автореферат диссертации по энергетике, 05.14.14, диссертация на тему:Разработка и исследование способа сжигания топлив с умеренным контролируемым химическим недожогом

На правах рукописи

Плешанов Константин Александрович

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБА СЖИГАНИЯ ТОПЛИВ С УМЕРЕННЫМ КОНТРОЛИРУЕМЫМ ХИМИЧЕСКИМ НЕДОЖОГОМ

Специальность 05.14.14 - Тепловые электрические станции, их энергетические системы и агрегаты

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ИИ46И4548

Москва

2010

\

\

004604548

Работа выполнена на кафедре Парогенераторостроения Московского энергетического института (технического университета)

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Росляков Павел Васильевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Зройчиков Николай Алексеевич.

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Туго» Андрей Николаевич

Ведущая организация: Энергетический институт им.

Г.М. Кржижановского (ОАО "ЭНИН")

Защита состоится "23" июня 2010 г. в _И час. 00 мин. в МАЗе на заседании диссертационного совета Д 212.157.07 в Московском энергетическом институте (Техническом университете) по адресу: Москва, Красноказарменная ул., д. 14.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять по адресу: 111250, г. Москва, Красноказарменная ул., д. 14, Московский энергетический институт (технический университет), Ученый Совет' МЭИ (ТУ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО МЭИ (ТУ).

Автореферат разослан " ^¿¿ЛЗи 2010 г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В современном мире большое внимание уделяется состоянию окружающей среды и её защите. Одним из важных факторов, влияющих на окружающую среду, является качество атмосферного воздуха. ТЭС выбрасывают в атмосферу целый ряд вредных веществ. С учетом разной токсичности и количества этих выбросов наибольший вред окружающей среде при сжигании на ТЭС природного газа наносят оксиды азота. По сравнению с ними урон, наносимый другими вредными веществами, такими как монооксид углерода СО и бенз(а)пирен БП, намного меньше.

В настоящее время на ТЭС применяются многочисленные методы снижения оксидов азота. Они позволяют снизить выбросы оксидов азота в атмосферу до 40+90%. Однако практика внедрения технологических (внутритопочных) мероприятий по снижению оксидов азота на действующих котлах выявила ряд негативных моментов, связанных с тем, что старые конструкции топочных устройств не обеспечивали оптимального сочетания условий для подавления образования оксидов азота и полного выгорания топлива. В результате внедрение технологических мероприятий на таких котлах, как правило, сопровождалось снижением КПД (за счет увеличения недожога и температуры уходящих газов), уменьшением надежности работы (из-за увеличения температуры газов на выходе из топки, увеличения интенсивности шлакования) и меньшей эффективностью снижения выбросов N0* по сравнению с новыми котлами. Кроме того, внедрение таких внутритопочных мероприятий, как стадийное, ступенчатое сжигание, рециркуляция продуктов сгорания, на действующих котлах требовало значительного объема реконструкций и, как следствие, высоких материальных затрат.

Большинство котлов, эксплуатируемых в России в настоящее время, вводилось в строй до конца 80-х годов. Они подходят к выработке своего паркового ресурса. Внедрять дорогие способы снижения выбросов оксидов азота на них не рационально. А отсутствие финансового стимулирования делает внедрение природоохранных мероприятий экономически невыгодным. Следовательно, одним из главных факторов внедрения способов снижения N0* в России является их стоимость.

Поэтому перед научно-техническим сообществом поставлена задача разработки и внедрения малозатратных быстрореализуемых экологически безопасных способов сжигания топлив, которые при внедрении на действующем оборудовании не вызывают снижения эффективности и надёжности работы котлов. Вновь разработанные способы снижения оксидов азота должны иметь низкие капитальные и эксплуатационные затраты, быть просты в обслуживании и иметь возможность внедрения силами собственного персонала станции.

Особую актуальность представляют способы сжигания топлив, позволяющие не только значительно снизить эмиссию оксидов азота, но и повысить КПД котла. К таким способам относится сжигание топлив с умеренным контролируемым недожогом, исследованию и внедрению которого и посвящена данная работа. Цели работы:

> Разработка и комплексные экспериментальные исследования малозатратного быстрореализуемого экологически безопасного способа снижения МОх при сжигании всех видов топлива.

> Расчётно-теоретическое исследование механизмов снижения выбросов вредных веществ и определение максимально достижимого уровня снижения оксидов азота.

> Обобщение и анализ экспериментальных данных и работы котлов для разработки практических рекомендаций по внедрению предложенного способа сжигания и повышению его эффективности.

Научная новизна полученных автором результатов заключается в следующем:

1. Показано, что сжигание топлив с умеренным недожогом позволяет обеспечить снижение выбросов оксидов азота на 20+40 %; при этом, несмотря на увеличение концентрации продуктов недожога топлива, суммарная вредность продуктов сгорания снижается в 1,3-2 раза в зависимости от вида сжигаемого топлива.

2. С помощью расчётно-теоретических исследований выявлено, что снижение выбросов оксидов азота происходит в результате уменьшения скоростей реакций образования N0 по расширенному механизму Я.Б. Зельдовича за счёт снижения концентрации О2 в зоне горения. Максимальная теоретически возможная степень снижения эмиссии N0* в случае идеального перемешивания достигает 65%.

3. Определено, что сжигание топлив с умеренным недожогом приводит к увеличению эффективности работы котла за счёт увеличения КПД брутто на 0,5-1 % и снижению затрат на собственные нужды на 0,01-0,05 %.

4. Показано, что данный способ сжигания не ухудшает надёжность работы поверхностей нагрева котла.

Достоверность и обоснованность результатов работы обеспечиваются применением широко апробированных программных продуктов, удовлетворительным совпадением расчетных и экспериментальных данных, тщательной тарировкой и калибровкой измерительных средств, использованием современных методов обработки и обобщения экспериментальных данных. Практическая ценность работы.

1. Предложен способ сжигания, позволяющий снизить Т\тОх на 20+40 %.

2. Способ апробирован и внедрён на различных котлах паропроизводительностью от 75 до 500 т/ч при сжигании различных видов топлива. Его реализация не требует больших капитальных и временных затрат, может быть произведена силами собственного персонала ТЭС.

3. Разработаны практические рекомендации по внедрению способа при сжигании на паровых и водогрейных котлах при использовании различных видов топлива.

4. Внедрение данного способа при сжигании природного газа даёт экономию средств в 0,5-2 млн. руб. в год на каждые 100 т/ч паропроизводительности котла.

5. Показано, что для эффективного внедрения способа необходимо оснащение котла системой непрерывного анализа компонентов продуктов сгорания. Личный вклад автора заключается в:

^ разработке предложенного способа сжигания топлив;

выполнении расчётно-теоретических и экспериментальных исследований; ^ проведении анализа и обобщении результатов численных и натурных экспериментов;

разработке практических рекомендаций по внедрению сжигания топлив с умеренным контролируемым недожогом на газомазутных и пылеугольных котлах.

Апробация работы и публикации. Результаты работы докладывались на:

1. XIV-XVI Международных научно-технических конференциях «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика»; МЭИ, Москва, 2008 - 2010 г.

2. XXXVII неделе науки СПБГПУ «Всероссийской межвузовской научной конференции студентов и аспирантов»; Санкт-Петербург, 2008.

3. IIa заседаниях кафедры Парогенераторостроения МЭИ (ТУ), 2009 и 2010 г.

По результатам выполненных исследований опубликованы 3 статьи и 4 доклада на научных конференциях.

Автор защищает результаты теоретических и экспериментальных исследований, их обобщение и практические рекомендации по внедрению сжиганию топлив с умеренным контролируемым недожогом.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы, включающего 122 наименования. Общий объём диссертации составляет 154 страницы. Работа содержит 63 рисунка и 11 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении диссертации говорится об актуальности работы, дана общая характеристика исследуемых проблем, сформулированы задачи и цели, дано краткое описание работы.

В первой главе приведен обзор литературных источников, посвященных механизмам образования оксидов азота в топках котлов. Произведено описание характерных особенностей традиционного сжигания топлив, вызывающих повышенное образование NOx. Показаны проблемы снижения выбросов оксидов азота в котлах, заканчивающих вырабатывать свой парковый ресурс.

Выполнен обзор различных технологических способов снижения выбросов оксидов азота. Отмечено, что внедрение внутритопочных мероприятий по снижению NOx на старых котлах может привести к снижению КПД котла за счёт повышения температуры уходящих газов и повышению содержания продуктов химического и механического недожога топлива. Вместе с этим возможно снижение надёжности работы поверхностей работы котла, вызванное повышением температуры на выходе из топочной камеры, которое происходит за счёт затягивания процесса горения топлива.

Приведены результаты внедрения отдельных мероприятий на различных котлах. Показано, что эффективность одних и тех же мероприятий для разных котлов может заметно отличаться. Отмечено, что наиболее привлекательными для ТЭС, в сложившейся экономической ситуации, являются малозатратные воздухоохранные мероприятия.

В конце главы дается постановка задачи исследования.

Вторая глава посвящена разработке способа сжигания топлив с умеренным недожогом и проведения комплексных экспериментальных исследований, включающих в себя определение взаимосвязи оксидов азота с продуктами недожога топлив на натурном оборудовании и определения влияния способа сжигания на экологическую безопасность работы котла.

В работе производились исследования сжигания топлив с умеренным недожогом на различных паровых котлах паропроизводительностью от 75 до 500 т/ч БКЗ-75-3,9ГМ, ЦКТИ-75-3,9, ТП-150, ТГМ-84Б, ТПЕ-430, ТГМ-96Б и водогрейных котлах КВГМ-180-150 и ПТВМ-100 при сжигании природного газа. Исследования способа сжигания жидкого топлива с умеренным химическим недожогом проводи-

лись на котлах БКЭ-75-3,9ГМ, ЦКТИ-75-3,9 и ТПЕ-430. Сжигание твёрдого топлива с химическим недожогом осуществлялось на котле ЦКТИ-75-3,9. Для корректного сравнения результатов экспериментов в данной работе концентрации измеренных веществ приводились к стандартным условиям в пересчете на сухие газы: температура О °С, давление 101,3 кПа и избыток воздуха в газах а=1,4.

