомости. - Пермь, 2003.- №3.- С.15-16.

8. [Грачев Ю.Г| Ракитин А.Ю. Применение промежуточных излучателей как метод интенсификации теплообмена в топках водогрейных котлов // Науч.-практ. конф. «Проблемы охраны окружающей среды». - Пермь, 1998.- С.103-104.

9. Экологические аспекты проблемы децентрализации теплоснабжения / |Ю.Г. Грачев], A.B. Гришкова, А.Ю. Ракитин и др. // Пермские строительные ведомости.-1997.- №10,- С.22.

РАКИТИН АЛЕКСЕЙ ЮРЬЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ МАЛОЙ МОЩНОСТИ ПУТЕМ УСТАНОВКИ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 24.09.2004 г. Формат 60x84/16 Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,0. Уч.-изд. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ № 370 Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1.

Сектор оперативной полиграфии ЦИТ

«18 9 3 9

РНБ Русский фонд

2005-4 16221

Введение.

Глава 1. Современные методы интенсификации теплообмена и снижения выхода оксидов азота из теплогенерирующих установок при сжигании природного газа и их анализ.

1.1 Теоретическое обоснование влияния промежуточного излучателя на топочный теплообмен и генерацию оксидов азота.

1.2. Оксиды азота, как источник загрязнения атмосферы.

1.3. Механизм образования оксидов азота при сжигании газообразного топлива.

1.3.1. Источники оксидов азота и их классификация.

1.3.2. Условия образования термических оксидов азота.

1.4. Существующие технологические методы снижения выхода оксидов азота в топках котлов.

1.4.1. Рециркуляция продуктов сгорания в зону горения.

1.4.2. Двухступенчатое сжигание топлива.

1.4.3. Ввод влаги в зону горения.

1.4.4. Применение различных горелочных устройств с пониженным выходом оксидов азота.

1.4.5. Химические методы очистки дымовых газов от оксидов азота.

1.4.6. Применение промежуточных излучателей.

1.5. Сравнительный анализ существующих методов по снижению выхода оксидов азота при сжигании природного газа.

1.6. Изучение топочных процессов при исследовании промежуточного излучателя.

1.7. Численные методы решения задач оптимизации.

1.8. Рекомендуемые параметры оптимизации.

1.9. Обоснование цели и задач исследования.

Глава 2. Разработка методики расчета физических характеристик теплообмена в топке.

2.1. Определение физических характеристик топочного теплообмена (без промежуточного излучателя) на основе нормативного метода теплового расчета котельных агрегатов.

2.2. Определение основных физических характеристик топочного теплообмена (с промежуточным излучателем) на основе нормативного метода теплового расчета котельных агрегатов.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Разработка математической модели процессов теплообмена и генерации оксидов азота.

3.1. Математическая модель процессов теплообмена и генерации оксидов азота в топочном объеме котельного агрегата при использовании промежуточного излучателя.

3.2. Исследование теплообменных процессов в топке с промежуточным излучателем на математической модели (на примере котла ParoTat-Triplex VIESSMANN мощностью кВт).

Выводы по главе 3.

Глава 4. Результаты экспериментальных исследований по влиянию промежуточного излучателя на топочный теплообмен и образование оксидов азота.

4.1. Описание экспериментальной установки.

Объект исследований и методика проведения испытаний.

4.3. Анализ и обобщение результатов экспериментальных исследований по влиянию промежуточного излучателя на топочный теплообмен и образование оксидов азота.

4.3.1. Численные методы обработки результатов измерений.

4.3.2. Анализ результатов экспериментальных исследований.

4.3.3. Оптимизация технологических параметров, характеризующих промежуточный излучатель.

4.3.4. Обобщение результатов экспериментов по влиянию промежуточного излучателя на топочный теплообмен и образование оксидов азота.

4.4. Экономический эффект, учитывающий предотвращенный экологический ущерб от загрязнения атмосферы оксидами азота.

Выводы по главе 4.

Актуальность проблемы. В настоящее время существует тенденция децентрализации систем теплоснабжения с применением автономных котельных, вызванная нехваткой мощности теплоисточников в районах городской застройки и ограниченной пропускной способностью существующих тепловых сетей.

