автореферат диссертации по энергетике, 05.14.01, диссертация на тему:Разработка, исследование и внедрение комплекса мероприятий по повышению экологической безопасности, эксплуатационной надежности экономичности оборудования ТЭС
Автореферат диссертации по теме "Разработка, исследование и внедрение комплекса мероприятий по повышению экологической безопасности, эксплуатационной надежности экономичности оборудования ТЭС"
На правах рукописи
ГАЛАС ИВАН ВАСИЛЬЕВИЧ
РАЗРАБОТКА, ИССЛЕДОВАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ КОМПЛЕКСА
МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ, ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ II ЭКОНОМИЧНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС
Специальность: 05 14 01- «Энергетические системы и комплексы»
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Москва - 2004
Работа выполнена в Московском энергетическом институте (Техническом университете) на кафедре Тепловых электрических станций.
Научный руководитель: доктор технических наук
Зройчиков Николай Алексеевич
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
Кормилицын Владимир Ильич кандидат технических наук Чернов Сергей Львович
Ведущая организация: Филиал ОАО «Инженерный центр
ЕЭС» - фирма ОРГРЭС"
Защита диссертации состоится на заседании диссертационного совета Д 212.157.14 в Московском энергетическом институте (Техническом университете) по адресу: Москва, ул. Красноказарменная, д. 17, ауд. Б-205. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МЭИ (ТУ). Отзывы на автореферат диссертации (в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения) просим направлять по адресу: 111250, Москва, ул. Красноказарменная, д. 14, Ученый совет МЭИ (ТУ). Автореферат разослан «.......».................2004г.
Ученый секретарь
диссертационного
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Электроэнергетическое производство оказывает существенное влияние на окружающую среду выбросами загрязняющих веществ в атмосферу и водный бассейн, а также посредством шумового воздействия. В России и за рубежом приняты жесткие экологические нормы концентраций вредных веществ в дымовых газах котлов, в сбросных водах и по уровню шума. Соблюдение нормативов и обеспечение экологической чистоты оборудования ТЭС является важнейшей задачей.
В Российской теплоэнергетике решение этой задачи идет по пути разработки, исследования и внедрения новых малозатратных технических и технологических решений, направленных на обеспечение экологической безопасности существующего энергетического оборудования, при сохранении его эксплуатационной надежности и экономичности. Научное обоснование и опытно - промышленная проверка таких решений в промышленных условиях черезвычайно актуальны.
Целью работы являлась разработка, исследование и внедрение комплекса технических решений направленных на достижение экологической безопасности тепловой электростанции большой мощности, в том числе:
- достижение экологической чистоты котлов ТЭЦ при сохранении их высокой надежности и экономичности;
- снижение сбросов вредных веществ в водный бассейн;
- снижение шумового воздействия ТЭЦ на прилежащую жилую застройку с применением новых систем шумоглушения для теплоэнергетического оборудования.
Научная новизна диссертационной работы:
- новым является комплексный подход к решению сопряженных задач обеспечения экологической чистоты, эксплуата! " эко-
номичности оборудования крупной ТЭЦ на базе применения современных технических решений;
- определены новые пути реконструкции топочно-горелочных устройств мощных газомазутных котлов с улучшенными экологическими характеристиками Впервые достигнуты экологические нормативы по выбросам оксидов азота для котлов СКД при сжигании природного газа и мазута во всем диапазоне нагрузок без снижения эксплуатационной надежности и экономичности котлов;
- проведены исследования режимов глубокой разгрузки теплофикационных энергоблоков с реконструированными котлами на скользящем давлении при работе с ПВД и без ПВД, а также при динамических возмущениях;
- впервые проведены исследования режимов работы отечественной установки обратного осмоса для обессоливания добавочной воды;
- исследованы факторы шумового воздействия ТЭЦ на территорию городской застройки и разработаны эффективные мероприятия по его уменьшению.
Практическая значимость работы заключается в том, что результаты исследований и разработок, полученные в диссертационной работе, использовались в течение длительного периода времени по мере завершения отдельных этапов исследований и продолжают использоваться в практике эксплуатации оборудования на ряде тепловых электростанций ОАО «Мосэнерго» и других энергосистем, а также на заводах-изготовителях.
Достоверность и обоснованность результатов подтверждается
- полнотой исследований экологических и технико-экономических характеристик котлов ТЭЦ, во всех диапазонах статических и динамических режимов работы и при сжигании различных видов топлив;
- повторяемостью результатов многочисленных промышленных экспе-
риментов, выполненных в различное время на однотипном теплоэнергетическом оборудовании;
- достигнутыми положительными результатами проведенных исследований и длительным периодом их использования на теплоэнергетическом оборудовании.
Личный вклад автора: заключается в формировании концепции работы, постановке задач, разработке и выполнении программ комплексных исследований в промышленных условиях, обобщении и анализе полученных данных, разработке и внедрении рекомендаций по оптимизации конструкций и режимов работы оборудования ТЭЦ..
Апробация работы. Материалы, отдельные разделы и основные положения диссертации докладывались и обсуждались на IV Международной конференции (Новочеркасск, 14-17 октября 2003 г.), на Всероссийском энергетическом форуме «ТЭК России в XXI веке» (Москва, Кремль, 3-5 марта 2004г.), на техническом совете ОАО «Мосэнерго» и ОАО ТКЗ в 2000г., на заседании кафедры «Тепловые электрические станции» МЭИ (ТУ) в 2004г,
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ.
Структура и объем диссертации Работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 132 наименования, содержит 200 страниц печатного текста, 69 рисунков, 1 приложение.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность, научная и практическая значимость темы, сформулированы цель и задачи работы и ее научная новизна, приведена краткая характеристика работы.
В первой главе проведен обзор исследований, выполненных в научно-исследовательских, пуско-наладочных организациях, учебных заведениях,
на заводах - изготовителях котельного оборудования. Значительное место уделено анализу опыта эксплуатации котельных агрегатов крупной мощности тепловых электростанций. На его основе определены цели и задачи диссертационной работы.
Во второй главе дано описание объектов исследований - котлов типа ТГМП-314Ц и ТГМ-96, а также разработанной методики экспериментальных измерений с расширенным объемом измерений (локального теплообмена в топке котла, состава топочных газов, содержания бенз(а)пирена в уходящих газах, экологических характеристик котлов при раздельном и совместном сжигании природного газа и мазута, акустических характеристик энергооборудования.
Применение разработанной методики экспериментальных исследований позволило получить новые данные о закономерностях изменения параметров, характеризующих экологическую безопасность и эксплуатационную надежность работы оборудования. Выбор объектов исследований определялся необходимостью использования разработанных в диссертации рекомендаций без проведения каких-либо дополнительных исследований. Этому требованию отвечали энергоблоки с котельными агрегатами типа ТГМП-314Ц и ТГМ-96.
В третьей главе дано описание технических решений, направленных на обеспечение экологической безопасности, надежности и экономичности котлов типа ТГМП-314Ц и ТГМ-96.
Анализ опыта эксплуатации котлов ТГМП-314Ц с циклонными предтоп-ками выявил ряд их недостатков (большие расходы электроэнергии на собственные нужды из-за высокого аэродинамического сопротивления пред-топков, увеличены в 2-3 раза концентрации оксидов азота в дымовых газах, относительно низкая надежность работы поверхностей нагрева).
Для получения представительных данных реконструкция была выполнена на четырех котлах ТГМП-314Ц. На котлах ст. № 5 и 6 выполнены: монтаж 16 прямоточно-вихревых горелок с тангенциальной компоновкой, в два яруса, установка в топке котла на фронтовой и задней стенах 8 сопл вторичного дутья, организация двухвихревой аэродинамической схемы в топке, установка двух дымососов рециркуляции газов (ДРГ), реконструкция нижней-радиационной части НРЧ), конвективного пароперегревателя низкого давления первой ступени (КПП НД1ст.), водяногоэкономайзера (ВЭ).
На котлах ст.№7,8 в отличие от котлов 5 и 6 установлены 16 прямоточно - вихревых горелок конструкции ТКЗ-ВТИ (рис.1). На этих котлах установлены новые ДРГ с Б-образными лопатками, частично захменена листовая набивка РВП на шаростержневую. Исследования на реконструированных котлах ст.№5,6 показали, что при двухступенчатом сжигании природного газа, включении одного ДРГ (г=10%), номинальной паропроизводительности котла, концентрации КОх в дымовых газах составили 110-120 мг/нм3. Включение двух ДРГ ( г=20%) приводит к снижению КОх до уровня 75-80 мг/нм3 При сжигании природного газа исследрования показали достаточную эксплуатационную надежность при сохранении высокой экономичности котлов (КПД брутто 93,45% при работе с ДРГ).
Исследования реконструированных котлов ст.№5,6 выявили ряд про-
блем (существенное повышение концентраций бенз(а)нирена в дымовых
газах, особенно при сжигании мазута, эксплуатационные проблемы, связанные с большой долей рециркуляции на нагрузках, близких к номинальным
Эти вопросы были решены на котлах ст №7,8 Выбор эксплуатационных топочных режимов при сжигании природного газа произведен в диапазоне нагрузок 614-930 т/ч.