Реализация способа сжигания топлив с умеренным недожогом является логическим продолжением способа сжигания с малыми избытками воздуха и реализуется путем снижения количества организованно подаваемого воздуха в топку. Как известно, с уменьшением количества кислорода в факеле происходит подавление образования термических и топливных оксидов азота. По этой же причине будет наблюдаться рост концентраций продуктов химического недожога.

Уменьшение избытка воздуха а одновременно сопровождается снижением потерь теплоты с уходящими газами q2 и увеличением потерь теплоты с химическим q3 и механическим q4 недожогом, В результате КПД котла в зависимости от уровня недожога может увеличиваться или уменьшаться.

Известно, что концентрации различных примесей в продуктах сгорания самым тесным образом связаны между собой. Изменение режима сжигания топлив приводит к увеличению содержания одних примесей при одновременном снижении эмиссии других. На рис. 1 приводится результаты практических внедрений сжигания топлив с химическим недожогом на работающем оборудовании при сжигании различных видов топлива. Представленные данные показывают устойчивое снижение концентрации оксидов азота в уходящих газах котлов при снижении коэффициента избытка воздуха.

Степень снижения оксидов азота ANOx, % определялась следующим образом:

мп" - N0

дтх = ' „ М00 % , (2.1)

N0°

где NO°x - начальная концентрация оксидов азота в продуктах сгорания, мг/м3; N0, - концентрация оксидов азота после внедрения способа снижения оксидов азота, мг/м3.

Для каждого из исследованных котлов ANOx была различной. В большинстве случаев при снижении избытка воздуха от режимных (по режимной карте) <Хреж до критических значений а,ф (избытка воздуха, при котором появляется химический недожог, т.е. начинает наблюдаться СО в продуктах сгорания) ДКОх составляет 10-^20%. Дополнительное уменьшение а, при котором концентрация СО в продуктах сгорания повышается до 300 мг/м3, что допускается ГОСТ Р 50831-95 (см. рис. 1) даёт дополнительное снижение выхода NOx ещё на 10^20%. Для большинства котлов итоговое снижение концентрации оксидов азота лежит в пределах 20^40%. Последнее зависит от множества факторов: коэффициента избытка воздуха, при котором осуществлялось сжигание топлива, технического состояния котла, тепло-напряжения топочного сечения q?, нагрузки котла и многого другого.

Значительное снижение эмиссии NOx (до 65%) при сжигании природного газа с умеренным недожогом на котле ТПЕ-430 (см. рис. 16), скорее всего, связано со значительными колебаниями нагрузки котла. Во время проведения испытания она изменялась в пределах 30 т/ч, что составляет значительную величину.

Общим для всех приведенных случаев является наличие продуктов химического недожога, контролируемых по концентрации СО в дымовых газах. Поэтому в качестве одного из показателей эффективности метода можно принять концентрацию СО в уходящих газах котла. Изучение влияния продуктов химнедожога топлив

на концентрацию оксидов азота происходило путем рассмотрения взаимосвязи концентраций ЫОх и СО, представленной на рис. 1 для исследованных котлов.

СО, мг/мЗ N0*. мг/мЗ

300 СО. кг/мЗ

КО»; СО, иг/кЗ

б

400 СО, иг/кЗ

N0*; СО, иг/мЭ

N0*; СО, мг'мЗ 1200

БП, ш/мЗ ^От, мг/кмЗ

400 СО, мг/мЗ

Рис. 1. Зависимость эмиссии оксидов азота и монооксида углерода от коэффициента избытка воздуха: а — котёл БКЗ-75-3,9ГМ (станц. №14 ТЭЦ ЧМЗ г. Глазова) при сжигании природного газа, В=75 т/ч; б — котёл ТПЕ-430 (Е-500-140-560КТ) при сжигании природного газа, £>=390-420 т/ч; в — котёл ТГМ-96Б (Е-480-13,8-560ГМ) при сжигании природного газа, В=485 т/ч; г1 — котёл ЦКТИ-75-3,9 при сжигании каменного угля, £>=73 т/ч

1 Концентрация БП в работе приводится в нг (нанограммах) на м3

Из приведенных зависимостей ЫОх=ДСО) видно, что основное снижение концентрации оксидов азота происходит при умеренном недожоге при уровне концентраций СО в уходящих газах до 100 мг/м3. С появлением продуктов недожога в дымовых газах влияние СО на N0* претерпевает значительные изменения. С ростом концентрации СО в дымовых газах можно заметить тенденцию к последующему уменьшению ДЖ)Х.

Как известно, СО не является единственным продуктом неполного горения топлива. В дымовых газах котлов могут присутствовать и другие вредные для человека и окружающей среды продукты недожога топлива. К ним относится довольно большая группа, состоящая из полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) - веществ, которые обладают канцерогенной и мутагенной активностью. Ниже проводится исследование содержания этих веществ в дымовых газах при сжигании топлив с химическим недожогом, которые контролируются по содержанию бенз(а)пи"ена БП, принадлежащего ^ 7 классу опасности.

Часто из-за сложностей инструментальных измерений БП о его содержании на практике косвенно пытаются судить по концентрациям оксида углерода СО, поскольку оба вещества являются продуктами химического недожога топлива. Считается, что при отсутствии СО (или его незначительной концентрации в пределах 10 мг/м3) в уходящих газах котлов содержание БП в них пренебрежимо мало. В этой связи, необходимо убедиться в том, что при сжигании топлив с умеренным недожогом при концентрации СО в уходящих газах до 300-400 мг/м3 не произойдёт резкого увеличения концентрации вредных ПАУ.

Результаты экспериментальных исследований влияния сжигания топлива с умеренным недожогом на концентрацию бенз(а)пирена в уходящих газах котла ЦКТИ-75-3,9 приведены на рис. 1г при сжигании каменного кузнецкого угля. В целом, эти результаты повторяют полученные данные при сжигании с умеренным недожогом природного газа и мазута.

Результаты экспериментов показали отсутствие прямой зависимости между выходом СО и БП (рис. 2). При росте концентрации монооксида углерода в продуктах сгорания рост концентрации бенз(а)пирена происходит нелинейно. При начальном росте концентрации СО в уходящих газах от 0 до 20-30 мг/м3 наблюдается скачкообразное увеличение выхода БП. После этого рост концентрации БП в продуктах сгорания замедляется и становится незначительным. И в определённом диапазоне значений концентраций СО (до 300-400 мг/м3) в уходящих газах содержание БП остаётся примерно на одном уровне, который зависит от вида сжигаемого топлива и конструктивных особенностей котла.

Результаты исследований зависимости N0* от БП, проводившихся при сжигании мазута на котле ЦКТИ-75-3,9 приводятся на рис. 3. Из результатов исследований видно, что основное снижение эмиссии оксидов азота до 250 мг/м3 (около 45%) происходит при значении концентрации БП в уходящих газах меньше чем 15 нг/м3. При этом концентрация монооксида углерода не превышает 20-50 мг/м3.

В результате проведённых экспериментальных исследований можно сделать вывод о том, что реализация на котлах способа сжигания топлив с умеренным недожогом, при которых концентрация СО в уходящих газах котла находится в пределах, установленных ГОСТ Р 50831-95, не вызывает существенного роста концентрации бенз(а)пирена. При этом концентрация БП находится на уровне ниже 100 кг/м3. Это подтверждают результаты, полученные при исследованиях сжигания то-

плив в пределах умеренного недожога (см. рис. 1г и 3). Из них видно, что основное снижение N0* происходит при незначительном росте концентрации БП.

150 300 СО, ррт

Рис.2. Зависимость концентрации БП от СО

в сечении РВЭ котлаТПЕ-430 (Е-500-140-560КТ) при сжигании природного газа, 0=365-375 т/ч

Рис.3. Зависимость концентрации >ТОх от БП в уходящих газах ЦКТИ-75-3,9 при

с-апжюиттг» А-СООХТО Т^^ТN т/тт

Объективно оценить экологическую безопасность режима сжигания топлива можно только с учётом массового выброса и токсичности каждой вредной примеси, содержащейся в уходящих газах котла, выбрасываемых в атмосферу. В качестве относительного критерия для оценки и сравнения "экологичности" (экологической безопасности) режима сжигания топлива может быть использован суммарный показатель вредности уходящих газов Пь который сопоставляет и суммирует вредное воздействие различных примесей, содержащихся в дымовых газах. Он определяется как сумма частных показателей вредности П„ характеризующих удельное количество вредного вещества и его относительную токсичность:

п

П,= ХП. (2)

г = 1

В свою очередь частные показатели вредности II, характеризуют удельное количество вредного вещества и его относительную токсичность и представляют собой количество граммов вредной примеси т„ образовавшейся при сжигании одного грамма топлива, отнесенное к относительной теплоте сгорания топлива и к относительной токсичности вредной примеси:

Л=_"Л^^__, (3)

(ппдчр)золы

где Q', (2') - теплота сгорания соответственно рассматриваемого и условного то-плив, МДж/кг (МДж/м3); ПДКм.р/, (ПДКм.р)3„лы - максимально разовые предельно допустимые концентрации соответственно г'-ой примеси и золы, мг/м (при этом токсичность золы твердых топлив приравнена к таковой для нетоксичной пыли ПДКМ.Р= 0,5 мг/м3); т) - степень очистки дымовых газов от /-ой примеси перед их выбросом в атмосферу (в долях).