В связи с этим, с одной стороны, необходимо улучшение технико-экономических показателей газовых водогрейных котлов малой мощности (КВГ). С другой стороны, существует проблема экологического характера, т.к. применение таких котлов сопровождается выделением в атмосферу значительного количества токсичных веществ. Особо токсичными компонентами, содержащимися в продуктах сгорания, являются оксиды азота.

Решению проблемы должны способствовать разработка и исследование устройств, которые могли бы устанавливаться в топочном объеме котельного агрегата и иметь способность интенсифицировать теплообменные процессы в топке и снижать выбросы оксидов азота в атмосферу за счет совершенствования самого процесса горения. Таким устройством может служить тело или система тел (промежуточный излучатель), обладающих огнеупорностью, распространенностью и относительно низкой стоимостью.

Таким образом, является актуальным решение задачи улучшения эффективности теплообмена и снижения концентрации оксидов азота в выбросах в атмосферу путем совершенствования конструкций промежуточных излучателей (в котлах КВГ) за счет оптимизации их характеристик, в числе которых — относительные размеры, форма, расположение и материал излучателя.

Цель работы - повышение эффективности водогрейных котлов малой мощности в системах теплоснабжения и снижение концентрации оксидов азота в выбросах в атмосферу при сжигании природного газа посредством оптимизации характеристик промежуточных излучателей.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- уточнение математической модели, описывающей процессы теплообмена и генерации оксидов азота в топочном объеме котельного агрегата при использовании промежуточных излучателей;

- оценка влияния промежуточных излучателей на КПД котла и выбросы в атмосферу оксидов азота на основе математической модели по результатам вычислительного эксперимента;

- проведение теоретических и экспериментальных исследований по оценке влияния промежуточных излучателей на топочный теплообмен в котлах КВГ и выбросы оксидов азота.

- разработка методики расчета физических характеристик топочного теплообмена с учетом влияния промежуточных излучателей применительно к водогрейным котлам малой мощности;

- разработка прикладной программы для определения оптимальных параметров промежуточных излучателей с точки зрения увеличения теплосъема топки и минимизации эмиссии оксидов азота.

Основная идея работы состоит в использовании промежуточных излучателей в топках водогрейных котлов малой мощности для улучшения эффективности теплообмена и снижения концентрации оксидов азота в выбросах в атмосферу.

Методы исследования включали: аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, математическое моделирование, опытно-промышленные исследования, обработку экспериментальных данных методами математической статистики и корреляционного анализа с применением ПК.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована применением классических положений теории теплообмена, моделированием изучаемых процессов, планированием необходимого объема экспериментов, подтверждена удовлетворяющей сходимостью полученных результатов теоретических и экспериментальных исследований. Научная новизна работы состоит в том, что:

- уточнена математическая модель, описывающая закономерности процессов теплообмена и кинетику образования оксидов азота в топках котлов КВГ при использовании промежуточного излучателя;

- получены аналитические зависимости, характеризующие эффективность промежуточных излучателей с учетом их размерных, компоновочных и материальных параметров; установлены экспериментальные зависимости, характеризующие эффективность применения промежуточных излучателей для интенсификации теплообмена и снижения выбросов в атмосферу оксидов азота; ^

- обоснованы принципы оптимизации функционально-технологических и конструктивно-компоновочных параметров промежуточных излучателей в топках котлов КВГ.

Практическое значение работы: разработана и внедрена конструкция промежуточного излучателя, позволяющая повысить эффективность теплообмена и снизить выбросы оксидов азота в установках теплоснабжения;

- разработана схема установки промежуточного излучателя в топочной камере котла;

- разработана прикладная программа расчета оптимальных параметров промежуточных излучателей, обеспечивающих приращение теплосъема топки и наименьшую концентрацию оксидов азота в выбросах в атмосферу от котлов КВГ;

- разработана методика расчета оптимальных характеристик промежуточного излучателя.

Реализация результатов работы:

- водогрейный котел с промежуточным излучателем Paromat - Triplex VIESSMANN мощностью 105 кВт внедрен на предприятии ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМНЕФТЬ», г. Оса Пермской области;

- материалы диссертационной pa6otbi использованы кафедрой ТГВ и ОВБ Пермского государственного технического университета в курсах лекций, а также в курсовом и дипломном проектировании при подготовке инженеров по специальности 290700 «Теплогазоснабжение и вентиляция».