Для улучшения условий работы пароохладителей промперег-ревателя на нагрузке, близкой к номинальной, была уменьшена доля рециркуляции дымовых газов до 6-8% (вместо 15% по проекту). Анализ полученных результатов при исследовании котла ст.№7 позволил установить, что без применения средств подавления приведенная концентрация оксидов азота в пересчете на номинальную нагрузку 980 т/ч дает 360 мг/м3. При совместном
использовании средств подавления образования оксидов азота приведенная концентрация оксидов азота в уходящих газах составляла 98 мг/м3. Работа промперегре-вателя и всех поверхностей нагрева не вызывала опасений. На котле ТГМП-314 ст.№8 были получены аналогичные результаты. (рис.2 и 3).
Исследования режимов работы котла при сжигании мазута проведены в диапазоне нагрузок 592-902 т/ч. Установлено, что приведенная концентрация оксидов азота без применения средств подавления при в
пересчете на номинальную нагрузку не превышает 460 мг/м3, что в 2,5-3 раза ниже, чем на аналогичных котлах с горелоч-ными устройствами других конструкций(рис.4и5).
Применение на котле горелок ТКЗ-ВТИ и комплекса мероприятий по подавлению образования оксидов азота не привело к ожидаемому повышению выброса в атмосферу
Рис.5 Величины концентраций оксидов азота в _ . . .
дымовых газах котла ТГМП-314Ц ТЭЦ-23 бенз(а)пирена. Даже при дос-ст-№7 (прив. ки=1,4) при 0=885 т/ч, при ежи-
гавии мазута в зависимости от средств подав- тижении МаКсИМалЬН°Г° эффек-
о
та по снижению NOx при сжигании мазута до 220 мг/м3, выбросы бенз(а)пирена находились на уровне 80 нг/м3. Для оценки вклада выбросов котлов ТЭЦ в загрязнение атмосферного воздуха бенз(а)пиреном были проведены расчеты рассеивания по программе «Эколог». Расчетные исследования показали, что при обеспечении всеми котлами ТЭЦ выбросов бенз(а)пирена на уровне, достигнутом на котле ст.№ 7, его содержание в приземном слое не превысит 0,05 ПДК (в пересчете на-максимально-разовую). Результаты по концентрациям оксидов азота и бенз(а)пирена в сравнении с другими типами горелочных устройств приведены на рис.6.
В главе также рассматриваются результаты исследования влияния эмульгирования мазута на выбросы вредных веществ. На котле ТГМП-314Ц ст.№8 с циклонными предтоп-ками (до реконструкции) при сжигании неэмульгированного мазута при г=8,2-8,6% увеличение а с 1,07 до 1,2 приводит к росту NOx с 415 до 615 мг/м3. Уменьшение доли рециркуляции
до 3,7% вызывает повышение содержания NOx на 60 мг/м">(рис.7).
Эмульгирование мазута при г=8,3% привело к увеличению содержания NOx с бЫмг/м3 до 714мг/м3 при изменении а от 1,09 до 1,15. Качественно
зависимости идентичны, однако подача топлива в виде водо-мазутной эмульсии увеличивает концентрацию оксидов азота на 100мг/мЗ ,т.е. на 1822%. Установлено, что более качественное распыление мазута при его эмульгировании способствует снижению генерации бензапирена. Эмульгирование при постоянной влажности 15,5% привело к снижению содержания углеводорода в продуктах сгорания на 20-30% (рис.8).
Эти результаты показывают, что при положительном влиянии на концентрации бенз(а)пирена, влияние эмульгирования мазута на концентрации оксидов азота в дымовых газах может быть не однозначным в зависимости от влажности, дисперстности, температуры и схемы подачи в топку котла.
В главе также изложены результаты исследований эффективности раздельного и совместного использования технологических способов подавления оксидов азота в топках котлов типа ТГМ-96, ст.№1,2,3,4.
Влияние ступенчатого сжигания на выход NOx проверялось на нагрузке 477 т/ч при работе всех 18 горелок. Достигнутая приведенная концентрация ЫОх=249 мг/нм3 в два раза превышает требования ГОСТа.
Наиболее эффективным для подавления NOx оказался вариант отключе-
ния по топливу (при открытых воздушных шиберах) горелок №13,18 с полностью закрытыми по газу и воздуху горелками №3,4 и открытым верхним воздушным дутьем. Приведенная концентрация NOx снизилась до 140 мг/нм3 - почти на 50% от исходного уровня при традиционном сжигании.
При подаче газов рециркуляции в смеси с воздухом наибольшее снижение концентрации оксидов азота в дымовых газах соответствует режиму с открытием направляющего аппарата ДРГ на 30%. В этом случае приведенная концентрация вредных выбросов достигает 75 мг/нм3, против 122 мг/нм3 при закрытом направляющем аппарате, но включенном ДРГ (рис.9). При ступенчатом сжигании с отключенным и включенным ДРГ на нагрузке 477 т/ч, КПД брутто котла составил 93,48% и 93,26% соответственно. Исследования работы пароперегревателя котла ст.№2 показали, что при наблюдавшихся приращениях энтальпии пара в пароперегревателе обеспечиваются достаточные запасы по впрыскам для регулирования конечного перегрева на уровне 550°С. Максимальные температуры пара в трубах и змеевиках отдельных ступеней-пароперегревателя составили: в РНП - 390-413°С, в крайних и средних ширмах соответственно - 407-443°С и 431-468°С, в КПП - не выше 560°С, что существенно ниже допустимых. Исследования эффективности рециркуляции дымовых газов на котле ст. № 3, подтвердили высокую технико-экономическую эффективность разработанных технологических методов подавления оксидов азота.
Рпе ■ 177т/ч
с»«!»»[
<
1
-
1
1 V 1
1 1
1
1 1 УП на ая-
ОМ 100
3 .ТРМИФОМЮС оампм**, 18 ПФМВ, ДРГ ело»
а • н торьлм, ДИ" от«л
4 -1еж«;фгилв>«и
Рас. 9. Зависимость приведенное концентрация оксидов азота от степени открытии направляющего аппарата ДРГ
В четвертой главе рассмотрены результаты исследований работы котла ТГМП-314 после реконструкции на скользящем давлении в диапазоне нагрузок (0.8-0.45) номинальной. В режимах работы блока с ПВД с уменьшением нагрузки блока давление среды в топочных экранах снижалось от сверхкритического при Б=0.65 номинальной до 137 кг/см2 при нагрузке блока, равной 0.45 номинальной. Давление острого пара в рассматриваемом диапазоне нагрузок уменьшалось до 123 кг/см2. Температуры среды в радиационных поверхностях монотонно уменьшались со снижением нагрузки. По экспериментальным данным парообразование среды начиналось в НРЧ и завершалось в ВРЧ, температура среды на выходе соответствовала температуре перегретого пара. Номинальный перегрев вторичного пара обеспечивался при небольших расходах на впрысках, установленных в рассечке КППНД-1 и КППНД -II ( 10 т/ч). При этом температура пара на выходе из КППНД-1 не превосходила 440-450°С.
Температуры экранных труб со снижением нагрузки вследствие уменьшения температуры среды и теплового потока понижались на 50-70 °С. При нагрузке 0.45 номинальной температуры труб НРЧ составляли 370-390°С.
В режимах работы блока с. отключенной системой регенерации при уменьшении нагрузки блока до 0.5 номинальной давление острого пара снижалось до 120 кг/см2, а в топочных экранах до 135 кг/см2. Температуры среды в радиационных поверхностях нагрева с уменьшением нагрузки монотонно уменьшались, проходя экономайзерную зону, парогенерирующую, а на выходе из ВРЧ соответствовали слабо перегретому пару. Температуры острого пара во всем диапазоне нагрузок соответствовали номинальным величинам. Температуры труб НРЧ в зоне обогрева с уменьшением нагрузки снижались и не превышали 380-390°С при Б = 0.5 БЫОМ.
В переменных режимах работы блока разбалансы до 10 % с выдержкой
до 10 мин., за это время обеспечивалась стабилизация температуры в радиационных поверхностях нагрева. Увеличенные до 20% разбалансы выдерживались от 2 до 5 мин. по условию сохранения температур перегретого пара в разрешенном диапазоне. Отклонения температур среды в НРЧ, не превышающие 2-4°С, температурная разверка в трубах и панелях НРЧ практически оставалась неизменной, среда в этой поверхности нагрева не выходила на перегрев. При уменьшении расхода питательной воды или давления в тракте открытием РК турбины температуры среды в НРЧ уменьшались вследствие понижения давления. Температуры труб НРЧ в зоне обогрева в рассматриваемых опытных режимах также изменялись незначительно и не превышали 400-405°С. При резком изменении давления в тракте котла, обусловленного открытием 5-го и 6-го РК турбины, температуры среды в НРЧ уменьшались, соответствуя новой (меньшей) температуре насыщения.