Результаты расчётов частных и суммарного показателей вредности для котла БКЗ-75-3,9ГМ (станц. №13 ТЭЦ ЧМЗ г. Глазова) представлены на рис. 4. Они чётко показывают, что суммарный показатель вредности в основном определяется частным показателем вредности оксидов азота. При традиционном сжигании природного газа частный показатель вредности N0* вносит более 99,9% вклада в П£. И

лишь только с уменьшением избытка воздуха общий вклад частных показателей вредности продуктов неполного горения (СО и БП) увеличивается до 2-3%. При этом характерно, что значение суммарного показателя вредности продуктов сгорания Пе уменьшается в 1,3+2 раза в зависимости от вида сжигаемого топлива. Это подтверждается проведёнными ранее исследованиями.

ГЬ.Пш. 0.030 -

0.025

0.020 0.015 0.010 0.005

Псо, Шп

0.0030

« Пх

х Пю. Д Псо О Пит

bflAi!

0.0025 0.0020 0.0015 0.0010 0.0005

115 120 1.25 130 135 1Л0 а,

Рис.4. Зависимость суммарного Пг и частных П,- от коэффициента избытка воздуха в уходящих газах котла БКЭ-75-3,9ГМ (станц. №13 ТЭЦ ЧМЗ г. Глазова) при сжигании природного газа, D=75 т/ч

Отдельно следует отметить тот факт, что при сжигании топлив с умеренным недожогом в пределах установленных норм с концентрацией СО менее 300 мг/м3, происходит монотонное снижение суммарного показателя вредности продуктов сгорания. Отсутствие минимального значения Пх на рис. 4 свидетельствует о том, что снижение организованно подаваемого воздуха в топку котла в рамках сжигания топлив с умеренным недожогом, улучшает экологическую безопасность режима сжигания топлива за счет снижения эмиссии оксидов азота.

Третья глава посвящена расчётно-теоретическим исследованиям механизма образования и подавления оксидов азота при сжигании топлив с недожогом, определению максимально возможного уровня снижения выхода NOx и поиску наиболее эффективных приёмов реализации предложенного способа сжигания.

Численные эксперименты проводились с помощью пакета прикладных программ (ППП) «Расчёт образования оксидов серы и азота при сжигании органических топлив» (РОСА-2), разработанного на кафедре ПГС МЭИ и предназначенного для кинетических расчётов процессов сжигания органических топлив и динамики образования оксидов азота (NO, N02, N20) и серы (SO2, SO3). Кинетическая модель горения, реализованная в ППП РОСА-2, описывает по времени (квазиодномерная задача) реагирование в процессах горения и охлаждения продуктов сгорания 38 химических компонентов по 280 химическим реакциям в зависимости от состава топлива, состава и количества окислителя, условий теплообмена, режимных условий и др.

В численном эксперименте моделировалось сжигание природного газа в котле БКЗ-420. В качестве исходных данных брались результаты, полученные из тепловых расчётов и экспериментальных замеров температур по длине факела Тф. При проведении расчётов были приняты допущения об идеальное перемешивание топлива, воздуха и продуктов сгорания, отсутствии присосов по газовоздушному тракту котла, линейном законе изменения температуры по длине факела и газового

тракта котла Т(т). Принятые в численном эксперименте изменение профиля температур вдоль газовом тракте котла представлены в таблице 1.

Таблица 1

а т0, мс То', к tmaxi МС ТШх » К V, мс V, К ти, мс V, к

0,90 0 600 585 1966 1591 1511 5250 388

0,95 0 600 553 2004 1556 1506 4974 388

1,00 0 600 525 2047 1525 1502 4725 388

1,05 0 600 500 2050 1500 1500 4500 388

1,10 0 600 477 2000 1432 1490 4295 388

1,15 0 600 457 1950 1370 1480 4109 388

1,20 0 600 438 1900 1313 1470 3938 388

* То - температура горячего воздуха;

** ТШ1Х- максимальная температура продуктов сгорания;

*** Т,- - температура газов на выходе из топки;

**** - температура ухгут;тттт!;у газсЕ.

Результаты численного эксперимента, представленные на рис. 5, показывают, что максимум концентрации N0 при сжигании природного газа достигается при сжигании с избытком воздуха 0^=1,05, близком к традиционному значению для случая сжигания природного газа. Со снижением а от 1,05 до 1,0 происходит уменьшение N0 на 65%, а при дальнейшем уменьшении а сначала, до 0,95, а затем и до 0,9 происходит снижение концентрации N0 до 10-^2 мг/нм3. Отрицательным моментом сжигания гоплив при таких избытках воздуха является чрезвычайно высокий химический недожог топлива, о чем свидетельствуют высокие концентрации СО в пределах от 10000 до 20000 мг/м3. Потери с химическим недожогом при этом составляют 5-45%. Поэтому такие режимы сжигания даже при концентрации N0 в продуктах сгорания близких к нулю не могут быть рекомендованы для сжигания.

N0, мпШ СО, мгЛй ш/иЗ

«NO, ONCb

» ■■ .и

8000 10000 СО. ыг/кЭ

Рис.5. Зависимость эмиссии оксидов азота и монооксида углерода от коэффициента

избытка воздуха при идеальном смешении топлива и воздуха в различных сечениях

газового тракта котла

Нормативный предел СО в 300 мг/м3 (в соответствии с ГОСТ Р 50831-95) достигается при снижении а до 0,998. Это значит, что для получения приемлемого недожога необходимо сжигать топливо с коэффициентом избытка воздуха, близким к стехиометрическому значению. Однако этот вывод справедлив при условии идеального перемешивания в зоне горения.

Как видно из рис. 5 при дальнейшем увеличении химического недожога происходит снижение N0 практически до 0. Однако, с ростом содержания СО в продуктах сгорания происходит изменение наклона кривой NO=~/[CO). Это говорит о том,

030 055 IjOO IBS I.J0 1.1J

что эффективность снижения N0 с увеличением недожога сверх умеренных значений падает.

Результаты сравнения численного эксперимента с опытными данными для данного диапазона СО проводились в соответствии с выражением:

¿ю=щ"ЮО%, (3)

где 5ко - относительная эмиссия оксидов азота, N0 - текущая концентрация оксидов азота, >Юо - значение концентрации оксида азота при традиционном сжигании. Результаты сравнения натурного и численного экспериментов, представленные на рис. 6, продемонстрировали их качественное совпадение. Больший эффект снижения выхода N0 в численном эксперименте при сжигания газа с умеренным недожогом по сравнению с опытными данными объясняется условиями идеального перемешивания. Естественно, что на практике добиться этого не представляется возможным, поэтому эффект внедрения способа на котлах ТГМ-84Б и БКЗ-75-Э,9ГМ

РЛЛтопттяот ТП Т1 /1Л0/, пплтил ттттгт чпалпг члгп ттгттпгт пм'иг<птгтгл тлттттгтпп

1 «и II IV / и X / и ,цл/1 и^уинипш V "1ил Ч/лиИ иШ1Л 1шышии.

хо >Уа 100 N0,'

80 60 40

20 О

О 100 200 300 400 СО, мг/мЗ

Рис.6. Относительная эмиссия оксидов азота при сжигании природного газа;

1 - котёл ТГМ-84Б, 2 - котёл БКЗ-75-3,9ГМ, 3 - котёл БКЗ-420 (численный эксперимент)

Из вышесказанного следует, что чем лучше предварительное перемешивание топлива и воздуха, тем больше эффективность подавления эмиссии оксидов азота при внедрении сжигания топлив с умеренным химическим недожогом.

Для детального изучения кинетики процессов горения в численных экспериментах рассматривались также интегралы скоростей реакций:

I = | АУ;ск, (4)

о

где - скорость химической реакции; тр - время процесса горения. С помощью интегралов скоростей химических реакций производится оценка вклада последних в процессы образования или расходования отдельных веществ.

Доля каждой реакции в суммарном процессе образования или восстановления оксидов азота в расчетных исследованиях оценивалось как отношение интеграла скорости конкретной (г'-ой) реакции к сумме интегралов скоростей всех п реакций соответственно образования или восстановления N0:

«В- < _____________

~——^

КГ г--------- -----------/ •2

—Г—$—!

1

тр

\Wid-r

Д = --------О

£ \Widt

М о

Анализ результатов относительного вклада реакций в образование монооксида азота показывает (см. рис. 7), что подавляющая часть N0 образуется по расширенному механизму Я. Б. Зельдовича:

ыг+о2ыо+и, (6)

И + О^О+О, (7)

Ы + ОН2ЫО+Н. (8)

Эта картина наблюдается как при традиционном сжигании, так и при сжигании топлив с химическим недожогом при а<1. И лишь при сильном недостатке кислорода пястёт вклад быстрых оксидов азота (см. пеакцию 10 на рис. 7). Это происходит из-за уменьшения значения суммарного интеграла реакций образования N0.

Рост относительного вклада реакции N + ОН —> N0 + Н (реакция 3 на рис. 7) в образование оксидов азота со снижением а объясняется участием в окислительном процессе гидроксила ОН, снижение концентрации которого, в зоне высоких температур происходит непропорционально снижению концентрации кислорода.