На защиту выносятся:

- уточненная математическая модель, характеризующая закономерности процессов теплообмена и генерации оксидов азота в топочном объеме котлов КВГ при размещении промежуточного излучателя в зоне наибольших температур факела горелки;

- теоретические и экспериментальные зависимости, 'характеризующие эффективность применения промежуточных излучателей с учетом их размерных, компоновочных и материальных параметров;

- результаты расчетов, определяющие оптимальные параметры промежуточных излучателей с точки зрения увеличения теплосъема топки и минимизации эмиссии оксидов азота (применительно к котлам КВГ).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на научно-практических конференциях: «Энергосберегающие технологии, материалы и оборудование в современном строительстве и реконструкции зданий» (Пермь, 1998 г.); «Качество строительства - основа работы в рыночных условиях» (Пермь, 1998 г.); «Проблемы исполнения экологического и земельного законодательства в РФ» (Пенза, 2004 г.); ежегодных научно-технических конференциях Пермского государственного технического университета (2001-2003 г.г.).

Публикации. Основные положения диссертации отражены в девяти печатных работах.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы 175 страниц, в том числе: 132 страницы — основной текст, содержащий 21 таблицу на 45 страницах; 30 рисунков на 30 страницах; список литературы из 117 наименований на 12 страницах; 3 приложения на 43 страницах.

Основные выводы по работе:

1. Уточнена математическая модель, отражающая приращение теплосъема топки и кинетику образования оксидов азота в водогрейных котлах малой мощности.

2. Разработана методика определения физических характеристик топочного теплообмена с учетом влияния промежуточного излучателя применительно к водогрейным котлам малой мощности.

3. Построено аналитическое объемное температурное поле топки для водогрейных котлов малой мощности, с помощью которого определены условия оптимизации промежуточного излучателя с учетом основных физических характеристик теплообменных процессов.

4. Разработаны алгоритмы расчета процессов теплообмена и генерации оксидов азота в топочном объеме котельного агрегата с промежуточным излучателем и без промежуточного излучателя.

5. Разработана прикладная программа для расчета оптимальных параметров промежуточного излучателя, обеспечивающих наибольший теплосъем в топке и наименьшую концентрацию оксидов азота в продуктах сгорания.

6. Установлены теоретические и экспериментальные зависимости, характеризующие эффективность применения промежуточных излучателей с позиции интенсификации теплообмена и снижения концентрации оксидов азота.

7. Оптимизированы основные параметры промежуточного излучателя (на примере котла типа Paromat - Triplex VIESSMANN мощностью 105 кВт), основанная на изучении температурного поля топочного объема с использованием методов моделирования. В результате проведенного исследования и обобщения его результатов выявлено, что для водогрейных котлов малой мощности оптимальными параметрами промежуточного излучателя являются следующие: аизл. = 0,25; Ьизл. = 0,18; Ьизл. = 0,03; X = 0,33; Y = 0,08; материал промежуточного излучателя — «коричневый» шамот.

8. Результаты исследований и разработанный метод расчета и установки промежуточного излучателя практически реализованы на водогрейном котле типа Paromat - Triplex VIESSMANN мощностью 105 кВт в г. Осе Пермской области. При этом КПД котла увеличился с 91% до 94%. Концентрация оксидов азота в выбросах котельной сократилась с 87 мг/м до 42 мг/м ,

9. Установка промежуточного излучателя в топке котла позволила снизить расход природного газа (при такой же развиваемой номинальной мощности котла) на 2755,3 м3/год и как следствие этого достичь экономического эффекта, составившего 7,2 тыс. руб./год. Экономический эффект, учитывающий предотвращенный экологический ущерб от загрязнения атмосферы оксидами азота составляет 21 тыс. руб./год.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной задачи повышения эффективности водогрейных котлов малой мощности и снижения выбросов оксидов азота в атмосферу.

1.С. Лекции по теории переноса лучистой энергии. - Минск: Изд-во БГУ имени В.И.Ленина, 1979. -190 с.

2. Адрианов В.Н. Основы радиационного и сложного теплообмена. М.: Энергия, 1982. - 464 с.

3. Адрианов В.П. Радиационные характеристики веществ с оптически гладкой поверхностью // Теплофизика высоких температур.-1982,-Т.20.-№1.- С. 109-113.

4. Анализ трехмерного поля селективного излучения в топочной камере методом математического моделирования / Ю. А. Журавлев, А. Г. Блох, И. В. Спичак // Инж.-физ. жури. -1980. № 1. - С. 119-128.