Имеющие место в ВРЧ при разбалансах режима температуры среды и величины разверки не достигают кризисных величин. Со снятием возмущения режим ВРЧ восстанавливается и стабилизируется на исходном уровне. При работе блока без ПВД режимы НРЧ в условиях, динамических разбалансов режима.практически не отличались от имевших место при работе блока с ПВД.
Анализ полученных результатов позволяет сделать заключение о достаточной эксплуатационной надежности поверхностей нагрева реконструированного котла при работе блока с ПВД на скользящем давлении в диапазоне нагрузок до 0.45 БЫОМ., а при отключении ПВД до нагрузки 0.5 БЫОМ.
В пятой главе рассматривается комбинированная схема обессоливания. добавочной воды энергетических котлов.
Исходной водой для УОО-50А служит маломутная высокоцветная вода
Пироговского водохранилища, прошедшая коагулирование оксихлоридом алюминия и полиакриламидом в осветлителе.
Осветленная (исходная) вода подается на вход УОО-50А через фильтр-ловушку для улавливания фильтрующих материалов, которые могут выноситься из фильтров предочистки. Минимальный размер задерживаемых частиц в фильтре-ловушке 0,3 мм.
ФТО выполняет роль барьерных фильтров и предназначены для задержания проскоков взвешенных частиц.
Из ФТО исходная вода поступает во всасывающий коллектор блока БВН. От насосов исходная вода направляется в БОМ, где под давлением фильтруется через обратноосмотические мембраны, разделяясь на два потока - пермеат и концентрат (рис. 10).
Пермеат направляется, на вторую (ионитную) ступень обессоливающей установки, включающей Н- и ОН-фильтры, а концентрат направляется на сброс.
Исследования показали, что жесткость пермеата стабильна в течение всего фильтроцикла, основная масса примесей (катионов и анионов) задерживается мембранами на первой ступени, задержание мембранами примесей стабильно в течение всего фильтроцикла (рис.11). При работе УОО-50А в качестве первой ступени обессоливания в 2,5-3 раза увеличиваются фильтроциклы ионитных фильтров второй ступени. Для всей
Рн с. 10.Принципиальная схема установки
С " мывкн мембран; 6 - бах концентрированной а серной кислоты; 7 - насос-дозатор серной кислоты; 8-исходвая вода после предочнсткв.
УОО -50А. 1 — фильтр тонкой очистки 5 мкм;
—* 2 - насос высокого давления; 3 - блок обрат-х -
2 воосмотвческнх мембранных модулей (три ■ ?
* и ступени); 4 — бак растворов химической про-
X £ мывкн мембран; 5 - насос химической про-
цепочки ВПУ в 6-7 раз сокращается расход щелочи и кислоты на регенерацию ионитов. Загрязнение стоков в 3-3,5 раза ниже, чем при ионитном обессо-ливании.
В условиях ТЭЦ-23 очистка исходной воды обратным осмосом перед ее ионитным дообессоливанием оказалась экономичной и надежной в эксплуатации при одновременном улучшении экологических показателей работы ТЭЦ, снижении себестоимости обработанной воды на 30%. В шестой главе рассмотрены вопросы эффективности разработанных мероприятий по шумо-
глушению. Срабатывание
предохранительных клапанов на блоках с турбинами Т-250-240 с выбросом пара сопровождается превышением в близлежащих жилых массивах уровней звука над нормативными максимально-допустимыми на 30-40
дБ(А)
Проведенные исследования системы сброса пара показали, что шум на расстоянии 10 метров от шумоглушителя снизился при первом режиме подрыва одного предохранительного клапана со 131 дБА до 116 дБА. При втором режиме подрыва, когда сработали два предохранительных клапана одновременно, шум в 10 метрах от шумоглушителя был 118 дБА.
Уровень звука на расстоянии 120 м на уровне земли прямо против глушителей не превысил 86 дБА, а на расстоянии 800 м от глушителей по сравнению со сбросом пара по ранее существовавшей схеме (рис. 12) уменьшился
на 23 дБА.
В данной главе также приво-] дятся результаты исследования коаксиального (КО) шумоглушителя осевого дымососа. Параметрами измере-
Рнс. 14. Затухание уровня звуковой мощво-
ний являлись уровни звукового давления (УЗД) в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31.5 - 8000 Гц. На рис.13 и 14 показаны изменения УЗД до и после глушителя и затухание уровней звуковой мощности на КО глушителе. Видно, что наибольшее снижение УЗД имеет место на среднегеометрических частотах 31,5,63 и 500 Гц.
7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Исследованиями на реконструированных паровых котлах ТГМП-314Ц (ст.№5 и 6) установлено, что при двухступенчатом сжигании природного газа, при включении одного ДРГ (г=10%), при паропроизводительности котла, близкой к номинальной, концентрации оксидов азота в дымовых газах составили 110-120 мг/нм3, что ниже норматива.
2. На котлах (ст.№7и8) при установке малотоксичных горелок ГМВИг(Ш)-50 конструкции ТКЗ-ВТИ было установлено, что без применения средств подавления NOx обеспечивается пониженная генерация оксидов азота, концентрация которых в продуктах сгорания на номинальной нагрузке при сжигании газа и мазута составляет соответственно 360 и 460 мг/м3, что почти в 2-3 раза меньше, чем на аналогичных котлах с горелками других конструкций. При вводе в топку через горелки рециркуляции дымовых газов (г=6%) и организации двухступенчатого сжигания (р=8%) достигнуты выбросы NOx: на природном газе 100 мг/м3 и на мазуте 220 мг/м3, что ниже нормативных требований.
3. В эксплуатационных режимах направленных на глубокое подавление NOx не наблюдалось повышения концентраций бенз(а)пирена. Содержание БП в уходящих газах реконструированного котла ст.№7 не превышало 63 нг/м3 при сжигании газа и 80 нг/м3 при сжигании мазута, число Баха-раха было ниже требований.
4. В диапазоне исследованных нагрузок на газе (614-93От/ч) и на мазуте (562-902т/ч) в режиме ступенчатого сжигания и ограниченной доле рециркуляции дымовых газов реконструированные котлы ТГМП-314Ц (ст.№7и8) работают надежно, с выдерживанием номинальных параметров острого пара и пара промперегрева. Экономические показатели работы котла после реконструкции также сохранены на высоком (проектном) уровне.
5. Результаты исследований режимов работы блока с реконструированным котлом ТГМП-314 позволяют рекомендовать режим скользящего давления в регулировочном диапазоне нагрузок (0,8-0,5) номинальной с ПВД и с отключенными ПВД при работе на природном газе. Экономия топлива при работе на ПТН составляет 1.0 тут/ч и при работе на ПЭН 0 6 тут/ч.
6. Исследованиями методов подавления оксидов азота на котлах типа ТГМ-96, ст. № 2 и ст. № 3 установлено, что использование ступенчатого способа сжигания газа в сочетании с рециркуляцией дымовых газов снижает концентрации оксидов азота с 350 мг/м3 до уровня 75-95 мг/м3.
7. В результате исследований и внедрения конструктивных и технологических мероприятий на энергетических котлах ТЭЦ-23 выбросы оксидов азота за период с 1994 по 2002 г.г. сократились в 4,5 раза при сохранении высокой надежности и экономичности работы котлов.
8. Комбинированная обессоливающая установка производительностью 50 м3/час для подготовки добавочной воды энергетических котлов, в 6 - 7 раз сокращает расход щелочи и кислоты, загрязненность стоков в 3 - 3,5 раза ниже, чем при ионитном обессоливании.
9. Определены меры, направленные на дальнейшее улучшение акустической ситуации вокруг станции. Новая система шумоглушения сброса пара после предохранительных клапанов снизила уровень звука на 23 дБА. Акустические измерения, выполненные на глушителе осевого дымососа, показали, что его эффективность зависит от режима работы и составляет от 2-6 до 15-18 дБ для различных частот.
Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:
1. Испытание устройства сброса пара в атмосферу после предохранительных клапанов /И.В. Галас, ЕМ. Марченко, Ю.Е. Мишенин, и др // Известия Академии промышленной экологии. -1999. - № 1. - с. 51-56.
2. . Влияние эмульгирования мазута на выбросы вредных веществ /Галас И.В., Морозов О.В., Усман Ю.М // Энергосбережение и водоподго-товка. - 2000. - № 3. - с. 69-75
3. Результаты комплексных испытаний котла ТГМП-314 ТЭЦ-23 АО Мосэнерго после реконструкции /Ю.П. Енякин, Н.А Зройчиков, И.В. Галас,
20 1- 76 9 4
и др // Электрические станции. - 2002. - № 2. - с. 10-15.
4. Обессоливание добавочной воды котлов на ТЭЦ-23 обратным осмосом /Галас И. В. Чернов Е. Ф., Ситняковский Ю. А. // Электрические станции. - 2002. - № 2. - с. 16-21
5. Модернизация котлов ТГМП-314Ц, оборудованных циклонными предтопками, для снижения вредных выбросов и повышения надежности работы горелочных устройств и поверхностей нагрева /Н.А. Зройчиков, Б.Н. Глускер, И.В. Галас и др. // Теплоэнергетика. - 2002. - № 12 - с. 17-21.