д,%

В N20+ Н-Ш + 1ч'Н (12) ¡>N20+ О —» N0 + N0(11)

□ N>1 + 02 —N0 + ОН (10) N0 +Ш2 —N2 + Н20(9)

«N0 +СН2— ОН (8)

«N0 + N11 —»N2 + ОН (7)

■ №1+0Н+ ОН - ЖНН +Н20 (6) «Ш + О—* N0 + Н(5)

■ N42+0+ ОН — М>+Н +Н20 (4) ИК + ОН —' N0 + Н(3) СШ + 02 -> N0 + О (2)

□ N2 + О —N0 + N(1)

0.9 0.95 1 1.05

Рис.7. Относительный вклад интегралов химических реакций в образование N0

Расчёты показали, что при снижении избытка воздуха от 1,05 до 1,0 сумма реакций интегралов образования N0 уменьшается в 3,25 раза, в то время как сумма интегралов реакций расходования N0 при этом становится меньше в 2,8 раз. Объективно судить об изменении образования отдельного вещества можно по отношению разностей суммарных интегралов реакций образования и расходования данного вещества. Для N0 при переходе от сжигания с а 1,05 до 1,0 оно снижается в 3,3 раза. Значит, уменьшение образования N0 происходит именно благодаря уменьшению скоростей традиционных реакций расширенного механизма Я.Б. Зельдовича. Сушественного восстановления N0 до N2 при снижении количества воздуха и обогащения факела топливом не наблюдается.

Четвертая глава посвящена разработке критериев эффективности способа сжигания и практических рекомендаций по его внедрению. В главе также проводятся

результаты исследований влияния сжигания топлив с умеренным недожогом на надёжность работы элементов котла.

Снижение избытков воздуха наряду со снижением суммарного показателя вредности дымовых газов одновременно сопровождается уменьшением потерь теплоты с уходящими газами д2 и увеличением потерь теплоты с химическим дз и механическим д4 недожогом. По изменению этих потерь можно судить об изменении КПД котла, а значит и расходе топлива.

Расчёт потерь с уходящими газами д2, % производился по выражению:

(■^-^•О-Ооо-?,)

в,

(8)

здесь - энтальпия уходящих газов, кДж/кг (м ); аух - коэффициент избытка воздуха в уходящих газах, 1ХВ - энтальпия холодного воздуха, кДж/кг (м3); <2Р - располагаемое тепло кДж/кг (м3) топлива = О' + + г1Я. Q[ - низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг (м3). - тепло, внесённое в котёл воздухом, при подогреве последнего вне котла, кДж/кг (м3); г'тл - физическое тепло топлива, кДж/кг (м3).

Расчёт потерь с химическим недожогом д3, % осуществлялся следующим обра-

зом:

Ч з:

3018-4,186-(к. +{аух -1)-Р,)-Сс,

-ю-

б,-*

-•100%,

(9)

где 3018 - теплота сгорания СО, ккал/м ; ¥г, Уе - объёмы сухих продуктов сгорания и воздуха соответственно, м3/кг (м3) (в нормальных условиях); Ссо ~ концентрация монооксида углерода в уходящих газах, ррт; Я - коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленный содержанием СО в продуктах сгорания: для твёрдых топлив Л=1; для газа Я =0,5; для жидких топлив Я =0,65.

Результаты исследований изменения потерь д2 и дз от избытка воздуха при сжигании природного газа на котле БКЭ-75-3,9ГМ приведены на рис. 8.

125 130 135 140 145 а ух

Рис.8. Зависимость потерь с уходящими газами д2 и химическим недожогом дз от коэффициента избытка воздуха в уходящих газах котла БКЭ-75-3,9ГМ (станц. №14 ТЭЦ ЧМЗ г. Глазова) при сжигании природного газа, .0=75 т/ч

Проведенные эксперименты показали, что при снижении а до определённых значений рост потерь с химическим недожогом меньше, чем снижение потерь с уходящими газами. Поэтому минимальные суммарные потери теплоты с уходящими газами и химическим недожогом (д2+дз), а значит и минимальный расход топлива на котёл, наблюдаются в области пониженных избытков воздуха при сжига-

нии топлив с умеренным химическим недожогом, при наличии СО в уходящих газах котла до 100 мг/м3.

Избыток воздуха, при котором наблюдается минимум суммы потерь с уходящими газами и от химической неполноты сгорания, в дальнейшем будет называться эффективным избытком воздуха и обозначаться аЭфф.

При снижении коэффициента избытка воздуха от а^, до а,фф рост д3 мал вследствие небольшой концентрации продуктов химического недожога в уходящих газах. Эксперименты на котлах показали, что при снижении избытка воздуха от а^ до аЭфф снижение потерь д2 преобладает над ростом потерь д$

Результаты исследований показывают, что для разных котлов минимуму суммы (д2+дз) соответствуют потери с химическим недожогом, равные 0,04-0,06 %. Этой величине химического недожога соответствует концентрация СО в уходящих газах от 50 до 100 мг/м3.

В общем случае коэффициент полезного действия котла г|, по обратному ба-

ЛЯНГЛ' ПЯ О СЧИТТ.Т П Я ПТП Я СЛЕДУЮЩИМ о^пязом:

'7 = 100-?2-?з-?4-95-%, % (9)

где д5- потери от наружного охлаждения, %; дб - потери со шлакоудалением, %. При сжигании природного газа и мазута д4 н дб полагаются равными нулю.

Результаты расчёта КПД котла БКЗ-75-3,9ГМ (см. рис. 1а и 8) по полученным в ходе исследований экспериментальным данным приведены на рис. 9а при сжигании природного газа в зависимости от коэффициента избытка воздуха концентрации СО в уходящих газах. Со снижением коэффициента избытка воздуха во всех случаях наблюдается рост коэффициента полезного действия до достижения своего максимального значения при аЭфф. При дальнейшем снижении а ниже аЭфф наблюдается довольно резкое падение КПД, пропорциональное росту концентрации продуктов химического недожога в продуктах сгорания.

По сравнению с сильной зависимостью КПД от изменения коэффициента избытка воздуха, особенно при значениях меньше аЭфф, зависимость КПД от концентрации СО в уходящих газах в области умеренного недожога топлив в пределах ГОСТ Р 50831-95 (СО < 300 мг/м3) намного слабее.

Проведённые по результатам экспериментов расчёты показали, что для котлов затраты на тягу и дутьё ЭТид значительно зависят от характеристик приводов тяго-дутьевых машин и меняются в довольно больших пределах от 0,2-0,8% до 2% в зависимости от нагрузки и режима сжигания. Снижение затрат на тягу и дутьё составляет от 0,01-0,03% до 0,05% (меньшее сокращение затрат соответствует меньшему первоначальному значению ЭТид)-

Практические исследования показали, что с увеличением концентрации СО в пределах 300-400 мг/м3 показатель суммарной вредности продуктов сгорания монотонно уменьшается (см. рис. 4). Однако максимальная эффективность работы котла достигается при меньших концентрациях СО от 50 до 200 мг/м3, которым соответствует избыток воздуха аэфф.

В этой связи необходимо определить критерий оптимальности режима сжигания топлив с умеренным недожогом, который бы отражал экологическую безопасность и эффективность работы котла. В качестве такого критерия можно использовать эксплуатационные затраты станции. Применительно к эксплуатационным издержкам повышение КПД будет означать снижение расхода топлива, и, как следствие, уменьшение платы станции за использованное топливо Бт- Экологическую

безопасность работы котла можно перевести в эксплуатационные издержки станции путём подсчёта платы станции за выброс вредных веществ в атмосферу Бвв-

В рамках данной работы годовые эксплуатационные затраты для исследуемых котлов рассчитывались как сумма годовых затрат на топливо и на плату за вредные выбросы в атмосферу 8ВВ. При этом плата за топливо принималась равной 2230 руб за 1000 м3 природного газа (установленные цены в I квартале 2009 г.). Расчет годовой платы за выбросы МОх, СО и БП производился в соответствии с постановлением правительства РФ от 12 июня 2003 г. № 344. Расчетные суммарные годовые эксплуатационные затраты 8£ = 8Т + 8ВВ для котла БКЭ-75-3,9ГМ при работе на природном газе представлены на рис. 96.

... ... ! .. 1.... ...............................

^ .....J...............:......... i________ j 1

i i

1 |

...............!....... ....... i ; _________ .i___ , — -. ________

50 100 130 200 250 300 350 400 450 СО, ыг/мЗ

SO ICO 150 200 250 300 3SO 400 450 СО, ыгЛ»3

Рис. 9. Показатели эффективности работы котла БКЗ-75-Э,9ГМ (станц. №14 ТЭЦ ЧМЗ г. Глазова) при сжигании природного газа от избытка воздуха и концентрации СО в уходящих газах: а — КПД; б — Se

Сравнение результатов, полученных для разных котлов, показывает, что максимумы КПД и минимумы суммарных эксплуатационных затрат Sv имеют место при практически одинаковых избытках воздуха и величинах химического недожога, которые характеризуются при сжигании природного газа концентрацией СО в уходящих газах от 50 до 100 мг/м3 (в автореферате представлены данные расчёта КПД и Sy для котла БКЭ-75-3,9ГМ при сжигании природного газа на рис. 9а и 96). Это объясняется тем, что годовая плата за выбросы вредных веществ в атмосферу SBB при существующих нормативах составляет не более 0,02% от суммарных годовых эксплуатационных затрат Sj\ Таким образом минимум суммарных эксплуатационных затрат станции совпадает с минимальным расходом топлива и максимумом КПД (рис. 9). Избыток воздуха, при котором наблюдается минимум затрат Sr, одновременно отражающих экологическую безопасность и эффективность работы котла, можно назвать оптимальным избытком воздуха аот.

В этой связи, при существующих ценах на топливо и нормативах платы за выбросы основным критерием определения оптимальных режимных условий для pea-

лизации способа сжигания природного газа с умеренным недожогом на любом котле является эффективность его работы. Оптимальный избыток воздуха аопт по условиям экологичной и эффективной работы котла будет совпадать с избытком воздуха аЭфф, при котором наблюдается максимум КПД котла.

