автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Создание экологически чистого газового смесительного воздухонагревателя для теплоснабжения технологических потребителей

На правах рукописи

Пашин Михаил Евгеньевич

СОЗДАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОГО ГАЗОВОГО СМЕСИТЕЛЬНОГО ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЯ ДЛЯ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

Специальность 05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Самара 2003

Работа выполнена на кафедре «Промышленная теплоэнергетика» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Самарского государственного технического университета.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Щелоков Анатолий Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Каширский Владимир Григорьевич

кандидат технических наук Семии Александр Геннадьевич

Ведущая организация: Главное управление природных ресурсов и

окружающей среды министерства природных ресурсов РФ по Самарской области.

Защита состоится «17» сентября 2003 года в /^Нш заседании диссертационного совета Д 212.242.07 в Саратовском государственном техническом университете по адресу: 410054, г. Саратов, Политехническая, 77, ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Саратовского государственного технического университета.

Автореферат разослан « 003г.

Ученый секретарь /С^

диссертационного совета — Ларин Е.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы:

Переход к рыночным отношениям и происшедшие экономические преобразования, резко повысили стоимость энергоресурсов и материалов, что привело к коренным изменениям в отношениях к проблеме энергосбережения. В современных условиях проблемы энергосбережения и экологии являются общенациональными и требуют незамедлительного решения.

Одним из путей энергосбережения и децентрализованного теплоснабжения промышленных потребителей нагретого воздуха, является замена рекуперативных воздухонагревателей воздухонагревателями газовыми смесительными (ВГС), в которых в качестве теплоносителя используют смесь продуктов полного сгорания природного газа и чистого воздуха.

К настоящему времени имеющийся на рынке России парк ВГС, имеет ряд недостатков, основным из которых является наличие в газовоздушной смеси токсичных компонентов сжигания газового топлива (главным образом СО и ЫОх), концентрация которых зачастую превышает установленные нормы. В связи с чем разработка экологически чистого ВГС, является проблемой весьма актуальной.

Цель работы:

состоит в научном обосновании и экспериментальном изучении метода подавления ЫОх основанного на окислительной способности оксидов азота с использованием активных промежуточных продуктов термического распада природного газа, обладающих восстановительными свойствами й в получении исходных данных для создания экологически чистых газовых смесительных воздухонагревателей для теплоснабжения технологических потребителей и газовоздушного отопления зданий различного назначения.

Основные задачи исследования:

1. Научное обосновании нового метода подавления Ж)х и устройств обеспечивающих низкий уровень загрязнения газовоздушной смеси;

2. Исследование и экспериментальное изучение закономерностей подавления оксидов азота в факеле природного газа и разработке устройств для их реализации в воздухонагревателях газовых смесительных;

3. Экспериментальные исследования снижения уровня выбросов ЫОх.

4. Создание и исследование нового экологически чистого воздухонагревателя газового смесительного;

Научная новизна:

1. Создание термохимической модели и научного обоснования подавления генерирования ЫОх в газовых топках воздухонагревателей газовых смесительных и других теплотехнических установок, работающих на природном газе на основе термохимического пиролиза метана;

2. Экспериментальное изучение условия формирования механизма горения природного газа с получением газов восстановителей и активных веществ; - -—-

ЛЦИОНЛЛЬНЛ*

блиотека

г

3. Разработка схемы сжигания природного газа во встречном потоке воздуха с низким уровнем эмиссии NOx;

4. Предложен новый метод подавления оксидов азота, основанный на химическом механизме восстановления NOx активными частицами и газами восстановителями;

5. Получены новые экспериментальные данные по процессу горения предварительно подогретого природного газа во встречном воздушно - струйном потоке;

6. Предложена новая универсальная гибридная схема комплексного теплоснабжения объектов различного назначения.

Практическая значимость работы:

Определяется новыми научными результатами, которые могут быть использованы при создании экологически чистых воздухонагревателей газовых смесительных. Использование разработанного метода подавления выбросов NOx позволяет сократить токсичность продуктов сгорания в газоиспользующих агрегатах. Гибридная схема отопления позволяет совместить систему технологического нагрева с отоплением производственных объектов.

Реализация работы:

результаты работы были использованы при:

выполнении Госбюджетной НИР «Научное, научно-методическое, материально-техническое и информационное обеспечение системы образования» по заказу Минобразования России (per. № 01200107439); разработке ВГС мощностью 25 кВт для филиала ОАО «ИЭМЗ «Купол» завод «Старки», г. Ижевск; Разработке схемы теплоснабжения линии технологических кондиционеров АО «КАМАЗ» г. Набережные -Челны и ОАО «Индустриальный» г. Тольятти, с использованием ВГС; создании типоряда ВГС промышленного назначения теп-лопроизводительностью от 200 до 1200 кВт; теплоснабжении производственно-административного здания V=51000м3, завода стиральных машин (г. Кишенев, Молдова).