6. Режимы работы на скользящем давлении энергоблока с реконструированным котлом ТГМП-314 /Зройчиков Н.А., Галас И.В, Глускер Б.Н.и др. // Энергосбережение и водоподготовка.-2004. -№ 1 .-с.50-54.
7. Технические решения по реконструкции котлов ТГМП-314Ц с целью повышения надежности и снижению выбросов оксидов азота в атмосферу /Зройчиков, И В. Галас, Ю.М. Цыпкин // Материалы IV международной конференции «Повышение эффективности производства электроэнер-гии».-2003. -Новочеркасск, 2003.-е. 96-98.
' 8. Применение пленкообразующего амина для консервации теплотехнического оборудования на ТЭЦ-23 ОАО «Мосэнерго» /Зройчиков НА, Рыженков В.А., Галас И.В.и др. // Теплоэнергетика. - 2003. - № 19. - с. 9-14.
Подписано в печать ^^¡ь^-Зэк. 'Тир. П.Л. iЬ
Полиграфический центр МЭИ (ТУ
Красноказарменная ул., д 13
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Галас, Иван Васильевич
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ И ПОСТАНОВКА
ЗАДАЧИ
1.1. Образование бенз(а)пирена при сжигании топлив.
1.2. Защита водных объектов от загрязнения сточными водами ТЭС.
1.2.1. Схемы и технологии обработки воды бессточных систем оборотного охлаждения.
1.2.2. Малоотходные технологии обессоливания воды.
1.3. Снижение влияния шума ТЭС на селитебную зону.
1.4. Условия работы оборудования исследуемой ТЭЦ.
1.5. Постановка целей и задач исследований.
ГЛАВА 2. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭЦ. МЕТОДИКА
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1. Технические и ситуационные данные.
2.1.1. Котельный агрегат типа ТГМП-314Ц.
2.1.2. Котельный агрегат типа ТГМ-96.
2.2. Методика экспериментальных исследований.
2.2.1. Измерение локальных тепловых потоков.
2.2.2. Измерение выбросов бенз(а)пирена и состава топочных газов.
2.2.3. Измерение температур среды и поверхностей нагрева.
2.2.4. Методика измерений и обработки опытных данных.
2.2.5. Методика акустических измерений и расчетов.
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА, ИССЛЕДОВАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЧИСТОТЫ, НАДЕЖНОСТИ И ЭКОНОМИЧНОСТИ ПАРОВЫХ КОТЛОВ ТЭЦ-23.
3.1. Реконструкция котлов.
3.1.1. Прямоточно-вихревая горелка АО "Экотоп" энергетических котлов
5 и №6.
3.1.2. Новая горелка типа ГМВИг(111)-50 ТКЗ-ВТИ для энергетических котлов №7 и №8.
3.2. Исследования экологических и технико-экономических характеристик реконструированных котлов типа ТГМП-314Ц.
3.2.1. Общая характеристика работы котла.
3.2.2. Результаты измерений оксидов азота.
3.2.3. Оценка экономичности котла.
3.2.4. Исследование режимов работы поверхностей нагрева.
3.2.5. Исследование локальных падающих тепловых потоков в топке.
3.2.6. Исследование состава газовой среды в пристенных зонах топочной камеры.
3.2.7. Исследование выбросов бенз(а)пирена.
3.2.8. Результаты измерений оксидов азота ЭК№6.
3.2.9. Оценка экономичности котла.
3.2.10. Исследования режимов работы поверхностей нагрева.
3.2.11. Выводы по разделам 3.2.1-3.2.10.
3.2.12. Общая характеристика работы и наладочные испытания новых горелочных устройств ТКЗ-ВТИ при работе на газе
3.2.13. Оценка экономичности котла №7.
3.2.14. Исследования режимов пароводяного тракта высокого давления.
3.2.15. Исследования режимов пароперегревателя низкого давления.
3.2.16. Исследования при сжигании мазута. Результаты измерений оксидов азота в дымовых газах.
3.2.17. Оценка экономичности котла.
3.2.18. Исследование характеристики газо-воздушного тракта.
3.2.19. Результаты исследования содержания оксидов азота, монооксида углерода и бенз(а)пирена при сжигании газа, мазута и их смеси.
3.2.20. Выводы по разделам 3.2.12-3.2.19.
3.3. Влияние эмульгирования мазута на выбросы вредных веществ.
3.4. Исследование режимов работы котлов типа ТГМ-96 с рециркуляцией дымовых газов.
3.4.1. Результаты измерений оксидов азота ЭК №2.
3.4.2. Оценка экономичности котла.
3.4.3. Исследование режимов пароперегревателя.
3.4.4. Выводы по разделам 3.4.1-3.4.3.
3.4.5. Итоговые результаты исследований, разработок и внедрений конструктивно-технологических мероприятий на энергетических котлах ТЭЦ-23.
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАЗГРУЗКИ БЛОКА 250/300 МВТ (СТ. № 7) С РЕКОНСТРУИРОВАННЫМ КОТЛОМ ТГМП-314 НА
СКОЛЬЗЯЩЕМ ДАВЛЕНИИ.
4.1. Исследование режимов работы котла при работе на скользящем давлении.
4.I.I. Стационарный режим работы блока с ПВД.
4.1.2 Режим работы блока без ПВД.
4.1.3. Режимы работы блока при динамических возмущениях.
4.2. Оценка эффективности произведенной реконструкции котлов.
4.3. Оценка эффективности работы блока на частичных нагрузках со скользящим давлением.
4.4. Выводы по главе 4.
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА
ОБЕССОЛЕНОЙ ВОДЫ, ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ
ОБРАТНООСМОТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ У00-50А.
5.1. Выводы по главе 5.
ГЛАВА 6. ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕРОПРИЯТИЙ ПО
ШУМОГЛУШЕНИЮ.
6.1. Акустическое обследование ТЭЦ, прилегающей территории и на территории жилой застройки.
6.2. Шумовые характеристики станции.
6.3. Расчет уровней шума на прилегающей территории.
6.4. Корректировка мероприятий по снижению шума.
6.5. Исследование системы шумоглушения котла блока № 7.
6.5.1. Описание системы шумоглушения для котла ТГМП-314. Система шумоглушения блока №7.
6.5.2. Результаты исследования системы шумоглушения.
6.6. Исследования коаксиального (КО) глушителя после дымососа 6А
6.6.1. Результаты измерений и акустическая эффективность
КО глушителя.
6.6.2. Оценка погрешностей измерений.
6.7. Выводы по главе 6.
Введение 2004 год, диссертация по энергетике, Галас, Иван Васильевич
Современное состояние отечественной энергетики во многом определяется состоянием отраслей и экономики в целом, работающих в кризисных условиях переходного к рыночным отношениям периода. Оно характеризуется резким снижением темпов воспроизводства основных фондов, при этом объем капитальных вложений в энергетический комплекс уменьшился примерно в три раза. В этих условиях становится очевидным, что энерго- и теплоснабжение страны в ближайшей перспективе будет осуществляться на существующем оборудовании.
Сложившаяся в настоящее время ситуация в теплоэнергетике России выдвигает проблемы совершенствования режимов эксплуатации и повышения экологической безопасности существующего энергетического оборудования тепловых электростанций, в том числе оборудования ТЭЦ с энергоблоками крупной мощности.
Разработка, исследование и внедрение усовершенствованных конструкций ответственных узлов и деталей теплового оборудования, повышение его эксплуатационной надежности, экономичности и экологической безопасности, научное обоснование и широкая экспериментальная проверка новых решений в промышленных условиях являются важной народнохозяйственной задачей.
Результаты исследований, выполненных в данном направлении, рассматриваются в настоящей диссертационной работе. Они были ориентированы на выявление малозатратных путей повышения эксплуатационной надежности, экономичности и маневренности существующего котельного оборудования в переменных и стационарных режимах работы, повышения его экологической безопасности за счет уменьшения вредного воздействия на окружающую среду с последующим широким внедрением разработанных рекомендаций в практику эксплуатации ТЭЦ.
Целью работы являлись совершенствование конструкции, пусковых режимов, режимов глубокой разгрузки теплофикационных энергоблоков Т
250 с использованием скользящего давления, исследования экологических, технических и технико-экономических характеристик реконструированных котлов, разработка мероприятий по охране водного бассейна от вредных выбросов, исследования эффективности разработанных мероприятий по снижению акустического воздействия работающего оборудования на окружающую среду.
Для выполнения намеченной цели и задач исследований были изучены результаты ранее проведенных работ научно-исследовательских и наладочных организаций, заводов-изготовителей, а также опыт эксплуатации теплофикационных энергоблоков крупной мощности. Обзор этих работ приведен в главе 1.
Во второй главе дано краткое описание тепловых схем и конструкции объектов исследований, а также изложена методика экспериментальных исследований с расширенным объемом измерений, с использованием современной приборной базы.