5. Аналитическое представление эффективной температуры для расчетов теплообмена излучением / Блох А.Г., Адзерихо К.С., Трофимов В.П. // Теплоэнергетика. -1980. № 2. - С.52-57.

6. Андрющенко А.И., Аминов Р.З. Оптимизация режимов работы и параметров тепловых электростанций. М.: Высш. шк., 1983. - 254 с.

7. Арсеев А.В., Арсеева Н.В. Загрязнение атмосферы окислами азота продуктов сгорания топлива. М.: ВГИИЭГазпром, 1974. - 224 с.

8. Аэродинамические характеристики факела на выходе из горелок с тангенциальным лопаточным подводом воздуха / Ахмедов Р.Б. // Теплоэнергетика. -1983. №1. - С.28-33.

9. Беликов С.Е., Котлер В.Р. Малые котлы и защита атмосферы. М.: Энергоатомиздат, 1996. - 160 с.

10. Блох А.Г. Тепловое излучение в котельных установках. Л.: Энергия, 1987.-325с.

11. Блох А.Г. Теплообмен в топках паровых котлов. Л.: Энергоатомиздат, 1984. - 240 с.

12. Блох А.Г., Геращенко О.А., Журавлев Ю.А. и др. Диагностика надежности работы топок паровых котлов // Всесоюз. конф. по радиационному теплообмену в технике и технологии. Минск: ИТМО им. А. В. Лыкова АН БССР. -1987. - С.30-40.

13. Блох А.Г., Журавлев Ю.А., Рыжков ЛН. Теплообмен излучением: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 432 с.

14. Бузников Е.Ф., Сидоров В.Н. Водогрейные котлы и их применение на электростанциях и в котельных. М.: Энергия, 1985. - 175 с.

15. Вентцель Е.С. Теория вероятностей: Учеб. для вузов. 7-е изд. - М.: Высш.шк., 2001. - 575с.: ил.

16. Влияние процесса горения на термическое обезвреживание газовых выбросов / Н.А. Гуревич // Химическая технология. -1982. -№2. С. 1112.

17. Грачев Ю.Г.|, Ракитин А.Ю. Применение промежуточных излучателей как метод интенсификации теплообмена в топках водогрейных котлов // Тез. докл. науч.-практ. конф. «Проблемы охраны окружающей среды» Пермь, 1998. - С.103-104.

18. Гурвич A.M., Блох А.Г. О температуре топочного пространства. -Энергомашиностроение. -1976. -№ 6. С. 11-15.

19. Гуревич А.М., Митор В.В. Излучательная способность топочных устройств. Энергомашиностроение. -1976. -№ 6. - С. 11-15.

20. Гуревич Н.А. Повышение эффективности процесса термического обезвреживания газовых выбросов: Автореф. дисс. канд. техн. наук:0523.03. Защищена 10.11.75; Утв. 15.07.76, - Киев, 1975.-23с.

21. Диагностика и управление топочным процессом на основе данных о распределении потоков падающего излучения / Блох А.Г., Геращенко О.А., Журавлев Ю.А. и др. // Пром. Теплотехника. -1987. -№ 1. С.22-27.

22. Енякин Ю.П., Горбаненко А.Д. и др. Образование и пути снижения оксидов азота в уходящих газах энергетических газомазутных котлов. М.: Информэнерго, 1985. -215 с.

23. Журавлев Ю.А. Разработка зональной математической модели теплообмена- в топках котельных агрегатов и исследование ее свойств // Энергетика и транспорт. -1979. № 6. - С.133-139.

24. Журавлев Ю.А., Блох А.Г. Зональный анализ теплообмена в топке парогенератора с учетом реального спектра излучения // Всесоюз. конф. по тепломассообмену. Минск. -1980. -Т.8. - С.З-10.

25. Журавлев Ю.А., Блох А.Г., Спичак И.В. К определению профиля температуры в топочной камере при сжигании природного газа // В 2-х ч. / Ч. 2. Теория и практика сжигания газа / - М.: Изд-во ВНИИЭгазпром. -1981. - С.55-61.

26. Зельдович Я.Б., Садовников Л.Я., Франк-Каменецкий Д.А. Окисление азота при горении. М.: Наука, 1976. - 254 с.