Для оценки влияния нормативных платежей за выбросы вредных веществ в атмосферу на выбор оптимальных режимных условий при реализации предложенного способа сжигания с умеренным недожогом в данной работе были произведены расчеты суммарных годовых эксплуатационных затрат для различных вариантов. В первом варианте нормативы платы за выбросы были увеличены по сравнению с действующими в настоящее время в 10 раз, а во втором варианте - в 100 раз. В обоих вариантах стоимость топлива принималась неизменной (рис. 10).

Как и ожидалось, с увеличением нормативов платы за выбросы и, соответственно, годовых затрат SBD произошло смещение минимума суммарных годовых эксплуатационных затрат Sy в область меньшей концентрации NOx, а значит и большей концентрации СО в уходяших газах котла, т.е. в сторону увеличения недожога. При этом увеличение нормативов платы за выбросы в 10 раз практически не сказалось на расположение минимума расчетной зависимости показателя S2 от концентрации СО.

При увеличении платежей за выбросы в 100 раз данная зависимость в области своего минимума стала более пологой, а сам минимум Ss сместился в область более высокой концентрации СО в уходящих газах - от 100 до 200 мг/м3 (рис. 10). В этом случае суммарные годовые платы за выбросы SSB будут составлять примерно 2 % суммарных годовых эксплуатационных затрат Sj.

Поэтому при реализации способа сжигания топлив с умеренным недожогом следует поддерживать содержание СО в продуктах сгорания на уровне 50-100 мг/м3. При этом главным критерием для определения оптимальных режимных условий реализации данного способа сжигания (т.е. оптимальных величин а) следует считать достижение максимума КПД котла.

• !• • !

V!. i ;

1.

: • —

• «ít ; j .Si

а) в)

Рис. 10. Зависимость суммарных годовых эксплуатационных затрат электростанции Бе от концентрации СО в уходящих газах котла при сжигании природного газа: а - котёл БКЭ-75-3,9ГМ (станц. №14 ТЭЦ ЧМЗ г. Глазова), О = 75 т/ч;

б - котёл ЦКТИ-75-3,9, О = 82 т/ч; 1 - при нормативной плате за выброс вредных веществ в атмосферу; 2 - при увеличении платы за выбросы вредных веществ в атмосферу в 100 раз

В пользу принятого критерия говорит и прогнозируемое увеличение цен на топливо, при котором доля стоимости топлива в суммарных эксплуатационных затратах возрастёт ещё больше. Как показывают проведённые исследования, харак-

тер изменения зависимости КПД от избытка воздуха и СО остаётся одинаковым при сжигании всех видов топлива. Следовательно, результаты, полученные при сжигании природного газа, можно распространить на сжигание жидкого и твёрдого топлив и использовать этот критерий при сжигании с умеренным недожогом мазута и угля, цены на которые уже сейчас или в обозримом будущем будут больше, чем цена за природный газ.

При сжигании топлив с умеренным недожогом при избытке воздуха меньше, чем аопт (при концентрации СО в 300-400 мг/м3) расход топлива начнёт расти, издержки станции начнут повышаться. Следовательно, для осуществления максимально эффективной работы котла необходимо контролировать и поддерживать концентрацию СО в уходящих котла на уровне 50-100 мг/м при сжигании природного газа и 75-200 мг/м3 при сжигании мазута.

Необходимость поддержания СО в указанных узких диапазонах концентрации, меньших нормативных значений умеренного недожога, для обеспечения оптимальной работы котла заставляет контротшпонять содержание монооксила углерода в продуктах сгорания. Поэтому данный метод снижения оксидов азота получил название сжигания топлив с контролируемым химическим недожогом.

Проведенные исследования показали, что предложенный способ сжигания топлив с умеренным контролируемым недожогом может быть рекомендован для внедрения на действующих котлах докритического давления паропроизводительно-стью до 500 т/ч не только для снижения эмиссии оксидов азота, но для повышения эффективности их работы при сжигании всех видов топлива. Он позволяет не только уменьшить выбросы N0* на 20-40%, но и несколько повысить КПД брутто и нетто котла (на 0,5-1 %) за счет снижения потерь теплоты с уходящими газами и затрат энергии на собственные нужды. Так при сжигании природного газа экономия средств на топливо и выбросы вредных веществ составляет 0,5-2 млн. руб. в год на каждые 100 т/ч паропроизводительности котла.

Анализ результатов экспериментов показал, что для эффективного внедрения способа сжигания необходимо произвести уплотнение топки, поверку штатных приборов, устранить перекосы в топливовоздушных трактах. Последнее позволяет оптимизировать процесс сжигания топлива и уменьшить выход СО и БП. Далее можно проводить режимно-наладочные испытания, в ходе которых определяются значения критических акр. допустимых рабочих адоп и оптимальных аопт избытков воздуха на различных нагрузках, разрабатываются режимные карты котлов.

В результате проведённых исследований определена оптимальная концентрация монооксида углерода С0опт в уходящих газах, при которой будет наблюдаться максимальная эффективность работы котла. Для разных котлов при сжигании природного газа она изменяется в диапазоне 50-100 мг/м3 и 75-200 мг/м3 - при сжигании мазута.

В ходе проведённых исследований определён рабочий диапазон концентраций СО в уходящих газах, при котором происходит незначительное отклонение КПД от положения максимума (в пределах 0,05%). Для природного газа он составил от 25 до 250 мг/м3, и от 25 до 250-300 мг/м3 для мазута.

В проведённых в работе исследованиях было выяснено, что температура на выходе из топки при сжигании топлива с химическим недожогом по сравнению с традиционным сжиганием топлива меняется незначительно. Следовательно, при сжигании твёрдого топлива с умеренным недожогом не будет повышаться интенсивность шлакования топочных экранов и других поверхностей нагрева котла.

Проведённые исследования по замеру температуры стенок металла труб ширм и горячего конвективного пакета котла ТПЕ-430 при сжигании природного газа с умеренным недожогом показали, что с уменьшением а температура металла труб практически не меняется. Следовательно, надёжность работы поверхностей котла при сжигании с умеренным недожогом снижаться не будет.

Для эксплуатации котла с максимальным КПД и большей эффективности подавления эмиссии оксидов азота необходима система непрерывного контроля состава продуктов сгорания для постоянного поддержания заданного соотношения топливо/воздух, в том числе и во время переходных процессов.

Для эффективного внедрения режимов с умеренным контролируемым недожогом необходима организация непрерывного анализа состава дымовых газов одновременно в режимном (за поворотной камерой) и контрольном (за воздухоподогревателем) сечениях газового тракта котла (контроль концентраций 02 и СО). Известно, что образование оксидов азота полностью завершается в топочной камере и далее по газовому тракту их массовый расход и концентрация практически не меняются. Поэтому контроль содержания N0, может быть организован в любом из указанных сечений газового тракта, где обеспечивается наибольшая представительность результатов.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработан малозатратный способ сжигания топлив с умеренным контролируемым недожогом, повышающий эффективность и экологическую безопасность работы котлов.

2. Экспериментальные исследования данного способа сжигания показали возможность снижения эмиссии оксидов азота М0Х на действующих котлах на 20^40 % в зависимости от вида сжигаемого топлива и режимных условий. При этом концентрации монооксида углерода СО в уходящих газах за счет химического недожога ниже установленных ГОСТ Р 50831-95 уровней.

3. Несмотря на некоторое увеличение содержания продуктов недожога топлива (СО до 100-^200 мг/м и бенз(а)пирена БП до 70^-100 нг/м3) суммарная вредность продуктов сгорания при реализации способа сжигания с умеренным недожогом за счёт заметного снижения эмиссии КОх уменьшается в 1,3-2 раза.

4. Расчётно-теоретические исследования показали, что снижение выбросов оксидов азота происходит в результате подавления образования термических №)х по расширенному механизму Я.Б. Зельдовича. При этом максимальный уровень снижения эмиссии оксидов азота для случая идеального перемешивания достигает 65% при сжигании природного газа.

5. Оптимальные условия реализации предложенного способа достигаются при умеренном химическом недожоге при концентрации СО в уходящих газах от 50 до 200 мг/м3 в зависимости от вида сжигаемого топлива. При этом КПД котла достигает своего максимума за счёт снижения потерь с теплотой уходящих газов котла и увеличивается на 0,5-1% по сравнению с обычными режимами сжигания.

6. Предложенный способ сжигания был внедрён и апробирован на разных газомазутных и пылеугольных котлах паропроизводительностью от 75 до 500 т/ч и доказал свою эффективность и надежность.

7. В результате анализа экспериментальных данных и работы котлов были разработаны практические рекомендации по реализации предложенного способа на дей-

ствующих котлах паропроизводительностью до 500 т/ч при сжигании разных видов топлива.

Основное содержание работы представлено в следующих публикациях:

1. Эффективное сжигаиие топлив с контролируемым химическим недожогом / П.В. Росляков, И.Л. Ионкин, К.А. Плешанов // Теплоэнергетика. 2009. №1. С. 20-23.

2. Внедрение сжигания топлива с контролируемым химическим недожогом/ П.В. Росляков, К.А. Плешанов // Новое в российской электроэнергетике. 2010. №1. С. 12-30.

3. Оптимальные условия для сжигания топлива с контролируемым химическим недожогом / П.В. Росляков, К.А. Плешанов, И.Л. Ионкнн // Теплоэнергетика. 2010. №4. С. 17-22.

4. Сжигание различных видов топлива с контролируемым химическим недожогом/ Плешанов К.А.; Росляков, П.В // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика // Четырнадцатая Междунар. научн.-техн. конф. студ. и асп: Тез. докл. Т.З. -М.: МЭИ, 2008.

5. Сжигание топлива с контролируемым химическим недожогом / Плешанов К.А., Росляков П.В. /У XXXVII неделя науки СП6ГГ1У: Материалы межвузовской на-учн. конф студ. и асп. Ч. III. — СПб.: Изд-во Политехи, унт-та, 2008.