В третьей главе даны результаты разработки, исследования и внедрения конструктивных и технологических мероприятий по обеспечению экологической чистоты, надежности и экономичности паровых котлов ТЭЦ-23 при раздельном и комбинированном сжигании природного газа и мазута.
В четвертой главе представлены результаты исследования режимов глубокой разгрузки теплофикационных энергоблоков с реконструированным котлом на скользящем давлении при работе с и без ПВД и при динамических возмущениях.
В пятой главе приведены результаты исследований по охране водного бассейна от вредных выбросов
В шестой главе приведены результаты исследований эффективности разработанных мероприятий по уменьшению акустического воздействия станции на окружающую среду.
В заключении работы изложены основные выводы по диссертации, а также приведен список использованной литературы.
Научная новизна диссертационной работы: впервые получены положительные научные результаты широкомасштабной реконструкции теплоэнергетического оборудования мощной ТЭЦ г. Москвы с обеспечением резкого снижения вредного воздействия на окружающую среду; разработан комплексный подход к решению сопряженных задач повышения экологической безопасности, эксплуатационной надежности и экономичности котельного оборудования крупной ТЭЦ; научно обоснованы пути совершенствования конструкции горелочных устройств котлов с коренным улучшением их экологических характеристик; исследованы характеристики локального теплообмена в топке реконструированных котлов и состав топочных газов в пристенных зонах котлов после их реконструкции; исследованы экологические характеристики котлов при раздельном и совместном сжигании природного газа и мазута и получены новые данные о содержании бенз(а)пирена в уходящих газах реконструированных котлов; исследованы режимы работы поверхностей нагрева реконструированных котлов, в том числе пароводяного тракта высокого давления, пароперегревателя низкого давления, подтверждена их высокая эксплуатационная надежность; проведены исследования режимов глубокой разгрузки теплофикационных энергоблоков с реконструированными котлами с использованием скользящего давления при работе с и без ПВД, а также при динамических возмущениях; исследовано влияние рециркуляции дымовых газов и ступенчатого сжигания топлив на выбросы вредных веществ при работе котлов и получены новые данные по выбору оптимальных величин долей рециркуляции и вторичного воздуха;
- проведены исследования комбинированного обессоливания для подго товки добавочной воды;
- исследованы факторы шумового воздействия ТЭЦ на территорию городской застройки и разработаны мероприятия по его уменьшению, разработаны и исследованы новые системы шумоглушения для оборудования ТЭЦ.
Достоверность и обоснованность результатов работы подтверждается:
- полнотой исследований котлов, установленных на ТЭЦ, во всех диапазонах режимов их работы;
- повторяемостью результатов многочисленных опытов, выполненных в различное время на однотипных котлах;
- достигнутыми положительными результатами проведенных исследований и длительным периодом их использования на оборудовании ТЭЦ;
- применением современных экспериментальных и расчетных методов и методик, современных систем сбора и анализа эксплуатационных дан
Э ных.
Автор защищает:
- результаты широкомасштабной реконструкции оборудования мощной ТЭЦ г. Москвы, проведенной с целью обеспечения ее экологической чистоты;
- результаты исследований влияния конструкции горелочных устройств мощных котлов СКД на уровень выбросов оксидов азота и бенз(а)пирена;
- результаты исследований локального теплообмена в топке и состава топочных газов в пристенных зонах топки реконструированных котлов;
- результаты исследований экологических характеристик котлов при раздельном и совместном сжигании природного газа и мазута;
- результаты исследований режимов работы поверхностей нагрева реИ конструированных котлов, в том числе пароводяного тракта высокого давления, пароперегревателя низкого давления;
- результаты исследования режимов глубокой разгрузки теплофикационных энергоблоков с использованием скользящего давления;
- результаты исследований по оптимизации влияния рециркуляции дымовых газов и ступенчатого сжигания топлив на выбросы вредных веществ;
- результаты исследования комбинированной схемы подготовки обессоленной воды ;
- результаты исследования шумового воздействия ТЭЦ на территорию городской застройки и эффективности новых систем шумоглушения для оборудования ТЭЦ.
Личный вклад автора заключается в непосредственном формировании им концепции данной работы, постановке конкретных задач и разработке программ комплексных исследований, методики их проведения, выполнении исследований в промышленных условиях по всем разделам диссертации, обобщении и анализе полученных данных результатов и разработке рекомендаций по совершенствованию конструкций и режимов работы оборудования ТЭЦ, широком внедрении результатов на действующих котельных агрегатах, участии в выпуске руководящих указаний для эксплуатационного персонала.
Диссертационная работа выполнялась на кафедре «Тепловые электрические станции» Московского энергетического института (Технического университета). Научный руководитель д.т.н. Зройчиков Н.А.
Заключение диссертация на тему "Разработка, исследование и внедрение комплекса мероприятий по повышению экологической безопасности, эксплуатационной надежности экономичности оборудования ТЭС"
6.7. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 6.
1. Проведено обследование ТЭЦ-23 и выявлены наиболее шумные источники. Обследована в условиях минимальных помех (в дневное и ночное время) ближайшая жилая застройка и определено требуемое снижение шума станции. Сделана оценка эффективности проведенных за последнее десятилетие мероприятий по шумоглушению и определены первоочередные меры, направленные на дальнейшее улучшение акустической ситуации вокруг ТЭЦ-23. Дополнительно определены необходимые шумовые характеристики станции и сделана оценка шумового воздействия на прилегающую территорию.
2. На территории станции шумовой режим определяется наземными источниками, вблизи которых инструментально установлен максимальный шум.
Это трансформаторы, воздухозаборы дутьевых вентиляторов, корпуса тягодутьевых машин, декарбонизатор, газораспределительные пункты и открытые газопроводы, градирни. Кроме того, на обследованную промплошад-ку станции проникает шум дымососов через устья дымовых труб. Вклад этого шума в шумовой режим на промплошадке из-за направленного излучения относительно небольшой (слабо проявляется на общем фоне, т.к. часть территории станции находится в акустической тени).
3. За пределы станции (на ближайшую жилую застройку) распространяется шум осевых дымососов из устьев дымовых труб (с металлическими стволами), ГРП-3 и газопроводов, шум мощных трансформаторов (более высокий в летнее время при работе всех вентиляторов обдува) и башенных градирен (в летнее время при больших расходах воды и полностью открытых решетках на воздухозаборе).
4. Превышение уровней шума ТЭЦ-23 над допустимыми значениями на обследованной селитебной территории в зависимости от точки наблюдения составляет 8-17 дБ А. На верхних этажах ближайших жилых домов оно может быть выше. В зонах жилой застройки, экраниранированных зданиями и сооружениями, превышение на 3-7 дБ А ниже, чем на предней кромке, подвергающейся прямому шумовому воздействию. На уровне земли (на высоте размещения измерительного микрофона -1,5 м) из-за фона (городского шума) шум станции слабо проявляется уже на расстоянии около 600 м.
5. В условиях постоянно действующего предприятия разделить общий шум на территории городской застройки на его составляющие или определить вклад каждого источника в общее суммарное шумовое воздействие весьма сложно (при измерениях в октавных полосах частот невозможно). Другими словами, в представленной ситуации невозможно определить степень шумового воздействия каждого источника на территории жилой застройки в заданной точке наблюдения. Подобные трудности возникают и при точном определнии шумового воздействия станции в целом в зоне жилой застройки, если во время измерений шума станции есть другие источники шума (помехи). Исключить эти трудности можно с помощью расчетных методов.
6. В работе применен метод расчета, в котором в качестве исходных данных использованы предварительно определенные шумовые характеристики оборудования станции. Это позволило рассчитать уровни шума всех упомянутых интенсивных источников и станции в целом на прилегающей территории городской застройки и оценить ширину санитарно-защитной зоны. Глубина проникновения повышенного шума ТЭЦ-23 (шума, уровни которого выше допустимых значений) на городскую застройку (на верхние этажи многоэтажных жилых домов), т.е. ширина санитарно - защитной зоны по фактору шума достигает 1500 м (от границы станции). Основной вклад в шумовое воздействие станции вносят осевые дымососы, шум которых в окружающее пространство распространяется из устьев дымовых труб.
7. В период с 1994г. по настоящее время на станции выполнен ряд мер, направленных на снижение шума на территории жилой застройки. Сравнение показало, что измеренные в августе 1996г. и в ноябре-декабре 2001г. на передней кромке жилой застройки уровни шума (октавные уровни звукового давления) отличаются в области высоких частот (начиная с 1000Гц) на ЗдБ. Более существенное различие наблюдается в диапазоне 31.5 - 500 Гц и составляет 2-7 дБ.
8. Для дальнейшего улучшения акустической ситуации вокруг ТЭЦ-23 в работе предлагается осуществить первоочередные меры по шумоглушению и шумозащите, включающие установку шумоглушителей, акустических экранов, турбодетандера.
9. Испытания устройства шумоглушения системы сброса пара после предохранительных клапанов блока № 7 ТЭЦ-23 АО "Мосэнерго" показали его высокую акустическую эффективность.