Основные положения выносимые на защиту:

- метод снижения эмиссии оксидов азота с использованием восстановительных свойств промежуточных продуктов горения;

- способы реализации механизма снижения эмиссии оксидов азота с использованием активных промежуточных продуктов термического пиролиза природного газа;

- экспериментальные исследования процесса горения обеспечивающего снижение токсичности газовоздушной смеси во встречном воздушно струйном потоке предварительно подогретого природного газа;

- экспериментальные исследования работы воздухонагревателей газовых смесительных с низким уровнем эмиссии оксидов азота;

Апробация работы:

Основные положения работы доложены и обсуждены:

на научном семинаре «Химиндустрия» (г. Самара, 2001 г.); на научно-технической конференции «Энергосбережение в городском хозяйстве, энерге-

тике промышленности»,УлГТУ (г. Ульяновск, 2001 г.); на международной научно-практической конференции «Экономика, экология и общество России в 21-м столетии», СПбГТУ (г. Санкт - Петербург, 2001 г.); на научном семинаре «Энергетика» (г. Самара, 2002 г.); на научном семинаре «Химиндустрия» (г. Самара, 2002 г.); на Российской научно-технической конференции «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике промышленности»,УлГТУ (г. Ульяновск, 2003 г.); международной научно-технической конференции «Радиоэлектроника, Электротехника и Энергетика», МЭИ (г. Москва, 2003 г.); на ежегодных научно-технических семинарах СамГТУ (г. Самара, 1998 - 2003г.).

Публикации:

по теме диссертации опубликовано 8 работ.

Структура и объем работы:

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы включающего 98 наименований и 8 приложений. Общий объем диссертации 137 страниц, в том числе 26 рисунков, 11 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, новизна и практическая значимость работ в области создания высокоэффективных и экологически чистых воздухонагревателей газовых смесительных и разработки нового метода подавления концентрации оксидов азота при сжигании природного газа, обеспечивающего низкую токсичность газовоздушной смеси.

В первой главе рассмотрено состояние производства и эксплуатации генераторов горячего воздуха, в том числе смесительных. Проведен обзор известных методов снижения выбросов оксидов азота и требований предъявляемых к смесительным воздухонагревателям и системам газовоздушного отопления.

Теплофизические особенности газообразных теплоносителей обуславливают достаточно низкий КПД рекуперативных воздухонагревателей работающих на газовом топливе (82,7-88% в зависимости от номинальной тепловой мощности), а так же завышенные габаритные размеры. Более компактны воздухонагреватели газовые смесительного типа ВГС. Достоинством применения ВГС является малая тепловая инерционность, малая капиталоемкость, надежность работы при переменном графике потребления теплоты (односменная работа), отсутствие опасности размораживания системы отопления. КПД данного типа воздухонагревателей составляет 99,5 %.

Наиболее исследованы методы снижения ЫОх при работе топок водогрейных и паровых котлов, а публикаций по снижению ЫОх в воздухонагревателях смесительного типа крайне мало.

Известные способы и методы снижения выбросов оксидов азота топли-вопотребляющими агрегатами можно разделить на 2 группы:

1. Улавливание или химическая нейтрализация;

2. Организация процесса сжигания топлива и условий теплообмена в топке, устраняющая условия образования окислов азота.

Первый способ труден в исполнении т.к. содержание окислов азота в дымовых газах невелико (0,01 - 0,1 % об), ири этом химическое улавливание при таких концентрациях малоэффективно, что особенно важно для мелких установок, характерных для промышленной теплоэнергетики. Очистка дымовых газов в аммиачно - каталитических денитрификационных установках обходится в 10-30 раз выше стоимости рециркуляции и двухступенчатого сжигания топлива.

На практике широкое распространение получили следующие методы снижения содержания оксидов азота:

1) рециркуляция охлажденных продуктов;

2) двух и многостадийный процесс горения;

3) впрыск воды или пара в топку;

4) оптимизация процесса теплоотдачи и регулирование температуры пламени посредством размещения в камере горения поверхностей, интенсивно отводящих тепло;

5) увеличение поверхности факела;

6) самокарбюрация газового факела или добавка к топливу веществ, вызывающих повышение светимости факела, но не приводящих к выделению дополнительного количества теплоты.

Осуществление большинства перечисленных методов снижения температуры обеспечивается выбором конструкции и режимных параметров горелки, при этом оказывают негативное воздействие на процессы горения. В ряде случаев ухудшаются технико - экономические показатели топливоиспользующих установок. Следует отметить, что эти методы не могут быть оперативно внедрены на установках малой мощности.

При использовании ВГС для теплоснабжения промышленных установок и отопления производственных зданий основными, регламентирующими нормативными документами являются ГОСТ 12.1.004 - 91, ГОСТ 12.1.010 - 76, СНиП 2.04.05-91, ГОСТ 12.1.005-88, ГОСТ Р 51625-2000 и ГОСТ21204-97.