27. Зигель Р., Хауэлл Дж. Теплообмен излучением: Пер. с англ. / Под ред. Б. Л.Хрусталева. М.: Мир, 1975. - 357 с.

28. Зональная математическая модель и расчет теплообмена в топке котла П-67 / С.В. Карпов, Ю.А.Журавлев, М.Я. Процайло // Промышленная теплотехника. -1983. Т. 5. - № 2. - С.97-103.

29. Зональный расчет теплообмена при селективно-сером излучении / С.П. Детков // Энергетика. -1987. -№ 12. С.91-97.

30. Излучательные свойства твердых материалов. Г.Т. Латыев, В.А.

31. Петров, В.Я. Чеховский, и др. / Под ред. А.Е. Шейндлина. М.: Энергия, 1974. - 186 с.

32. Излучение дымовых газов / А.М Гурвич, В.В. Митор // Теплоэнергетика. -1975. -№ 12. С.28-31.

33. Интенсификация теплообмена при сжигании газа / И.П. Колчаногова, С.Н. Шорин // Газовая промышленность. -1979. № 2. - С.87-101.

34. Исаев В.В. Разработка и совершенствование методов снижения выбросов оксидов азота промэнергитическими газомазутными котлами: Автореф. дисс. докт. техн. наук: 05.14.04. Защищена 18.04.97; Утв. 15.12.97, - М., 1997. - 37с.

35. Исследование поля излучения в рабочем пространстве пламенной печи со светящимся факелом / В.Г. Лисиенко, К.А. Журавлев, Б.И. Китаев // Изд-во вузов. «Черная металлургия». -1980. № 10. - С. 137140.

36. Исследования материалов в условиях лучистого нагрева. Киев: Наукова думка. -1975.

37. Ключников А.Д., Иванцов Г.П. Теплопередача излучением в огнетехнических установках. М.: Энергия. -1980. — 120 с.

38. Конюхов В.Г., Тюрин Г.М., Кадыров Р.А. Исследование выхода оксидов азота в газомазутных котлах // В кн.: Образование оксидов азота в процессах горения и пути снижения их выброса в атмосферу. -Киев: Изд. Знание. -1974. С. 14.

39. Копытов В.Ф. Защита воздушного бассейна от загрязнений. М.: Изд-во ВНИИЭгазпрома. -1973. - 263 с.

40. Корягин В.А. Повышение эффективности сжигания газа и мазута в водогрейных котлах: Автореф. дисс. канд. техн. наук: 05.23.03. -Защищена 03.02.82; Утв. 25.07.83, Л., 1982. - 23с.

41. Котлер В.Р. Оксиды азота в дымовых газах котлов. М.: Энергоатомиздат. -1987. - 147 с.

42. Кривоногов Б.М. Повышение эффективности сжигания газа и охрана окружающей среды. JL: Недра. -1986. — 268 с.

43. Лавров Н.В. Особенности сжигания природного газа и защита воздушного бассейна // Теория и практика сжигания газа. JL: Недра. Вып. 6.-1975.-365 с.

44. Лисиенко В.Г. Интенсификация теплообмена в пламенных печах. М.: Металлургия. -1979. - 224 с.

45. Лучистый теплообмен между поверхностями, между поверхностью и объемом и между объемами / А.С. Невский // Труды ВНИИМТ. -1975. -№ 11.- С.126-144.

46. Ляховский Д.Н. Аэродинамика закрученных струй и ее значение для факельного процесса сжигания. Сб. Теория и практика сжигания газа. -Л.: Гостоптехиздат, 1988.-214с.

47. Мастрюков Б.С. Исследование радиационного теплообмена в металлургических печах с целью их совершенствования: Автореф. дисс. докт. техн. наук: 05.23.03. Защищена 06.10.80; Утв. 17.07.81, М., 1980.-35с.

48. Модификация двухпоточного приближения в расчетах теплообмена излучением / С.П. Детков // Энергетика и транспорт. -1973. -№ 3. -С.148-157.

49. Невский А.С. Лучистый теплообмен в печах и топках. М.: Металлургия, 1978.-321 с.

50. Некоторые способы снижения концентрации оксидов азота в дымовых газах / Т.Б. Эфендиев, В.Р. Котляр // Теплоэнергетика. -1973. №5. - С.41-43.

51. О теории теплообмена в топках / Г.Л. Поляк, С.Н. Шорин // Теплотехника. -1979. № 12. - С.35-37.