6. Высокоэффективное сжигание топлива с контролируемым химическим недожогом / Плешанов К.А., Росляков, П.В. // Радиоэлектроника, Электротехника и Энергетика // Пятнадцатая Междунар. научн.-техн. конф. студ. и асп: Тез. докл. Т.З. -М.: МЭИ, 2009.

7. Численные исследования процесса сжигания топлив с химическим недожогом / Плешанов К.А., Росляков, П.В. // Радиоэлектроника, Электротехника и Энергетика // Шестнадцатая Междунар. научн.-техн. конф. студ. и асп: Тез. докл. Т.З. -М.: МЭИ, 2010. С. 286-288.

Подписано к печати

Печ.л. ¿/¿Г Тираж 100

Заказ Ш

Отпечатано в Полиграфическом Центре МЭИ (ТУ)

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ.

1Л. Механизмы образования оксидов азота при сжигании топлива.

1.2. Традиционное сжигание топлив.

1.3. Нетрадиционные способы сжигания топлив.

1.4. Постановка задачи исследования сжигания топлив с химическим недожогом.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ

ИССЛЕДОВАНИЯ СПОСОБА СЖИГАНИЯ ТОПЛИВ С УМЕРЕННЫМ НЕДОЖОГОМ.

2.1. Описание способа сжигания топлив с умеренным недожогом и задач по его исследованию.

2.2. Экспериментальные исследования взаимосвязи концентраций оксидов азота и монооксида углерода.

2.3. Экспериментальные исследования образования вредных веществ при сжигании топлив с химическим недожогом.

2.4. Экспериментальные исследования экологической безопасности сжигания топлива с умеренным химическим недожогом.

2.5. Результаты внедрения способа на действующих котлах.

ГЛАВА 3. РАСЧЁТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

СПОСОБА СЖИГАНИЯ ТОПЛИВ С ХИМИЧЕСКИМ НЕДОЖОГОМ.

3.1. Постановка задачи расчётно-теоретических исследований.

3.2. Описание математической модели процесса сжигания топлив.

3.3. Результаты численных экспериментов сжигания топлив с химическим недожогом.

3.4. Итоги анализа расчётно-теоретических исследований способа сжигания топлив с химическим недожогом.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА КРИТЕРИЕВ ЭФФЕКТИВНОСТИ

СПОСОБА СЖИГАНИЯ ТОПЛИВ С УМЕРЕННЫМ НЕДОЖОГОМ.

4.1. Постановка задачи исследования эффективности и надёжности работы котла при сжигании топлив с умеренным недожогом.:.

4.2. Исследование эффективности режима сжигания топлив с химическим недожогом.

4.3. Исследование влияния сжигания топлив с умеренным недожогом на эксплуатационные затраты станции.

4.4. Разработка практических рекомендаций по внедрению способа сжигания с контролируемым химическим недожогом

4.5. Результаты влияния способа сжигания на надёжность и эффективность работы котла.

В современном мире большое внимание уделяется состоянию окружающей среды и её защите. Одним из важных факторов, влияющих на окружающую среду, является качество атмосферного воздуха.

Развитие тепловой энергетики в 20 веке большей частью определялось энергетической эффективностью работы оборудования, а вопросам защиты окружающей среды отдавалось второстепенное значение. Теперь же одним из определяющих фактором в развитии теплоэнергетических технологий является экологическая безопасность энергетических объектов.

Из дымовой трубы ТЭС в атмосферу выбрасывается много вредных веществ. С учётом токсичности и массового выброса одними из самых вредных являются оксиды азота. Стремление снизить их массовый выброс в атмосферу привело к коренному изменению технологии сжигания органического топлива. В последние десятилетия ВТИ, ЦКТИ, ЭНИН, МЭИ, ИВТ РАН, ВНИПИЭнергопромом и другими организациями были разработаны и внедрены многочисленные методы снижения оксидов азота на стадии сжигания топлива и охлаждения продуктов сгорания. Они позволяют снизить выбросы оксидов азота в атмосферу до 4(Н90%. К сожалению, большая часть из них, особенно отличающаяся повышенной эффективностью, существенно повышает капитальные и эксплуатационные затраты станции.

В современных экономических российских реалиях для конкурентоспособности метод снижения оксидов азота должен иметь хорошую эффективность снижения выбросов NOx, низкие капитальные и эксплуатационные затраты, не приводить к значительному снижению КПД котлов, не вызывать дополнительных побочных экологических эффектов, быть простым в обслуживании и иметь возможность внедрения силами собственного персонала станции.

Выше перечисленными требованиями удовлетворяют малозатратные внутриточные мероприятия, такие как нестехиометрическое сжигание, ввод в зону горения рециркуляции продуктов сгорания, которые позволяют снизить выбросы оксидов азота на 20+50% на вновь проектируемых котлах. При внедрении их на старом оборудовании, их эффективность не столь велика. И, к сожалению, они могут привести к ухудшению надёжности элементов котла и понижению его коэффициента полезного действия. В соответствии же с «Энергетической стратегией России до 2030 года» работа ТЭС должна быть не только эффективной, но и экономичной.

Поэтому перед научно-техническим сообществом поставлена задача разработки и внедрения малозатратных быстрореализуемых экологически безопасных способов сжигания топлива, которое при внедрении на действующем оборудовании не вызывает снижения эффективности и надёжности работы котлов.

Настоящая работа относится к ряду научных разработок кафедры Парогенераторостроения МЭИ и является продолжением трудов Рослякова П.В., Ионкина И.Л., Егоровой JI.E., Закирова И.А. и др. Она посвящается исследованию и внедрению нетрадиционного способа сжигания топлива с умеренным контролируемым химическим недожогом, который позволяет значительно снизить эмиссию оксидов азота и повысить КПД котла.

В работе приведены практические исследования на натурном оборудовании при сжигании различных видов топлива. Определено влияние способа сжигания с пониженным избытком воздуха на эффективность и экологичность работы котла.

Теоретические исследования сжигания топлива с недожогом произведены при помощи разработанного в МЭИ на кафедре ПГС пакета прикладных программ «Расчёт образования оксидов серы и азота при сжигании органических топлив» («РОСА-2»). Выявлены механизмы снижения выбросов оксидов азота на базе сравнения экспериментальных и теоретических исследований, даны рекомендации по эффективному внедрению метода.

Автор защищает результаты теоретических и экспериментальных исследований, их обобщение и рекомендации по внедрению.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Разработан малозатратный способ сжигания топлив с умеренным контролируемым недожогом, повышающий эффективность и экологическую безопасность работы котлов

2. Экспериментальные исследования данного способа сжигания показали возможность снижения эмиссии оксидов азота NOx на действующих котлах на 20-^-40 % в зависимости от вида сжигаемого топлива и режимных условий. При этом концентрации монооксида углерода СО в уходящих газах за счет химического недожога ниже установленных ГОСТ Р 50831-95 уровней.

3. Несмотря на некоторое увеличение содержания продуктов недожога топлива (СО до 100-KJ00 мг/м3 и бенз(а)пирена БП до 70-^100 нг/м3) суммарная вредность продуктов сгорания при реализации способа сжигания с умеренным недожогом за счёт заметного снижения эмиссии NOx уменьшается в 1,3-2 раза.

4. Расчётно-теоретические исследования показали, что снижение выбросов оксидов азота происходит в результате подавления образования термических NOx по расширенному механизму Я.Б. Зельдовича. При этом максимальный уровень снижения эмиссии оксидов азота для случая идеального перемешивания достигает 65% при сжигании природного газа.

5. Оптимальные условия реализации предложенного способа достигаются при умеренном химическом недожоге при концентрации СО в уходящих

•7 газах от 50 до 200 мг/м в зависимости от вида сжигаемого топлива. При этом КПД котла достигает своего максимума за счёт снижения потерь с теплотой уходящих газов котла q2 и увеличивается на 0,5-1% по сравнению с обычными режимами сжигания.

6. Предложенный способ сжигания был внедрён и апробирован на разных газомазутных и пылеугольных котлах паропроизводительностью от 75 до 500 т/ч и доказал свою эффективность и надежность.

7. В результате анализа экспериментальных данных и работы котлов были разработаны практические рекомендации по реализации предложенного способа на действующих котлах паропроизводительностью до 500 т/ч при сжигании разных видов топлива.

1. Сигал И.Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива. JL: Недра, 1988.

2. Котлер В.Р. Оксиды азота в дымовых газах котлов. М.: Энергоатомиздат, 1987.

3. Росляков П.В. Разработка теоретических основ образования оксидов азота при сжигании органических топлив и путей снижения их выхода в котлах и энергетических установках. Дисс. . доктора техн. наук. М.; МЭИ, 1993.

4. Зельдович Я.Б., Садовников П.Я., Франк-Каменецкий Д.А. Окисление азота при горении. Л.: Изд-во АН СССР, 1947.

5. Зельдович Я.Б. Математическая теория горения и взрыва. М.: Наука, 1980.

6. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. М.: Наука, 1966.

7. Lavoie G.A. Combustion and Flame. 1970. №15. P. 97.

8. Bartok W., Engleman V.S. Laboratory studies and mathematical modeling of NOx formation in combustion processes // ESSO Research and Engineering Company / Final Report. Contract CPA 70-90. Linden. New-Jersey, GRV.3GNOS.71.

9. Miller J.A., Bowman G.T. Mechanism and modeling of nitrogen chemistry in combustion. // In Progress in Energy and Combustion Science. 1989. Vol. 15. P. 287-338.

10. Formation of nitric oxide in premixed hydrocarbon flames. P.l / Fenimore C. P. // In 13st symposium of combustion. The combustion Institute, 1971. P. 373-380.