К ВГС малой мощности предъявляется ряд дополнительных требований, обеспечение которых делает их конкурентно способными в современных рыночных условиях:

1. Наличие одного вентилятора подающего воздух, как на горение, так и на его нагрев.

2. Электропитание от бытовой электросети ~ 220 В, 50 Гц.

3. Низкое давление газа, необходимое для работы ВГС. Оптимальная величина 2 кПа. - давление газа в бытовых сетях.

Второе и третье требования объясняются тем, что основными потребителями ВГС малой мощности являются небольшие предприятия различного профиля, в распоряжении которых имеются электросети и газ с бытовыми параметрами.

В настоящее время горелок с низким давлением газа и воздуха, обеспечивающих низкую эмиссию вредных продуктов сгорания, практически нет. Известные конструкции таких горелок требуют более высоких параметров воздушного напора и имеют высокие эмиссии вредных веществ в продуктах сгорания. Предлагаемые же на рынке горелки малой мощности, работающие на природном газе низкого давления, иностранного и отечественного производства имеют повышенное требование к давлению воздуха (1-2 кПа) и зачастую имеют блочную конструкцию со встроенным вентилятором. Стоимость последних в 4 - 6 раз превышает стоимость ВГС.

На основе анализа литературных и собственных экспериментальных данных по децентрализованному теплоснабжению и снижению выбросов оксидов азота поставлены задачи настоящего исследования.

Во второй главе приводятся результаты анализа и исследования механизмов горения метана, способов его термического разложения с образованием промежуточных активных веществ, анализ влияния предварительного подогрева природного газа на процесс горения, разработка модели образования радикалов водорода и углеводородов при сжигании природного газа.

Исходя из окислительных свойств оксидов азота, необходимо организовать процесс горения метана таким образом, чтобы среди промежуточных веществ были активные углеводородные радикалы, газы восстановители, активные промежуточные вещества, гидроксильные радикалы ОН и дисперсный углерод, способствующие восстановлению оксидов азота до молекулярного азота.

Сжигание природного газа — сложный, комплексный физико - химический процесс, протекание которого определяется многими факторами: концентрациями, температурой, давлением, условиями и совместным действием ряда процессов. Упрощенный подход к сжиганию газа, связанный с кажущейся простотой, приводит к неоправданно большим энергетическим, технологическим и, следовательно, экономическим потерям.

Реакция горения/окисления метана - СНА +201 <-> С02 +2Н20, рассматривается лишь как начальное и конечное состояние системы. В реальности, процесс химического взаимодействия метана с окислителем, рассматривается в сочетании со стадиями его термического разложения, с образованием углеводородных радикалов, устойчивых и неустойчивых промежуточных соединений различного происхождения, образованием окиси углерода и водорода с их последующим догоранием.

Для случая горения газов можно выделить три области: низкотемпературную (газы находятся в виде молекул и химических соединений); первую высокотемпературную (газы обращаются в радикалы и атомы,); вторую высокотемпературную (когда радикалы и молекулы СО распадаются на атомы).

Сгорание СО тормозится до тех пор, пока в смеси имеется метан в чистом виде. С учетом вышеизложенного можно сделать вывод, что горению метана предшествует его термическое, либо химическое разложение с образованием промежуточных соединений и реакций химически активных частиц (ато-

мов водорода и кислорода, радикалов ОН, углеводородных радикалов и активных центров, возникающих в процессе самого горения),

Продукты термического разложения природного газа (радикалы углеводородов и водорода), обладают повышенной реакционной способностью и для снижения выбросов ЫОх в атмосферу, надо создать в процессе сжигания такие условия, при которых бы в факеле были бы созданы условия восстановления >ТОх активными промежуточными продуктами, образующимися в процессе термического разложения метана, газами восстановителями, радикалами и дисперсным углеродом по реакциям: 2NO + 2H:.—>N2 + 2HгO, 2С + 2ЫО -> 2СО + Ы, Н + МО->ОН + Ы, ИО + Н ->НО + Ы.

Термическое разложение метана применяемое при сжигании природного газа осуществляется тремя способами:

1. Конверсией - реакцией метана с кислородом, связанным в молекулах воды или двуокиси углерода, при соответствующей температуре;

2. Пиролизом - термическим разрывом связей между элементами в молекуле. Пиролиз в свою очередь различают термический и окислительный;

3. Пироконверсией - одновременное протекание реакций разложения метана в слое нагретых твердых частиц и реагирование части метана с окислителем.