В целях дальнейшего повышения акустической эффективности системы рекомендуется обеспечить покрытие верхнего коллектора и шумоглушителей слоем звукоизолирующего материала.
Рекомендуется исследованную в данной работе систему шумоглушения применять на других аналогичных объектах.
10. Результаты акустических измерений показывают, что снижение уровня звуковой мощности КО глушителя составляет от 0,2 дБ на среднегеометрической частоте 250 Гц до 12,4 дБ для среднегеометрической частоты 31,5 Гц. Для других среднегеометрических частот величина затухания составляет: 9 дБ - для 63 Гц; 0,9 дБ - для 125 Гц; 11,5 дБ - для 500 Гц; 5,9 дБ -для 1000 Гц; 6,0 дБ - для 2000 Гц; 6,8 дБ - для 4000 Гц; 7,7 дБ - для 8000 Гц. 11. Рассчитанный интервал действительных значений уровней звукового давления с доверительной вероятностью Р=0.95 лежит в пределах от 0.7 дБ для среднегеометрических частот 1000 до 3 дБ для среднегеометрической частоты 500 Гц.
7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Исследованиями на реконструированных паровых котлах ТГМП-314Ц (ст.№5 и 6) установлено, что при двухступенчатом сжигании природного газа, при включении одного ДРГ (г=10%), при паропроизводительности котла, близкой к номинальной, концентрации оксидов азота в дымовых газах составили 110-120 мг/нм3, что ниже норматива.
2. На котлах (ст.№7и8) при установке малотоксичных горелок ГМВИг(Ш)-50 конструкции ТКЗ-ВТИ было установлено, что без применения средств подавления NOx обеспечивается пониженная генерация оксидов азота, концентрация которых в продуктах сгорания на номинальной нагрузке при сжигании газа и мазута составляет соответственно 360 и 460 мг/мЗ, что почти в 2-3 раза меньше, чем на аналогичных котлах с горелками других конструкций. При вводе в топку через горелки рециркуляции дымовых газов (г=6%) и организации двухступенчатого сжигания (|3=8%) достигнуты выбросы NOx: на природном газе 100 мг/мЗ и на мазуте 220 мг/мЗ, что ниже нормативных требований.
3. В эксплуатационных режимах направленных на глубокое подавление NOx не наблюдалось повышения концентраций бенз(а)пирена. Содержание БП в уходящих газах реконструированного котла ст.№7 не превышапо 63 нг/мЗ при сжигании газа и 80 нг/мЗ при сжигании мазута, число Бахараха было ниже требований.
4. В диапазоне исследованных нагрузок на газе (614-930т/ч) и на мазуте (562-902т/ч) в режиме ступенчатого сжигания и ограниченной доле рециркуляции дымовых газов реконструированные котлы ТГМП-314Ц (ст.№7и8) работают надежно, с выдерживанием номинальных параметров острого пара и пара промперегрева. Экономические показатели работы котла после реконструкции также сохранены на высоком (проектном) уровне.
5. Результаты исследований режимов работы блока с реконструированным котлом ТГМП-314 позволяют рекомендовать режим скользящего давления в регулировочном диапазоне нагрузок (0,8-0,5) номинальной с ПВД и с отключенными ПВД при работе на природном газе. Экономия топлива при работе на ПТН составляет 1.0 тут/ч и при работе на ПЭН 0.6 тут/ч.
6. Исследованиями методов подавления оксидов азота на котлах типа ТГМ-96, ст. № 2 и ст. № 3 установлено, что использование ступенчатого способа сжигания газа в сочетании с рециркуляцией дымовых газов снижает концентрации оксидов азота с 350 мг/м^ до уровня 75-95 мг/м3.
7. В результате исследований и внедрения конструктивных и технологических мероприятий на энергетических котлах ТЭЦ-23 выбросы оксидов азота за период с 1994 по 2002 г.г. сократились в 4,5 раза при сохранении высокой надежности и экономичности работы котлов.
8. Комбинированная обессоливающая установка производительностью 50 м3/час для подготовки добавочной воды энергетических котлов, в 6 - 7 раз сокращает расход щелочи и кислоты, загрязненность стоков в 3 - 3,5 раза ниже, чем при ионитном обессоливании.
9. Определены меры, направленные на дальнейшее улучшение акустической ситуации вокруг станции. Новая система шумоглушения сброса пара после предохранительных клапанов снизила уровень звука на 23 дБ А.
Акустические измерения, выполненные на глушителе осевого дымососа, показали, что его эффективность зависит от режима работы и составляет от 4 до 16 дБ для различных частот.
Библиография Галас, Иван Васильевич, диссертация по теме Энергетические системы и комплексы
1. С. Пути технического перевооружения электроэнергетики /Воронин В.П., Романов А.А., Земцов А. // Теплоэнергетика. 2003. - № 9. - с. 2-6.
2. Проблемы развития энергетики России. /Масленников В.М // Теплоэнергетика. 2003. - № 9. - с. 22-25.
3. Стратегия развития электроэнергетики России на период до 2015 года./Электрические станции. 2000. - № 12.-е. 15-19.
4. О стратегии развития электроэнергетики России на ближайшие 15 лет./ Энергетик. 2001. - № 1. - с. 2-5.
5. Программа реновации энергооборудования. /Ремезов А.Н. // Энергетик. 1999. -№ 11.-е. 2-3.
6. Проблемы технического перевооружения и продления ресурса оборудования электростанций /Ремезов А.Н. // Электрические станции. 1999. -№12.-с. 77-79.
7. Техническое перевооружение электроэнергетики. Необходимость и проблемы /Романов А.А. // Сб. докладов юбилейной научно-практической конференции, посвященной 50-летию ИПК госслужбы. —2002 . то 4. - с. 10-18.
8. Приоритетные направления технического перевооружения электроэнергетики. /Чубайс А.Б. // Энергетик. 1999. - № 11. - с. 2.
9. О проблемах электроэнергетики. /Серебряников Н.И. // Электрические станции. 2000. - № 12. - с. 23-24.
10. Об основных положениях Энергетической стратегии России на период до 2020 г./ Энергетик.- 2000. № 9. - с. 2-6.
11. Основные направления научно-технической политики и пути решения экологических проблем на период до 2005 года. /Микушевич В.М. // В уч. пособии «Экология энергетики». Москва. - 1999. - с. 25-28.
12. Характеристика состояния и прогноз развития тепловой атомной и гидроэнергетики России. /Шеина А.А. // В уч. пособии «Экология энергетики». Москва. - 1999. - с. 29-54.
13. Оксиды азота в дымовых газах котлов. /Котлер В.Р // М. Энерго-атомиздат. - 1987.
14. Новый способ снижения выбросов оксидов азота при сжигании органических топлив в топках котлов./Росляков П.В., Буркова А.В. // Теплоэнергетика. 1991. -№ 5. - с. 9-14.
15. Расчет образования топливных оксидов азота при сжигании азото-содержащих топлив /Росляков П.В. // Теплоэнергетика. 1986. - № 1.-е. 3741.
16. Глубокое снижение выбросов азота от котла ТГМП-344, работающего на газообразном топливе /Гришин А.Д., Гуцало Г.И., Быков С.А. // Теплоэнергетика. 1991. - № 5.- с. 17-21.
17. 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.
18. Реализация и эффективность технологических методов подавления оксидов азота на ТЭС. /Котлер В.Р., Енякин Ю.П. // Теплоэнергетика. 1994. - № 6. - с. 2-9.
19. Основные положения научно-технической политики в топливно-энергетическом комплексе России. /Доброхотов В.И., Батенин В.М., Вольф-берг Д.Б. Ольховский Г.Г. // Теплоэнергетика. 1994. - № 11 - с. 2-10.
20. Совершенствование технологий сжигания топлив./ А.Г. Туманов-ский, В.И. Бабий, Ю.П. Енякин и др.// Теплоэнергетика. № 7. - с. 30-34.
21. Комплексная экосовместимая технология сжигания водо-мазутной эмульсии и природного газа. /Кормилицын В.И., Лысков М.Г., Румынский А.А. //Теплоэнергетика. 1996. - № 9. - с. 13-17.
22. Влияние основных характеристик зоны активного горения на выход оксидов азота. /Росляков П.В., Егорова Л.Е. // Теплоэнергетика. 1996. № 9. — с. 22-26.
23. Оценка потерь энергии при рециркуляции с подачей дымовых газов на всас дутьевого вентилятора. /Фаткуллин P.M. // Теплоэнергетика. 1997. -№ 2. - с. 37-40.
24. Упрощенная схема рециркуляции дымовых газов как средство сокращения выбросов оксидов азота./ В.Р. Котлер, Е.Д. Кругляк, С.Е. Беликов и др.// Энергетик. 1995. - № 1.-е. 21-23.
25. Методика расчета выбросов оксидов азота паровыми и водогрейными газо-мазутными котлами./ Росляков П.В., Егорова Л.Е. // Теплоэнергетика. 1997. - № 4. - с. 67-74.