11. Fenimore C. P. Formation of nitric oxide in premixed hydrocarbon flames. Pittsburg, 1971. P. 2.

12. Сигал И.Я., Гуревич Н.А., Ляскоронский В.Г. Исследование минимального выхода окислов азота в пламенах метана, окиси углерода и водорода // Исп. газа в нар. хоз-ве. 1980. №1.

13. Topaloglu В. Stickoxide bei der Verbrennung // BWK. B.50. 1998. №9.

14. De Soete G. Overall kinetic of nitric oxide formation in flames // La rivista dei combustibili. 1975. №2. Vol. 29. P. 35-48.

15. Егорова JI.E. Разработка методов расчета образования оксидов азота и серы в паровых и водогрейных котлах. Дисс. . канд. техн. наук. М., 1995.

16. Природоохранные мероприятия в тепловой энергетике России / Глебов В.П., Тумановский А.Г., Минаев Е.В. и др. // Энергетик. 1994. №6. С. 711.

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

18. Развитие технологий подготовки и сжигания топлива на электростанциях. Сборник научных статей / Под ред. А.Г. Тумановского, В.Р. Котлера. М.: ВТИ, 1996.

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

20. Котлер В.Р. Выбросы оксидов азота при совместном сжигании угля с газом или мазутом. // Теплоэнергетика. 1996. №5. С. 47-52.

21. Росляков П.В. Методы защиты окружающей среды. — М.: Издательство МЭИ, 2007.

22. Снижение вредных выбросов в атмосферу на перспективных угольных ТЭС / Сапаров М. И., Новосёлов С.С., Фадеев С.А. и др. // Теплоэнергетика. 1990. №8. С. 41-44.

23. Разработка рекомендаций по снижению выбросов оксидов азота для газомазутных котлов ТЭС / Росляков П.В., Двойнишников В.А., Зелинский А.Э. и др. // Электрические станции. 1991. №9. С. 9-17.

24. ГОСТ Р 50831-95. Установки котельные. Тепломеханическое оборудование. Общие технические требования. М.: ИПК Издательство стандартов, 1996.

25. Внедрение малозатратных схем нетрадиционного сжигания топлив на ТЭС / П.В. Росляков, И.А. Закиров, И.Л. Ионкин, JI.E. Егорова // Теплоэнергетика. 2004. №12. С. 6-12.

26. Применение в отрасли технологических методов снижения выбросов оксидов азота. Методические рекомендации /Составитель B.JI. Шульман. Свердловск, Уралтехэнерго, 1989.

27. Росляков П.В., Закиров И.А. Нестехиометрическое сжигание природного газа и мазута на тепловых электростанциях. М.: Издательство МЭИ, 2001.

28. Снижение выбросов оксидов азота котлами ПЭО Татэнерго / Грибков A.M., Щёлоков Ю.В., Чадаев А.В. // Электрические станции. 2001. №4. С. 13-18.

29. Исследование способа нестехиометрического сжигания природного газа и мазута / Росляков П.В., Закиров И.А., Егорова Л.Е., Ионкин И.Л. // Теплоэнергетика. 1997. №9. С. 69-75.

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

31. Исследование ступенчатого сжигания природного газа и мазута / Росляков П.В., Егорова Л.Е., Ионкин И.Л., Привезенцев Д.В. // Вестник МЭИ. 2001. №3. С. 5-13.

32. Перевод котла БКЗ-130 на технологию ступенчатого сжигания топлива / Осинцев В.В., Джундубаев А.К. и др. // Электрические станции. 1993. №3. С. 25-28.

33. Снижение выбросов оксидов азота на тепловых электростанциях компании ENEL (Италия) / Котлер В.Р. // Электрические станции. 1993. №3. С. 64-67.

34. Ионкин И.Л. Пути повышения эффективности двухступенчатого сжигания природного газа и мазута в паровых и водогрейных котлах. Дисс. . канд. техн. наук. М., 2002.

35. Роджерс Л.У., Моррис Т.А. Снижение выбросов оксидов азота топочными методами. // Теплоэнергетика. 1994. №6. С. 10-15.

36. Снижение газообразных выбросов без очистки дымовых газов на ТЭС (опыт США) / Котлер В.Р., Пейн Р. // Электрические станции. 1994. №7. С. 65-71.

37. Steam/ its generation and use / Edited by J.B. Kitto and S.C. Stults. — 41 edition. The Babcock & Wilcox company, Barberton, Ohio, U.S.A., 2005.

38. Цена подавления оксидов азота рециркуляцией газов на котлах / Внуков А.К., Розанова Ф.А. // Энергетик. 2007. №7. С. 35-36.

39. Упрощенная схема рециркуляции дымовых газов как средство сокращения выбросов оксидов азота. / В.Р. Котлер, Е.Д. Кругляк, С.Е. Беликов, Б.Н. Васильев // Энергетик. 1995. №1.

40. Изюмов М.А. Методология принятия технических решений на стадии проектирования паровых котлов. М.: Изд-во МЭИ, 1999.

41. Цирульников Л.М., Конюхов В.Г., Кадыров Р.А. Охрана воздушного бассейна и пути уменьшения токсичности выбросов газомазутных котлов // Научн.-техн. обзор. Сер. Использование газа в народном хозяйстве. ВНИИЭгазпром, 1974.

42. Тепловой расчёт котлов (нормативный метод). Издание 3-е, перераб. и доп. СПб.: Издательство НПО ЦКТИ, 1998.

43. Снижение выбросов соединений ванадия и бенз(а)пирена/ Аничков С.Н. и Глебов В.П // Современные природоохранные технологии в электроэнергетике: Информационный сборник. Под общей ред. В.Я. Путилова. — М.: Издательский дом МЭИ, 2007.

44. Комплексная реконструкция котлов ТГМП-314Ц ТЭЦ-23 ОАО «Мосэнерго» для снижения выбросов вредных веществ в окружающую среду / Зройчиков Н.А., Галас И.В., Лысков М.Г., Морозова Е.А. // Теплоэнергетика. 2006. № 5. С. 26-30.

45. Исследование и опыт применения водомазутных эмульсий на энергетических котлах ТГМП-314 и ТГМ-96 / Зройчиков Н.А., Лысков М.Г., Булгаков А.Б., Морозова Е.А. // Теплоэнергетика. 2006. № 6. С. 31-35.

46. Оптимизация режимов сжигания мазута в топках котлов большой мощности / Зройчиков Н.А., Лысков М.Г., Прохоров В.Б., Морозова Е.А. // Теплоэнергетика. 2007. № 6. С. 23-26.

47. Парогенераторы: Учебник для вузов/ А.П. Ковалев, Н.С. Лелеев, Т.В. Виленский; Под общ. ред. А.П. Ковалева. М.: Энергоатомиздат, 1985.

48. Тепловой расчёт котельных агрегатов (нормативный метод). Под ред. Н.В. Кузнецова и др., М.: Энергия, 1973.

49. Основы практической теории горения: Учебное пособие для вузов. Под ред. В.В. Померанцева. 2-е изд., перераб. и доп. — Л.: Энергоатомиздат, 1986.

50. Контроль вредных выбросов ТЭС в атмосферу / П.В. Росляков, И.Л. Ионкин, И.А. Закиров и др.; Под ред. П.В. Рослякова. М.: Издательство МЭИ, 2004.

51. Чистое будущее формируется сегодня / О. Горбунова // Мегаватт. 2006. №10. С. 4-5.

52. Оценка суммарной вредности уходящих газов котельной установки / П.В. Росляков, ИЛ. Ионкин, Л.Е. Егорова, И.А. Закиров // Теплоэнергетика. 2005. №9. С. 30-34.

53. Исследование процессов конверсии оксида углерода и бенз(а)пирена вдоль газового тракта котельных установок/ П.В. Росляков, И.А. Закиров, И.Л. Ионкин и др. // Теплоэнергетика. 2005. №4. С. 44-50.

54. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года. http://minenergo.gov.ru/news/min news/1515.html

55. Методические указания "Организация контроля газового состава продуктов сгорания стационарных паровых и водогрейных котлов" СО 34.02.320-2003. М.: СПО ОРГРЭС, 2003.

56. РД 52.04.186-89. Руководство по контролю загрязнения атмосферы. -С-Пб., 1991.

57. Сжигание природного газа с контролируемым химическим недожогом как эффективное средство снижения выбросов оксидов азота/ П.В. Росляков, И.Л. Ионкин, Л.Е. Егорова // Новое в российской электроэнергетике. 2006. №12. С. 23-35.

58. Эффективное сжигание топлив с контролируемым химическим недожогом / П.В. Росляков, И.Л. Ионкин, К. А. Плешанов // Теплоэнергетика. 2009. №1. С. 20-23.

59. Внедрение сжигания топлива с контролируемым химическим недожогом/ П.В. Росляков, К.А. Плешанов // Новое в российской электроэнергетике. 2010. №1. С. 12-30.

60. Оптимальные условия для сжигания топлива с контролируемым химическим недожогом/ П.В. Росляков, К.А. Плешанов, И.Л. Ионкин // Теплоэнергетика. 2010. №4. С. 17-22.

61. Ходаков Ю.С. Оксиды азота и теплоэнергетика, проблемы и решения. М.: ООО «ЭСТ-М», 2001.

62. Варнатц Ю., Маас У., Диббл Р. Горение. Физические и химические аспекты, моделирование, эксперименты, образование загрязняющих веществ / Пер. с. англ. Г.Л. Агафонова. Под ред. П.А. Власов. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006.

63. Baukal, Charles E., Schwartz, Robert E., Baukal, Charles E. Jr., The John Zink Combustion Handbook, CRC Press, Boca Raton, Fl., March 27, 2001.

64. Е.Ф. Бузников, К.Ф. Родцатис, Э.Я. Берзинып / Производственные и отопительные котельные — 2-е изд., перераб. — М.: Энергоатомиздат, 1984.