Для определения степени разложения метана имеется выражение: г = 1 -ехр{-Кзфф х т)

V * "|л»( 23000Л где, К^фф =5x10 I--^ I - эффективная константа разложения;

Т - температура нагрева, К;

х - время нагрева, с; Предварительная термическая обработка природного газа позволяет интенсифицировать процесс термического разложения исходного метана, как в факеле, так и на стадии подогрева. Достигнуть оптимальных условий для интенсивного термического разложения метана в факеле можно двумя путями:

1. Организация предварительного подогрева газа в горелочном устройстве до состояния близкого к началу разложения;

Нагрев газ до температуры, близкой к температуре начала термического разложения метана, можно производить в специально газогорелочном устройстве, либо в газоплотном подогревателе рекуперативного типа, дальнейшее разложение метана с образованием углеводородных радикалов и атомов водорода произойдет в зоне пиролиза диффузионного факела, где созданы условия резкого перегрева поступающего в топку газа. (см. рис.1)

г Рис. 1 Схема диффузионного факела

2. Создать условия для термического разложения газа непосредственно в рабочем пространстве топки.

В этом случае подачу газа на горение необходимо проводить с образованием высокотемпературной безокислительной зоны, в которую попадает часть сжигаемого газа и за счет термического пиролиза этот газ либо достигает состояния термического разложения, либо частично разлагается и за счет турбулентной диффузии поступает в факел основного газа смешиваясь с основным потоком (рис. 2).

Повышение начальной температуры газа поступающего на горение способствует не только интенсификации процессов термического разложения ме-

тана, но и увеличению нормальной скорости распространения пламени которая может быть выражена следующим образом:

где, X - коэффициент теплопроводности; q - тепло выделяемое в единице объема; С0 - молекулярная концентрация; Тк - температура продуктов сгорания; Т0 - начальная температура горения смеси; со - скорость истечения смеси. Скорость распространения пламени определяется скоростью цепной реакции, зависящей от концентрации свободных радикалов и реагирующих с ними исходных веществ.

При высоких температурах, характерных для процесса горения природного газа, оксиды азота проявляют свои окислительные свойства. Можно предположить, что при горении предварительно подогретого природного газа, произойдет снижение содержания оксидов азота, которое можно рассматривать как восстановление оксидов азота в результате реакций с углеводородными радикалами и водородом, которые образуются при термическом разложении СН4. Возможные реакции восстановления оксидов азота выглядят следующим образом:

2Нг+2ЫО-+М2+2НгО С + 2ЫО -» СОг + Ыг 2С + 2ИО —» 2СО + Ыг NO + H-*HO+N М? + #-э-ОЯ + Л' СН+ЫО-^Ы + НСО СН4 + 4М? -> СОг + 2 Я,О + 2ЛГ,

Так, при четырех стадийном сжигании твердого топлива наблюдается нарастание количества оксидов азота в продуктах сгорания, а затем восстановления большей его части по реакциям с углеводородными СН; и азотсодержащими ]ЧН,- радикалами по механизму:

При высоких температурах оксид азота реагирует непосредственно с углеродом, образуя С02.

(12)

2ИО + С <-> СО, + N.

Неотъемлемой частью процесса образования радикалов и атомов водорода и углеводородов, является процесс дегидрогенизации молекулы метана с образованием атомарного углерода, на конечной стадии.

Дегидрогенизация метана сопровождается как ростом содержания активных частиц, так и увеличением концентрации углеводородных радикалов

типа СЯ,;СЯ;;СЯ, атомарного водорода, т.е таких соединений, которые в определенных условиях восстанавливают оксиды азота.

Равновесная концентрация углеводородных радикалов СЯ3;СЯ2;СЯ и радикалов водорода в газовом объеме определяется условиями динамического равновесия между процессами отщепления и присоединения атомов водорода к углеводородным радикалам.

В условиях горения предварительно подогретого природного газа, динамика изменения числа атомов водорода пн в углеводородных радикалах в единицу времени описывается кинетическим уравнением вида:

_1___1_

е!т т~ т*

где, т+ - характеризует среднее время, за которое от углеводородного радикала отщепляется один атом водорода, а т" - среднее время, за которое к углеводородному радикалу присоединяется один атом водорода.

Величины т" и т+ представляют собой соответственно среднее время свободного пробега углеводородного радикала и среднее время пребывания атома водорода в соединении с углеводородным радикалом. Соотношение между этими величинами определяет условие протекания процесса дегидрогенизации углеводородов, связанного с гибелью и восстановлением рассматриваемых углеводородных радикалов.

1 — (В)

ГУ-2

лУг

4,+г.)2

/ кТ Мр+М,

[2Ши Мр

где: р=1,6- 10"*, ЬГ„- объемная концентрация водорода, Т- температура, Мр- масса атома водорода, гр- радиус молекулы углеводородного радикала, гн-радиус атома водорода, к- постоянная Больцмана.

Среднее время пребывания атома водорода в углеводородном радикале определяется по формуле:

жл . кт .

где: То- период собственного колебания атома водорода;

Е(л„)- энергия связи атома водорода в углеводородном радикале.

Период собственного колебания атома водорода в углеводородном радикале определяется по формуле:

х =т0ехр

(14)

где: Д- амплитуда колебаний атома водорода.