26. Разработка теоретических основ образования оксидов азота при сжигании органических топлив и пути снижения их выхода в котлах и энергетических установках. /Росляков П.В. // Дисс.докт. техн. Наук. М. 1993.
27. Снижение выбросов оксидов азота на котлах ПК-41 рациональной организацией совместного сжигания газа и мазута./ P.M. Фаткуллин, А.Н. Пахомов, Р.Г. Арсланов и др.//Теплоэнергетика. 1998. - № 12. -с. 2-6.
28. Экологический мониторинг Рязанской ГРЭС./ Е.И. Гаврилов,, J1.J1. Гуглина, J1.C. Покровская и др.// Теплоэнергетика. 1999. - № 5. - с. 44-53.
29. Экологические проблемы промышленно-отопительных котлов, работающих на природном газе /Котлер В.Р., Беликов С.Е. // Теплоэнергетика. 1999. -№ 8. - с. 37-42.
30. О влиянии газо-мазутных ТЭЦ на уровень загрязнения воздушного бассейна городов Ростовской области. /Кобзаренко J1.H., Голубых А.К., Бо-дина H.JT. // Теплоэнергетика. 1999. - № 11. - с. 31 -35.
31. Эмиссия оксидов азота из антропогенных источников: воздействие на атмосферу и климат. История и прогноз до 2010 г. /Клименко В.В., Тере-шин А.Г. // Теплоэнергетика. 1999. - № 12.-е. 57-61.
32. Экологический мониторинг выбросов NOx на ТЭЦ-27 ОАО «Мос-энерго»./Долинин И.В. // Теплоэнергетика. 2002. - № 2. - с. 57-61.
33. Опыт эксплуатации паровых котлов ТЭЦ-21 Мосэнерго, оснащенных горелками ЗАО «ЭКОТОП». /В.М. Соболев, А.К. Логинов, В.И. Турчен-ко и др.// Электрические станции. 1998. - № 2. - с. 9-13.
34. Опыт техперевооружения энергетического оборудования на примере реконструкции котла ТП-80./ В.В. Сергеев, Ю.П. Енякин, В.Ш. Магадеев и др.// Электрические станции. 1998. - № 3. - с. 2-5.
35. Система мониторинга вредных газообразных и жидких выбросов тепловых электростанций./ П.В. Росляков, И.Л. Ионкин, Ю.В. Щелоков и др.// Электрические станции. 1998. - № 3. - с. 19-26.
36. Разработка программно-вычислительного комплекса системы мониторинга вредных газообразных и жидких выбросов тепловых электростанций./ П.В. Росляков, И.Л. Ионкин, Ю.В. Щелоков и др.// Электрические станции. 1998. -№ 7. -с. 31-36.
37. Исследование работы горелочных устройств котла ТП-100 при сжигании различных видов топлива. /Мысак И.С., Данилов А.И., Еременчук В.А. // Электрические станции. 1999. - № 5. - с. 10-13.
38. Разработка и внедрение способа нестехиометрического сжигания топлива на газо-мазутных котлах./ П.В. Росляков, JI.E. Егорова. И.Л. Ионкин и др.// Электрические станции. 1999. - № 8. - с. 12-21.
39. Исследование способа нестехиометрического сжигания природного газа и мазута./ П.В. Росляков, И.А. Закиров, Л.Е. Егорова и др.// Теплоэнергетика. 1997. - № 9. - с. 35-38.
40. Результаты одноступенчатого и трехступенчатого сжигания мазута и газа в прямоточно-вихревом факеле на котле БКЗ-420 ПГМ. /Юрков Д.А. // Электрические станции. 1999. - № 12. - с. 6-11.
41. Об эффективности эксплуатационных методов снижения оксидов азота на газо-мазутных котлах при работе на пониженных нагрузках. /Пискунов А.А., Фаткуллин P.M., Пахомов А.Н. // Электрические станции. -1999. -№ 12.-с. 11-15.
42. Исследование работы котла ТГМ-84 после модернизации горелочных устройств и перевода его на сжигание природного газа./ И.С. Мысак,
43. A.M. Юрасов, А.С. Котенок и др.// Электрические станции 2000. № 2. - с. 12-15.
44. Влияние загрязнения экранных труб на тепловой режим топки и выход оксидов азота./ Д.А. Юрков, Ю.М. Липов, A.M. Архипов и др.// Электрические станции. 2000. - № 2. - с. 16-18.
45. Выбор оптимального решения по использованию рециркуляции газов при сжигании природного газа. /Капельсон Л.М., Харитонов А.Ф. Голов
46. B.В. // Электрические станции. 2001. - № 2. - с. 7-10.
47. Снижение выбросов оксидов азота котлами ПЭОТатэнерго. /Грибков A.M., Щелоков Ю.В., Чаадаев А.В. // Электрические станции. -2001.-№4.-с. 13-18.
48. Снижение выбросов NOx на котлах ТГМЕ-464 малозатратной реконструкцией горелок./ Ю.И. Петров, А.А. Меренов, Ю.М. Усман и др. // Электрические станции. 2001. - № 10. - с. 2 -6.
49. Повышение экологической безопасности тепловых электростанций./ А.И. Абрамов, Д.П. Елизаров, А.Н. Ремезов и др.// М. Издательство МЭИ.-2002.-378 е., ил.
50. Развитие технологий подготовки и сжигания топлив на электростанциях: Сб.научных статей./ Под редакцией А.Г. Тумановского, В.Р. Кот-лера. // М. ВТИ,. - 1996.
51. Анализ, разработка и выбор оптимальных мероприятий по повышению экологической эффективности эксплуатации крупной энергосистемы. /Горюнов И.Т. // Дисс.канд. техн. Наук. М. 1998.
52. Оптимизация режимов работы ТЭЦ с учетом экологических факторов. /Самаренко В.Н. // Дисс.канд. техн. Наук. М. 1994.
53. Образование и пути снижения концентрации оксидов азота в уходящих газах энергетических котлов. /Енякин Ю.П., Горбаненко А.Д., Эфен-диев Т.Б. // М. Информэнерго. 1985.
54. Экологические аспекты развития теплоэлектроцентралей Москвы. /Волков Э.П., Прохоров В.Б., Серебряников Н.И. // Теплоэнергетика. 1990. -№5.-с. 10-13.
55. Управление выбросами тепловых электростанций от ГОЭЛРО до наших дней. /Глебов В.П. // Электрические станции. - 2000. - № 12.-е. 3741.
56. Процессы горения топлива и защита окружающей среды. /Лавров Н.В. // М-Металлургия, 1981 г.
57. Химические основы канцерогенной активности. /Беджер Г.М. // М. Медицина 1966 г.
58. Технология сжигания горючих газов и жидких топлив. /Ахмедов Р.Б., Цирульников Л.М. //Л.Недра, 1984.
59. Охрана водного бассейна от сбросов предприятий электрических сетей. /Белоусов Н.П. // В сб. «Экология энергетики». 1999. - с. 82-94.
60. Нормирование водопотребления и водоотведения в теплоэнергетике. /Проблемы сокращения сточных вод и создания замкнутых систем водопользования электростанций. Тезисы докладов научно-технического совещания. /Сапин Т.Г. // Челябинск, 1988. с. 23.
61. Оптимизация вводно-химического режима оборотных систем тех-водоснабжения с градирнями паротурбинных ТЭС. /Боднарь Ю.Ф. // Электрические станции. 1991. - № 11. - с. 29-32.
62. Влияние градирен на занрязнение окружающей среды. /Боднарь Ю.Ф., Гронский Р.К. // Там же. с. 21-22.
63. Методические указания по водно-химическому режиму бессточных систем охлаждения. МУ-34-70-095-85. М.:СПО Союзтехэнерго, 1985.
64. Verfahzen zur Verhutung und Beseitigung von Kesselstein in industriel-len Kuhlanlagen. /Zagarski K. // «Zeitsehrift fur die gesame Technic», 1978, Vol, 120, №6, S. 23-24.
65. Методические указания по эксплуатации бессточных систем охлаждения: МУ 34-70-115-85/Сост.: Ю.Ф. /Боднарь, Р.К.Гронский. // М. СПО Союзтехэнерго. 1986. Юс.
66. Руководящие указания по предотвращении образования минеральных и органических отложений в конденсаторах турбин и их очистке. М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1975.
67. Руководящие указания по стабилизационной обработке охлаждающей воды в оборотных системах охлаждения с градирнями оксиэтилиденди-фосфоновой кислотой. М.: СПО Союзтехэнерго, 1981.
68. Руководящие указания по известкованию воды на электростанциях. М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1973.
69. Расчет схем и технология обработки воды бессточных систем охлаждения на ЭВМ. / Боднарь Ю.Ф. // Там же. с. 20.
70. К вопросу создания бессточных систем водоснабжения ТЭС /Сукач С.П., Шендерович И.Б., Дотц JI.B. //Там же. с. 10-12.