65. Результаты исследования некоторых методов снижения выбросов оксидов азота на ПТУ-170 Невиномысской ГРЭС / Гаврилов А.Ф., Фадеев С.А., Сапаров М.И., Нечаев В.В. // Электрические станции. 2005. №8. С. 32-37.

66. Reduse NOx emissions. Toyota motor sales, U.S.A. Inc, 2001.

67. Энергетическая стратегия России на период до 2020 года // Прил. к обществ.-дел. журн. «Энергетическая политика». — М.: ГУ ИЭС, 2003.

68. Тепловые и атомные электростанции: Справочник / Под общ. ред. А.В. Клименко и В.М. Зорина. 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Издательство МЭИ, 2003. (Теплоэнергетика и теплотезника; кн. 3).

69. Reducing NOx emissions using Carbon Monoxide (CO) measurement. Rosemont Analytical, 1999.

70. The Benefits of Coal/Air Flow Measurement and Control on NOx Emission and Boiler Performance/ S. Laux, J. Grusha//. Foster Wheeler Power Group. Powergen Europe. Dtisseldorf, Germany., 2003

71. Carbon Monoxide Measurement in Coal-Fired Power Boilers/ Yokogawa Corporation of America, 2008.

72. Природоохранные технологии ТЭС. Сборник научных статей /Под ред. Г.Г.Ольховского, А.Г.Тумановского, В.П.Глебова.- М.: ВТИ, 1996.

73. Моделирование кинетики образования полициклических ароматических углеводородов в пылеугольном факеле / Герасимов Г.Я., Росляков П.В. // Вестник Московского Государственного Университета. Серия 2. Химия. 1999. Том 40. № 1.

74. The behavior of polycyclic aromatic hydrocarbons during the early stages of soot formation / Frederick W. Lam, Jack В. Ho wad, John P. Longwell// Twenty-Second (international) on Combustion, p. 323, The Combustion institute, 1988.

75. Трембовля В.И. и др. Теплотехнические испытания котельных установок. 2-е изд. перераб. и доп.— М.: Энергоатомиздат, 1991.

76. РД 34.02.303-98. Отраслевая инструкция по нормированию выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для тепловых электростанций и котельных. М.: СПО ОРГРЭС, 1998.

77. Показатель суммарной вредности продуктов сгорания энергетических топлив / Кропп Л.И., Залогин Н.Г., Яновский Л.П. // Теплоэнергетика. -1978. №10. С. 47-49.

78. Росляков П.В., Егорова Л.Е., Ионкин И.Л. Расчет вредных выбросов ТЭС в атмосферу /Под ред. П.В. Рослякова. М.: Издательство МЭИ, 2002.

79. РД 34.02.305-98. Методика определения валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от котельных установок ТЭС. М.: АООТ "ВТИ", 1998.

80. Сжигание топлива с контролируемым химическим недожогом / Плешанов К.А., Росляков П.В. // XXXVII НЕДЕЛЯ НАУКИ СПБГПУ: Материалы Всероссийской межвузовской научной конференции студентов и аспирантов. Ч. III. — СПб.: Изд-во Политехи, унт-та, 2008.

81. Сигал И.Я. Развитие и задачи исследования по изучению условий образования окислов азота в топочных процессах. // Теплоэнергетика. 1983. №9. С. 5-10.

82. Щелоков А.И. Механизм подавления оксидов азота в процессах сжигания газового топлива // Вестник Самарского государственного технического университета, выпуск №1, 1994, с. 219-227.

83. Лахов В.А. Адаптация 111111 Роса в среде Windows. Дисс. . маг. М, 2009.

84. Росляков П.В., Колесникова Л.Е. Пакет прикладных программ для расчёта эмиссии оксидов серы и азота в энергетических установках. Кинетика химических реакций. Тезисы X Симпозиума по горению и взрыву. Черноголовка, ИХФЧ, 1992. С. 35-36.

85. Математическое моделирование и расчёт эмиссии токсичных продуктов сгорания органических топлив /П.В. Росляков, Л.Е. Егорова, А.В. Буркова и др. // Теплоэнергетика. 1993. №7. С. 63-68.

86. Разработка программы расчета эмиссии оксидов азота при сжигании топлива сложного состава. Колесникова Л.Е. Отчёт по УИР, М.:МЭИ, 1988 г.

87. Супранов В.М., Рябов Г. А., Мельников Д. А. / Исследование возможности и целесообразности перевода котлов БКЗ-420-140-НГМ на кислородное сжигание топлива // Теплоэнергетика. 2010. №4. С. 2327.

88. Внуков А.К. Защита атмосферы от выбросов энергообъектов: Справ. -М.: Энергоатомиздат, 1992.

89. Привезенцев Д. В. Исследование и внедрение способа двухступенчатого сжигания топлива в газомазутных котлах с целью снижения выбросов оксидов азота. Дисс. . маг. М, 2000.

90. Закиров И.А. Исследование и внедрение способа нестехиометрического сжигания топлива в газомазутных котлах с целью снижения выбросов оксидов азота. Дисс. . канд. техн. наук. М., 1999.

91. Кондратьев В.Н., Никитин Е.Е. Кинетика и механизмы газофазных реакций. -М.: Наука, 1974.

92. Hydroxyl radical and atomic oxygen concentrations in high intensity turbulent combustion / Malte P.C., Schidt S.C., Pratt D.T. // 16-th symposiym of Combustion, 1972, vol. 19, №2, P. 289-296.

93. Merryman A.L., Levy F. 13-th Symposiym on combustion. Pittsburg, 1971. P. 583-595.

94. Fenimore C.P., Jones G.W. Journal of physical Chemistry. 1958. №62. P. 178.

95. Росляков П.В. Исследование механизмов образования окислов серы и азота в топках с пересекающимися струями: Дис. . канд. техн. наук. М., 1979.

96. Внуков А.К. Защита атмосферы от выбросов энергообъектов: Справ. -М.: Энергоатомиздат, 1992.

97. Работы ВТИ по снижению выбросов оксидов азота технологическими методами / Ю.П.Енякин, В.Р.Котлер, В.И.Бабий и др. // Теплоэнергетика. 1991. №6. С. 33-38.

98. Влияние схем сжигания и режимов на шлакование. Трёхступенчатое сжигание / А.Н. Алехнович, В.В. Богомолов // Электрические станции. 2002. №4. С. 82-85.

99. F. Widly. Fired Heater Optimization. Pittsburgh: AMETEK Process Instruments, 2006.

100. NOx control for utility boiler ozone transport rule compliance / Fazran H., Sivy J., Boyle J., and other// 31st International technical conference on coal utilization & fuel systems. Cleanwater, 2006.

101. Энергоблоки повышенной эффективности / Стырикович М.А., Сафронов Л.П., Берсенев А.П., Шевченко B.C., Овчар В.Г., Липец А.У. //Теплоэнергетика. 1996. №5. С. 39-42

102. Голуб. А.А., Роганков М.П., Сафронов Г.В. Мировой опыт решения проблемы сокращения выбросов парниковых газов // Тр. 2-й Междунар. науч.-практ. конф. «Экология в энергетике — 2005», 19-21 октября 205 г., Москва. М.: Издательство МЭИ. 2005. С. 82-85.

103. Глебов. В.П., Медик Е.Н., Чугаева А.Н. Конвенция ООН об изменении климата и электроэнергетика // Электрические станции. 2002. №7. С. 27.

104. Development of technology for C02 recovery from fuel gases / Masaki I., Shigeaki M., and other // JSME Int. J. B. 1998. Vol. 41. №4. P. 148.

105. Discussion on the potential and cost of different C02 emission control options in Europe // VGB Power Techn. Intern. Ed. 2001. Vol. 81. № 10. P. 92-97.

106. Pilot project for C02 subterrarian disposal // Lagerung. VEO J. 2006. №3. P.35.

107. Современные методы очистки дымовых газов тепловых электростанций от диоксида углерода / Ежова Н.Н., Сударева С.В. // Теплоэнергетика. 2009. №1. С. 14-19.

108. Рамочная конвенция Организации объединённых наций об изменении климата. Организация Объёдинённых наций, 1992. http://unfccc.int/resource/docs/convkp/convru.pdf

109. Разработка программно-вычислительного комплекса системы мониторинга вредных газообразных и жидких выбросов тепловых электростанций / Росляков П.В., Ионкин И.Л., Щелоков Ю.В. и др. — Электрические станции, 1998, №7.

110. Система мониторинга вредных газообразных и жидких выбросов тепловых электростанций / Росляков П.В., Ионкин И.Л., Щелоков Ю.В. и др. Электрические станции, 1998, №3.

111. Закиров И.А. Разработка теоретических основ и комлексное внедрение природоохранных технологий на ТЭС. Дисс. . докт. техн. наук. М., 2005.

112. Environmental monitoring at the Ryazan district power station / Gavrilov E.I., Guglina L.L., Pokrovskaya L.S., and other // Thermal engeneering. 1999 №5. P. 44-53.

113. Комплексные натурные экологические исследования в районе тепловых электростанций большой мощности / Волков Э.П. Гаврилов Е. И. // Электрические станции. 2005. №8. С. 24-30.

114. Combustion & environmental monitoring. Harrys S. Land Instruments Int.: Dronfield, Derbyshire, UK. 2002.

115. Шлакование поверхностей нагрева при сжигании непроектных топлив/ Янко П.И. // Электрические станции. 1993. №3. С. 29-31.

116. Росляков П.В., Закиров И.А., Ионкин И.Л., Егорова Л.Е. Методические проблемы контроля газовых выбросов на ТЭС и в котельных // Вестник МЭИ М.: Изд-во МЭИ, 1997, №1, с. 25-32.