В условиях термического разложения метана, скорость термического распада молекулы СН4 и ее радикалов определяется энергией разрыва связи С-Н:

СН4 СН3 + Н -427 кДж/моль, СН, ->СЯ,+ Я -355,8 кДж/моль

(16)

СЯ3 СЯ+ Я-535,8 кДж/моль, СН-+С + Н-334,9 кДж/моль.

При этом критические температуры для последовательных стадий дегидрогенизации метана и его радикалов составляют: = 1162 К;

Т\ =968К; Т'„ =1458К; Т'„ =911Я.

СН, СИ, СИ

Достаточно высокая температура Т'СНг необходимая для продолжения

реакции СН7 -> СН+ Н, по существу ограничивает возможность дальнейшей дегидрогенизации и образования атомов и радикалов водорода. Если реальная температура газов Т<Т\ , происходит накопление в объеме радикалов СЯ,.

СН,

Возможность дальнейшего развития процесса определяется, таким образом, необходимостью достижения в газовом объеме температуры Т > Т\. .

си,

Как следует из модели дегидрогенизации, высокая температура распада радикала СН 2, может приводить к его накоплению в объеме и формированию 2 СНг -» С,Я4, то вероятнее всего в подавлении образования ЫОх главную роль играют реакции восстановления ЫОх водородом, метиленовьш радикалом

СН7.

Определяющую роль в получении активных промежуточных продуктов, играет соотношение характеристических времен т + и т ". Чем больше выход атомов водорода, тем выше восстановительные свойства газовой среды.

Используя (13) и (14) с учетом (15) получим численный комплекс позволяющий прогнозировать направление процесса

Л = —>1,0

г"

После подстановки и преобразований получим:

Я = Д х р х 103 (М>+^МУ2 (Гр + Рн1)> х ехрх

ш

кт

>1,0

Следовательно, с ростом Т обеспечивается высокая вероятность наличия атомов свободного водорода.

При полной дегидрогенизации молекулы метана в газовой находится дисперсный углерод, который при температурах 1000 -1200 °С активно окисляется оксидами азота по реакции по реакции 2С + 2NO —> 2СО + Л',.

Изложенная математическая модель образования радикалов водорода, атомов углерода и водорода, при сжигании предварительно подогретого природного газа, открывает возможность предсказания наличия радикалов в той или иной зоне факела.

Третья глава посвящена экспериментальному исследованию режимов работы ВГС. Излагается методика экспериментальных исследований, описывается схема экспериментальной установки. В процессе опытов изучалось влияние предварительного подогрева газа на процессы образования оксидов азота и процессы сжигания газа.

Были проведены 2 серии опытов на ВГС тепловой мощностью 25 и 200 кВт. При исследовании работы ВГС-25 использовались 3 типа горелочных насадок.

Горелочная насадка № 1, рис. 3, с предварительной термической обработкой природного газа и струйно - встречной схемой движения топливо - воздух.

Газ, проходя по внутреннему объему газогорелочного устройства нагревался от корпуса горелки и на выходе из горелки имел повышенную температуру. Сжигание газа проходило во встречном воздушном потоке. Горящая струя газа ударялась о распределительную решетку, разворачивалась на 180 °С и после чего происходило догорание горючих веществ.

Газовые сопла

Горелочная насадка № 2, рис. 4 с сжиганием природного газа в струях -в сносящем воздушном потоке и дополнительным излучателем:

Рис. 4 Горелочная насадка № 2

Газ, при выходе из сопел, попадал в сносящий воздушный поток, что заставляло частично развиваться факел вдоль дополнительного разогретого излучателя. факел объема топки заполнял не равномерно. В местах соединения распределительной решетки и топки наблюдались беспламенные зоны;

Горелочная насадка № 3, рис. 5, с сжиганием природного газа в струях -в сносящем воздушном потоке:

Газовые сопла

Газ

Рис. 5

Горелочная насадка № 3

Газ при выходе из сопел, поступал в сносящий воздушный поток, дальнейшее горение происходило в свободном объеме.

Результаты экспериментальных исследований работы ВГС-25 представлены на рис. 6.

Как видно из представленных на рис. 6 зависимостей, наиболее предпочтительным, с точки зрения минимума токсичных компонентов, является прием сжигание газа с его предварительным нагревом.

160 т

140

120 I

100 ■>

а 3 во.

с во 4

1 ш 40 |

20

о!

1Л 2,0 у М и 23 3,0 ЗД

Тешюаое иапрякемк объема топочной шкры, О/У, МВт/м1

120 ,

115-1

110

3 105

5

о 100

X 95

1 90

в 85

80

Тепловое напряжение объема топочной кзыеры, рЛ/, МВт/м5

Теплое« иагшосете объема топочной камеры, О/У, МВт м1

Рис. 6

Графики экспериментальных исследований

Обозначения:

1. Горелочная насадка № 1;

2. Горелочная насадка № 2;

3. Горелочная насадка № 3.