52. Об учете влияния на теплообмен характера температурных полей в поперечных сечениях топки / И.Е. Дубовский, В.В. Компанеец, П. А. Шемякин // Теплоэнергетика. -1984. № 2. - С.58-61.

53. Окислы азота в продуктах сгорания при двухступенчатом сжигании мазута и газа / Г.И. Мотин, Ф.М. Яхилевич, И.Я. Сигал // Теплоэнергетика. -1975. №6. - С.22-23.

54. Определение оптимальных условий применения промежуточных излучателей в топках газовых водогрейных котлов для снижения выбросов оксидов азота / А.В. Гришкова, Б.М. Красовский, А.Ю. Ракитин // Новости теплоснабжения. 2003.- №11.- С.21-22.

55. Определение оптимальных условий применения промежуточных излучателей в топках газовых водогрейных котлов для снижения выбросов оксидов азота / А.Ю. Ракитин // Пермские строительные ведомости. Пермь. -2003. - №3. - С. 15-16.

56. Оптимизация характеристик промежуточных излучателей в топках газовых водогрейных котлов для снижения выбросов оксидов азота / А.В.Гришкова, Б.М.Красовский, А.Ю. Ракитин // Изв. вузов. Сер. «Строительство». -2003. -№12. С. 14-16.

57. Павлов В.А., Штейнер И.И. Условия оптимизации процессов сжигания жидкого топлива и газа в энергетических установках. Л.: Энергоатомиздат, 1984. -183 с.

58. Петров В.А. Излучательная способность высокотемпературных материалов. М.: Наука, 1979. -223 с.

59. Померанцев В.В. Ахмедов Д.Б. и др. Основы практической теории горения. Л.: Энергия, 1973. -365 с.

60. Попырин Л.С. Математическое моделирование и оптимизация теплоэнергетических установок. М.: Энергия, 1978. - 410 с.

61. Применение зонального метода к расчету лучистого теплообмена в печах и топках / А.С. Невский // Труды ВНИИМТ. -1975. -№ 11. -С.126-144.

62. Применение промежуточных излучателей в топках котлов для снижения образования оксидов азота при сжигании газообразного топлива / В.В. Исаев // Промышленная энергетика. -1994. №7. - С.46-48.

63. Применение промежуточных излучателей как метод подавления выбросов оксидов азота при сжигании природного газа в автономных котельных / А.В. Гришкова, Б.М. Красовский, А.Ю. Ракитин // АВОК Северо-Запад. -2003. -№12. С.28-30.

64. Равич М.Б. Газ и его использование в народном хозяйстве. М.: Наука, 1974. -388 с.

65. Разработка зональной математической модели теплообмена в топках котельных агрегатов и исследование ее свойств / К.А. Журавлев // Энергетика и транспорт. -1976. № 6. - С. 133-139.

66. Расчет теплообмена в топке с учетом рассеяния излучения / Ю.А. Журавлев, И.В. Спичак, А.Г. Блох // Инж.-физ. журн. -1983. № 5. -С.793-801.

67. Расчет эффективной степени черноты плоских неизотермических сред с излучающими и отражающими граничными поверхностями / В.П. Трофимов, К.С. Адзерихо // Теплофизика высоких температур. -1981. -Т. 19. -№ 1. С.149-153.

68. Сигал И .Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива. М.: Недра, 1991.-294 с.

69. Сигал И.Я. Топочные процессы в проблеме защиты воздуха: Автореф. дисс. докт. техн. наук: 05.23.03. Защищена 18.03.71; Утв. 15.07.72, -Киев, 1971.-35с.

70. Сигал И.Я., Лавренцов Е.М., Косинов О.И., и др. Газовые водогрейные промышленно-отопительные котлы. М.: Техника, Киев. -1977. - 189 с.

71. Снижение выбросов оксидов азота от водогрейных котлов путем внесения в топку промежуточного излучателя / А.Ю. Ракитин // Пермские строительные ведомости. Пермь. -2003. - №2. - С. 19-20.

72. Снижение образования NOx путем интенсификации теплообмена в топке / В.В. Исаев, И.П. Кузнецова // Инж.-физ. журн. -№3. -1993. -С.337-340.

73. Совершенствование алгоритма зонального расчета теплообмена в пламенной печи / Ю.А. Журавлев, В.Г. Лисиенко, Б.И. Китаев // Инж.-физ. журн. -1979. Т.21. - № 5. - С.829-835.