71. Использование продувочной воды систем оборотного охлаждения при подготовке добавочной воды на ТЭС. /Малахов И.А., Хачатуров А.К. // Теплоэнергетика. 1989. - № 6. - с. 55-58.
72. Бессточные схемы водопользования. /Малахов И.А., Суперфин А.Э. // Экспресс-информация сер. «Сооружение ТЭС», вып. 4., 1986, с. 11-15.
73. Схемы и технология водоподготовки и утилизации отходов на ТЭС и АЭС. / Малахов И.А., Абдуллаев К.М., Зачинский Г.А. и др./ М.Ж.: Ин-формэнерго, 1986.-36с.
74. А.С. 1355617 СССР МКИ 02-5/00. Способ поддержания химического состава оборотной воды бессточной системы оборотного водоснабжения. / И.А. Малахов, К.М. Абдуллаев, А.Е. Суперфин и др. // 4с.: ил.
75. Способ организации работы бессточной системы оборотного охлаждения. /Малахов А.И. // Теплоэнергетика 1996 - № 8. -с. 29-32.
76. Совершенствование химико-технологических процессов в энергетике./ В.Н. Воронов, О.И. Мартынова, Т.И. Петрова и др.// Теплоэнергетика. 2000. - № 6. - с . 46-49.
77. Опыт внедрения установки обратного осмоса УОО-166 на Нижекамской ТЭЦ-1./ Б.Н. Ходырев, Б.С. Федосеев, А.И. Калашников и др.// Электрические станции.- 2002 -№ 6. С. 54-62.
78. Экономическое сравнение технологий обессоливания добавочной воды энергетических котлов высокого давления./ В.В. Ноев, Т.Ф. Быстрова, О.Ф. Парилова и др.// Энергосбережение и водоподготовка. 1998. - № 1.
79. Механизм «проскока» органических кислот через ионитовые фильтры ХВО и БОУ/ Б.Н. Ходырев, Б.С. Федосеев, В.А. Коровин и др. // Теплоэнергетика. 1999. - № 7.
80. Продукты термолиза органических соединений и их сорбция иони-тами БОУ./ Б.Н. Ходырев, Б.С. Федосеев, В.А. Коровин и др.// Теплоэнергетика. 1998. -№ 7.
81. Проблемы организации водно-химических режимов на тепловых электростанциях. /Воронов В.Н., Петрова Т.Н. // Теплоэнергетика. 2002. -№ 7. - с. 2-6.
82. Опыт освоения испарительной установки для подготовки добавочной воды на Северо-Западной ТЭЦ./ А.Я.Копсов, Р.И.Костюк, И.Н.Писковацков и др. // Электрические станции. 2003. - №12. - с.46-51.
83. Способ противоточной регенерации ионитового фильтра: А.с. 716577 SU, (51)М. Кл.2 С 02 В 1/76/ Г.И. Алейников, Е.Б. Юрчевский; Заявл. 18.09.74; Опубл. 25.02.80, Бюл. №7.
84. Бессточная схема ТЭС с применением выпарной установ-ки./Термические методы обработки воды на тепловых электростанциях и задачи научных исследований. /Чернов B.C. // Челябинск: Урал ВТИ, 1977, с. 88-90.
85. Применение испарителей для водоподготовки основа создания бессточных ТЭС / Бускунов Р.Ж., Кострикин Ю.М., Швецова В.И. и др. // Теплоэнергетика, 1976, № 2, с. 60-62.
86. О технологиях подготовки воды и водно-химических режимах ТЭС /Богачев А.Ф., Федосеев Б.С., Ходырев Б.Н. // Теплоэнергетика 1996.- № 7. - с. 62-68.
87. Термическая водоподготовка и переработка сточных вод для производств с высокими экологическими показателя ми/А. С. Седлов, И.П. Ильина и др.// Промышленная энергетика 1993. - № 7. - с. 18-22.
88. Исследование и разработка способов водоподготовки с многократным использованием сточных вод для условий Саранской ТЭЦ-2. Отчет МЭИ/ Рук. работы Седлов А.С., гос.рег. № 01860122064 Москва -1989 -50с.
89. Конференция VGB «Химия на электростанциях 1995» /Мартынова О.И. //Теплоэнергетика. 1996. № 6. С. 77-80.
90. Конференция VGB «Химия на электростанциях 1997» /Мартынова О.И. // Теплоэнергетика. 1996. № 11. С. 74-76.
91. An economic comparison of reverse osmosis and ion exchange in Europe/ P.A. Newell, S.P.Wrigley, P.Sehn, S.S. Whipple // Конгресс «ЭКВАТЕК -98», M., 1998.
92. Экономическое сравнение технологий обессоливания воды энергетических котлов высокого давления /В.В. Ноев, Т.Ф. Быстрова, Ю.А. Ситня-ковский и др. // Энергосбережение и водоподготовка. 1998. № 1. С. 47-51.
93. Применение обратного осмоса при обессоливании воды для питания парогенераторов ТЭС и АЭС /Мамет А.П., Ситняковский Ю.А. // Теплоэнергетика. 2000. № 7. С. 20-22
94. Сравнение экономичности ионитного и обратноосмотического обессоливания воды /Мамет А.П., Ситняковский Ю.А. // Электрические станции. 2002. № 6. С. 63-66.
95. Опыт внедрения установки обратного осмоса УОО-166 на Нижнекамской ТЭЦ-1 /Б.Н. Ходырев, Б.С. Федосеев, А.И. Калашников и др. // Электрические станции. 2002. № 6. С.54-62.
96. Рекомендации по измерению и оценке внешнего шума промышленных предприятий. Стройиздат, 1989.
97. ГОСТ 12.1.003-89. Шум. Общие требования безопасности.
98. ГОСТ 12.1.029-80. ССБТ. Средства и методы защиты от щума.
99. ГОСТ 28100-89. Глушители шума. Методы определения акустических характеристик.
100. J12. ГОСТ 23 337-83. Шум. Методы измерения шума на селитебной территории и в помещениях жилых и общественных зданий.
101. Методические указания по расчету и проектированию средств шумоглушения тепловых электростанций (ТЭЦ), НИИСФ, 1990.
102. СНиП 11-12-77. «Защита от шума», 1978.
103. СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.
104. НТО «Разработать методические рекомендации по проектированию средств шумоглушения ТЭЦ г. Москвы», НИИСФ, 1988.117. «Охрана окружающей среды от шума в энергетике», /Тупов В.Б. // МЭИ, 1999.
105. Борьба с шумом на производстве: Справочник/ Е.Я. Юдин, JI.A. Борисов, И.В. Горенштейн и др. // М.: Машиностроение, 1985. -400с.
106. Испытание устройства сброса пара в атмосферу после предохранительных клапанов/ И.В. Галас, Е.М. Марченко, Ю.Е. Мишенин, А.Б. Пермяков // Известия Академии промышленной экологии. 1999. -№ 1. - с. 51-56.
107. Влияние эмульгирования мазута на выбросы вредных веществ /Галас И.В., Морозов О.В., Усман Ю.М. // Энергосбережение и водопод-готовка. 2000. - № 3. - с. 69-75
108. Обессоливание добавочной воды котлов на ТЭЦ-23 обратным осмосом /Галас И. В. Чернов Е. Ф., Ситняковский Ю. А. // Электрические станции. 2002. - № 2. - с. 16-21
109. Режимы работы на скользящем давлении энергоблока с реконструированным котлом ТГМП-314 /Зройчиков Н.А., Галас И.В., Глускер Б.Н. // Энергосбережение и водоподготовка.-2004. -№ 1.-е.50-54.
110. Применение пленкообразующего амина для консервации теплотехнического оборудования на ТЭЦ-23 ОАО «Мосэнерго» /Зройчиков Н.А., Ры-женков В.А., Галас И.В. и др. // Теплоэнергетика. 2003. - № 19.-е. 9-14.
-
Похожие работы
- Повышение технико-экономических показателей парогазовых тепловых электростанций путем утилизации низкопотенциальной теплоты с использованием тепловых насосов
- Повышение надежности и экономичности эксплуатации теплофикационных турбин типа Т-175-130 (Т-185-130) применительно к условиям Омской ТЭЦ-5
- Исследование и разработка способов повышения надежности и экономичности газоотводящих трактов мощных энергоблоков ТЭС
- Повышение эксплуатационной надежности ТЭС с поперечными связями в условиях дефицита финансовых ресурсов
- Обоснование и разработка перспективных программ обеспечения живучести электростанций с энергоблоками 160-300 МВт, выработавших парковый ресурс
-
- Энергетические системы и комплексы
- Электростанции и электроэнергетические системы
- Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации
- Промышленная теплоэнергетика
- Теоретические основы теплотехники
- Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Гидроэлектростанции и гидроэнергетические установки
- Техника высоких напряжений
- Комплексное энерготехнологическое использование топлива
- Тепловые электрические станции, их энергетические системы и агрегаты
- Электрохимические энергоустановки
- Технические средства и методы защиты окружающей среды (по отраслям)
- Безопасность сложных энергетических систем и комплексов (по отраслям)