При исследовании работы ВГС-200, использовалась газогорелочная система ГСАУ, которая позволяла подавать часть газа (0-30%) по периферии вдоль раскаленного горелочного камня, подвергалась термическому разложению.

Концентрация оксидов азота в зависимости от доли газа подаваемого по периферии (на нагрев) представлены на рис. 7.

ео-1-;-,-,-¡-г—i

О 0,05 0,1 015 0,2 025 0,3 0,35 Доля газа поступающего на нагрев, г

Как видно из представленной на рис. 7 зависимости, наиболее предпочтительным, с точки зрения минимума токсичных компонентов, является прием сжигание газа с подачей части газа по периферии на нагрев. Из графика видно так же что при достижении доли периферийных газов величины 0,25 - 0,3, дальнейшее повышение доли газа на нагрев, не сказывается на характере образования оксидов азота.

Глава четыре посвящена обработке экспериментальных данных, построению модели взаимодействия газовых струй при встречном взаимодействии, построению регрессионной модели образования оксидов азота при сжигании предварительно нагретого газа во встречном воздушно струйном потоке. Рассмотрены вопросы практического использования ВГС. Проведено технико-экономическое сравнение использования ВГС и рекуперативных воздухонагревателей для теплоснабжения технологических потребителей.

Предлагаемую в настоящей работе систему взаимодействия встречных струйных потоков газа и воздуха, можно представить в следующем виде рис.8.

85 ^ 80

Рис. 7 Зависимость выхода оксидов азота от доли газа поступающего по периферии (на нагрев).

га

2

Рис. 8 Система взаимодействия встречных струйных потоков газа и воздуха

1. Газовые отверстия; 2. Газовый коллектор горелки; 3. Камера сгорания; 4. Перфорированная распределительная воздушная решетка; 5. Отверстия для подвода воздуха; 5. Струя газа; 6. Струя воздуха; 7. Газовоздушная смесь; 8. Продукты сгорания.

На основании экспериментальных данных и известных зависимостей получено уравнение (16), позволяющее определить объемную массу струи на любом расстоянии от среза газового сопла.

V = кх Я2 х 0,128б(^0г -Ж„в)х~ + лх (16)

Д X /

где: Я-радиус струи, а - коэффициент полноты профиля скорости; 1¥0Г -скорость истечения природного газа из соплового отверстия, м/с; Ш* - скорость истечения воздушной струи из отверстия, в перфорированной воздушной распределительной решетке, м/с.

Также получено уравнение для определения нарастания коэффициента избытка воздуха по длине струи природного газа истекающей во встречный воздушный поток:

а = ■

1

л-хД2

0,123

ах1

+ 0,29

(17)

Для улучшения процесса смешения желательно разместить газовые сопловые отверстия в коллекторе горелки таким образом, чтобы перед столкновением с распределительной перфорированной воздушной решеткой, обеспечить омывание газовых струй в сплошном воздушном потоке.

По полученным экспериментальным данным получена модель образования оксидов азота во встречном воздушно струйном потоке, в зависимости от теплового напряжения топочного объема:

N0, = -0,6853^| -25,054^ + 133,29^-72,881 (18)

где, МОх — содержание оксидов азота в продуктах сгорания в пересчет

на сс=1, мг/м3; ~ - тепловое напряжение топочного объема, МВт/м3.

Исследование поведения остатков модели и отсутствие дрейфа величины остатков, подтверждает правильность выбора вида регрессионной модели.

Таким образом, в интервале теплового напряжения 2,00 - - 3.00 образование

оксидов азота описывается несмещенной моделью (18), которая дает наименьшую дисперсию результатов предсказаний.

Проверка модели на адекватность с использованием критерия Фишера, показала, с вероятность 0,95 распределение остатков считать нормальными, а использование критерия Фишера для оценки адекватности модели обоснованным.

Для облегчения решения инженерной задачи по подбору необходимых параметров системы газовоздушного отопления, расход газа и степень разбавления, разработана номограмма.

Использование номограммы исключает проведение трудоемких расчетов с применением вычислительной техники и обеспечивает достаточную для практических целей точность решения задачи.

Разработана гибридного система отопления, достоинством которой является, то что в зависимости от назначения зданий, например, для административно-управленческих помещений, где предъявляются специальные требования к температуре и влажности воздуха, имеется возможность локального подогрева чистого воздуха с подачей его в заданную зону обслуживания. Принципиальная схема гибридного отопления приведена на рис. 9.

Рис. 9 Гибридная схема Отопления

1 - ВГС; 2 - местный теплообменник подогрева чистого воздуха; 3 - локальные системы подогрева воздуха; 4 - излучающая труба (подающая); 5 - излучающая труба обратная; 6 - отводная труба.