74. Совместный учет селективности излучения сред и поверхностей в расчетах радиационного теплообмена / Ю.А. Журавлев // Теплофизика высоких температур. -1983. -Т. 21. № 4. - С. 716724.

75. Спейшер В.А. Обезвреживание промышленных выбросов дожиганием. М.: Энергоиздат, 1986. - 189 с.

76. Спейшер В.А., Горбаненко А.Д. Повышение эффективности использования газа и мазута в энергетических установках. Изд. 2-е. -М.: Энергоиздат, 1982. - 345 с.

77. Сперроу Э.М., Сесс Р.Д. Теплообмен излучением: Пер. с англ. / Под ред. Сурикова К.А. О методе зонального расчета лучистого теплообмена в топочной камере. АН СССР. -1973. № 7. - С.992-1021.

78. Суриков Ю.А. Лучистый теплообмен при наличии поглощающей и рассеивающей среды. АН СССР. -1972. № 9. - С. 1331-1352.

79. Суринов Ю.А. Методы определения и численного расчета локальных характеристик поля излучения // АН СССР / Энергетика и транспорт. 1985.-№5.-С.131-142.

80. Суринов Ю.А. О методе зонального расчета лучистого теплообмена в топочной камере // АН СССР. -1973. № 7. - С.902-1021.

81. Суринов Ю.А. Об итерационно-зональном методе исследования и расчета локальных характеристик лучистого теплообмена // АН СССР. -1981. -Вып. 3. № 3. - С.28-36.

82. Суринов Ю.А. Об итерационном зональном методе исследования и расчета локальных характеристик лучистого теплообмена // АН СССР / Сер. техн. наук. -1981. № 13. - Вып. 3. - С.28-36.

83. Суринов Ю.А. Зональный метод исследования и расчета лучистого теплообмена в поглощающей и рассеивающей^ среде // АН СССР / Энергетика и транспорт. -1975. № 4. - С. 112-137.

84. Суринов Ю.А. Обобщенный зональный метод исследования и расчета лучистого теплообмена // АН СССР / Сер. техн. наук. -1977. -Вып 2. № 8. - С.13-28.

85. Суринов Ю.А. Обобщенный зональный метод исследования и расчета лучистого теплообмена // АН СССР / Сер. техн. наук. -1977. Вып. 2. -№ 12.-С.13-28.

86. Суринов Ю.А. Численный расчет локальных характеристик поля излучения // АН СССР / Энергетика и транспорт. -1985. № 7. - С.121-122.

87. Сэрофим А., Хоттель X. Теплообмен излучением в камерах сгорания. Влияние замены топлива. Теплообмен. Достижения. Проблемы. Перспективы. М.: Мир. -1981. - С.301-344.

88. Тагер С.А. Пути сокращения выбросов оксидов азота в атмосферу. В кн. Пути повышения эффективности сжигания мазута и газа на электростанциях. - Изд-во ЦП НТОЭ, 1983. - 224 с.

89. Теория теплообмена: Сб. рекомендуемых терминов // Комитет научно-технической терминологии АН СССР / Под ред. Б.С. Петухова. Вып. 83. - М.: Наука, 1979. - 426 с.

90. Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод. М.: Энергия, 1973. - 296 с.

91. Теплообмен в топочных камерах высоконапорных парогенераторов / Я.П. Сторожук, А.Г. Блох, Ю.П. Черкуи // Теплоэнергетика. -1979. -№ 5. С.45-50.

92. Уменьшение выбросов оксидов азота от водогрейных котлов путем внесения в топку промежуточного излучателя с оптимальными параметрами / А.В. Гришкова, Б.М. Красовский, А.Ю. Ракитин // Промышленная энергетика. 2004. - №5. - С.32-33.

93. Хрусталев Б.А. Методы исследования радиационных свойств поверхностей твердых тел. Калининград: КГУ. -1974. - С.5-51.

94. Цирульников JI.M., Соколова Я.И., Конюхов В.Г. Защита окружающей среды. Методы определения оксидов азота и серы в продуктах сгорания газа и мазута. В кн. Использование газа в народном хозяйстве. - М.: ВНИИгазпром, 1976. - 276 с.

95. Шорин С.Н. Теплопередача. М.: Высш. шк., 1984. - 336 с.