Оценка экономической эффективности применения ВГС по отношению к ГРВ (газовым рекуперативным воздухонагревателям), показала предпочтительность использования воздухонагревателей газовых смесительных для теплоснабжения технологических потребителей. В основу оценки экономической эффективности рассмотренных вариантов положены «Методические рекомендации по оценке инвестиционных проектов и их отбору для финансирования» (М.: Информэнерго, 1999).

При горизонте расчета 10 лет и норме дисконта Е=0,1, Затраты с дисконтированием составили 2301,12 тыс. руб. и 2589,76тыс. руб., для ВГС и ГРВ соответственно

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработан термохимический метод снижения концентрации оксидов азота активными веществами и газами восстановителями, образующимися в процессе термического разложения природного газа. Реализация метода способствует интенсификации процесса теплоотдачи излучением в топках теплогенераторов, обеспечивает низкий уровень выбросов оксидов азота при практически полном отсутствии окси углерода и дисперсного углерода.

2. Созданы экспериментальные стенды для исследования влияния процесса предварительного нагрева природного газа на эффективность подавления образования оксидов азота. Проведены и экспериментальные исследования влияния предварительного нагрева природного газа на выход оксидов.

3. Анализ экспериментальных данных подтвердил следующее:

- предварительный нагрев газа, как в горелке, так и камере сгорания способствует образованию активных веществ и газов восстановителей, обеспечивающих восстановление части оксидов азота до молекулярного азота;

- снижение выбросов оксидов азота происходит тем в большей степени, чем выше температура предварительного подогрева, газа в горелке, что обеспечивает более глубокое термическое разложение углеводородов.

- установлено экспериментально, что при пиролизе в безокислительной зоне факела снижение выбросов МОх обеспечивается при подаче газа, равной 30% от общего расхода без ухудшения показателей горения

4. Установлена эмпирическая зависимость образования оксидов азота, от теплового напряжения топочного объема.

5. Проведен анализ экономической эффективности использования воздухонагревателей газовых смесительных в сравнении с газовыми рекуперативными воздухонагревателями, для теплоснабжения технологических потребителей, который показал экономическую целесообразность применения ВГС.

6. Разработаны и внедрены в производство воздухонагреватели газовые смесительные с улучшенными показателями по токсичности получаемой смеси, на ряде промышленных предприятий Российской Федерации и Молдовы.

7. По результатам исследований разработана и внедрена газовая горелка с подогревом природного газа на воздухонагревателе газовом смесительном ТАГ - 30, производимого филиалом ОАО «ИЭМЗ «Купол» завод «Старки», г. Ижевск.

8. На основании результатов исследований даны практические рекомендации по расчету и конструированию воздухонагревателей газовых смесительных.

9. Разработана новая универсальная гибридная схема отопления объектов с использованием воздухонагревателей газовых смесительных, позволяющая совместить системы газовоздушного и лучистого отопления с использованием одного источника тепловой энергии, смесительного воздухонагревателя.

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях:

1. Пашин М. Е., Щелоков А.И. Разработка газовоздушного калорифера смесительного типа // Тез. докл. Всероссийской студенческой научной конференции «V Королевские чтения». Самара: СГАУ, 1999. с. 72.

2. Щелоков А.И., Пашин М. Е. Газовоздушное отопление производственных зданий и технологических потребителей // Мат. 3-й Российской науч.-техн. конф. «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности». Ульяновск: УлГТУ, 2001. с. 143-146.

3. Пашин М. Е. Экологически условно чистые газовые воздухонагреватели смесительного типа // Тр. 3-й Межд. науч.-практнч. конф. «Экономика, экология и общество в 21-м столетии». СПб.: СПбГТУ, 2001. с.1035-1036.

4. Щелоков А.И., Пашин М. Е. Термохимический комплекс подавления оксидов азота при сжигании природного газа // Мат. Междун. конф. «Технические, экономические и экологические проблемы энергосбережения». Саратов: СГТУ, 2001. с. 57-59.

5. Пашин М. Е Газовоздушное отопление производственных помещений // Тр. молодых исследователей технич. универ. Самара: СамГТУ, 2001. с. 157-160.

6. Щелоков А.И., Пашин М. Е. Газовоздушное отопление производственных зданий и технологических потребителей // НПЖ «Научно-технический калейдоскоп», сер. «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности». Ульяновск: УлГТУ, 2001. с. 60-65.

7. Пашин М. Е., Щелоков А.И. Влияние предварительной термической обработки природного газа на выход ИОх // Тез. докл. 9-ой Междун. науч.-технич. конф. студ. и асп. «Радиоэлектроника, электротехника, энергетика» М.: МЭИ, 2003. с. 328-329.

8. Пашин М. Е., Щелоков А.И. Гибридные схемы газовоздушного отопления // Мат. 4-й Российской науч.-техн. конф. «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности» Т. 2. Ульяновск: УлГТУ, 2003. с. 327-328.