96. Экологические аспекты проблемы децентрализации теплоснабжения /

97. Ю.Г. Грачев|, А.В. Гришкова, А.Ю. Ракитин // Пермские строительные ведомости. -1997. №10. - С.22.

98. Эфендиев Т.Б., Крутиев В.А., Енякин Ю.П. Исследование различных методов борьбы с выбросами оксидов азота парогенераторами. // Теория и практика сжигания газа. JI.: Недра, 1995. - 396 с.

99. ГОСТ 8.207-76. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. М.: Изд-во стандартов, 1983. - 16 с.

100. ГОСТ Р8.563-96. Методика выполнения измерений. М.: Изд-во стандартов, 1982. - 14 с.

101. Blakeslee С.Е., Burbach Н.Е. Controlling NOx emissions from steam generators. -J. Of the Air Poll.Controll Ass. -1973. -vol.23. -№1. P.37-42.

102. Rawdon A.H., Sadowski R.S. An experimental correlation of oxides of nitrogen emissions from power boilers based on field data. -Trans. Of the ASME. -1973. -№3. P.32-39.

103. Siegmund C.W., Turner D.W. NOx emissions from industrial boilers: Potential control methods. -Trans. Of the ASME. -1974. -№1. P.185-198.

104. Tompany J.P., Koppung R.R., Burge H.L. A survey of nitrogen oxides control technology and the development of a low NOx emissions comustor. -Trans. Of the ASME. -1978. -vol.93. №3. - P.216.

105. Brewster M.Q., Tien C.L. Examination of two flux model for radiative transfer in particulate system // Int. Journ. Heat Mass Transfer. -1982. -Vol. 25. P.1905-1907.

106. Corlet R.C. Direct Monte-Carlo Calculation of Radiative Heat Transfer in Vacuum // Journ. of Heat Transfer. Trans, of ASME. Series C.-1976. -N 4. P.43-51.

107. Detkov S.P., Vinogradov A.V. Form Factors for Parallelepipeds // Int. Journ. Heat Mass Transfer. -1978. -Vol. 11. P.191-200.

108. Dyons Diffuse Radiation View Factors Between Two Spheres // Trans, of ASME. Series C. -1985. -N 3. P.l 15-116.

109. Feingold A. Radiation-interchange Configuration Factors Between Various Selected Plane Surfaces//Proc. Reg. Soc. London. -1976. -Ser. A. -Vol. 292. N 1428. - P.l 17-118.

110. Feingold A., Gupta K.Y. New Analitical Approach to the Evaluation of Configuration Factors in Radiation From Spheres on Infinitely Long Cylinders/ATrans. of ASME, Series C. -1980. -Vol. 92. -N 1. P. 17-18.

111. Gulic M.A. A New Formula for Determining the Effective Beam Length of Gas Lager of Flame. // Heat Transfer in Flames. Washington: Scripta Book Company. -1974. P.201-208.

112. HI- Gupta R.P., Wall T.F., Traelove I.S. Radiative scatter by fly ash in pulverized-coal-fired furnaces: application of the Monte Carlomethod to anisotropic scatter I I Int. Journ. Heat Mass Transfer. -1983. -Vol. 26. -N 11. P. 1649-1660.

113. Handbook of Infrared Radiation from Combustion Gases // Coulard, J.A. B. Thompson etc. NASA SP-3080. -Washington. -1973.

114. Hamilton D.C., Morgan W.R. Radiation Interchange Configuration Factors. NASA T. N. 2836. US Government Printing Office. Washington: D. C. -1982.

115. Gulic M.A., Morgan W.R. The determining the Effective Beam Length of Gas Lager of Flame. // Heat Transfer in Flames. Washington: Scripta Book Company. -1984. P.201-208.

116. Tien C.L., Brewster M.Q. Examination of two flux model for radiative transfer in particulate system // Int. Journ. Heat Mass Transfer. -1983. -Vol. 26. P.567-569.

117. Tompany J.P., Burge H.L. A survey of nitrogen oxides control technology and the development of a low NOx emissions comustor. -Trans. Of the ASME. -1979. vol.93. - №5. - P.267.

118. Tompany J.P. Radiative scatter by fly ash in pulverized-coal-fired furnaces: application of the Monte Carlo method to anisotropic scatter // Int. Journ. Heat Mass Transfer. -1985. -Vol. 29. N10. - P.1634-1636.133