Заказу 1300 Тираж 100 экз. Отпечатано на ризографе. Самарский государственный технический университет Отдел типографии и оперативной полиграфии. 443100, г. Самра, ул. Молодогвардейская, 244.

№¡3 3 0 3

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ СНИЖЕНИЯ ВЫБРОСОВ

ОКСИДОВ АЗОТА В ВОЗДУШНЫЙ БАССЕЙН

1.1. Общие сведения

1.2. Методы снижения выбросов оксидов азота

1.3. Нормативно - техническая документация по воздухонагревателям газовым смесительным и газовоздушному отоплению

1.3.1. Требования безопасности

1.3.2. Общие требования предъявляемые к ВГС

1.4. Выводы и постановка задачи исследования

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРОЦЕССЫ, ПРОТЕКАЮЩИЕ

ПРИ ГОРЕНИИ МЕТАНА

2.1. Механизм горения метана

2.2. Способы термического разложения метана

2.3. Влияние предварительного подогрева газа на процесс термического разложения метана

2.4. Математическая модель образования радикалов водорода 47 атомов углерода и водорода при сжигании природного газа.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ГАЗОВЫХ СМЕСИТЕЛЬНЫХ ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЕЙ

3.1. Описание стенда для испытания воздухонагревателей

3.2. Методика проведения испытаний

3.3. Экспериментальные исследования работы ВГС тепловой мощностью 25 кВт

3.4. Экспериментальные исследования работы ВГС тепловой мощностью 200 кВт

3.5. Рекомендации к расчету газовых смесительных воздухонагревателей типа ВГС -

ГЛАВА 4. ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬ- 88 ТАТОВ

4.1. Гидродинамическая модель газовой горелки

4.2 Регрессионная модель образования оксидов азота

4.3. Расчетные характеристики ВГС

4.4. Гибридные схемы газовоздушного отопления

4.5. Оценка экономической эффективности использования газовых смесительных воздухонагревателей

ВЫВОДЫ

Переход к рыночным отношениям и происшедшие экономические преобразования, резко повысили стоимость энергоресурсов и материалов, что привело к коренным изменениям в отношениях к проблеме энергосбережения, а глобальное потепление климата Земли, решение вопроса о химическом и тепловом загрязнении воздушного бассейна ставит энергосбережение в число приоритетных. В современных условиях проблемы энергосбережения и экологии являются общенациональными и требуют незамедлительного решения. Тщательный анализ показывает, что продолжение экономического роста при сохранении действующих норм потребления энергоресурсов неизбежно поставит перед нами вопрос дефицита энергетических ресурсов. В нашей стране доля стоимости энергии в себестоимости продукта составляет 40 - 45 %, что выше среднемирового уровня в 5 - 10 раз. Большая часть котельных и теплосетей устарела морально и физически, нуждается в капитальном ремонте и реконструкции. По данным Минэнерго, в России на 100 км теплотрасс приходится 70 аварий в год. КПД старого котельного оборудования составляет 60 - 70%, а с учетом потерь в теплосетях - снижается до уровня менее 50 %,

Перевод экономики страны на энергосберегающий путь развития выдвигает в число первоочередных задач отбор наиболее эффективных мероприятий и оборудования, апробированных в промышленных условиях, дающих наибольший экономический эффект при минимальных затратах. Экономия энергетических ресурсов является на современном этапе не только наиболее действенным и эффективным направлением решения проблем энергосбережения в промышленности и народном хозяйстве, но и реальным механизмом снижения загрязнения окружающей среды.

Одним из направлений получения существенной экономической выгоды в промышленности, является повышение организационно-технического уровня использования энергоресурсов [92, 93]. Одним из широко распространенных в промышленности источников тепловой энергии является нагретый до необходимой температуры воздух. Благодаря таким его достоинствам, как простота использования и относительная чистота, нагретый воздух получил широкое применение как греющий теплоноситель, в сушильных агрегатах, системах отопления и кондиционирования, производстве строительных материалов [43, 70, 94].

Нагретый воздух может иметь температуру до 300 -350 °С, что позволяет использовать его в качестве средне и низкотемпературного энергоносителя для различных процессов, таких как сушка, предварительный нагрев металла, отопление промышленных кондиционеров, производстве керамики и строительных материалов, а также децентрализованном теплоснабжении объектов различного назначения и производственных помещений.

Одним из путей энергосбережения и децентрализованного теплоснабжения промышленных потребителей нагретого воздуха, является замена рекуперативных воздухонагревателей воздухонагревателями газовыми смесительными (ВГС), в которых в качестве теплоносителя используют смесь продуктов полного сгорания природного газа и чистого воздуха [13, 89, 91]. Достоинством применения ВГС является малая тепловая инерционность, малая капитало и материалоемкость, надежность работы при переменном графике потребления теплоты (односменная работа), отсутствие опасности размораживания системы технологического теплоснабжения. Коэффициент полезного действия данного типа воздухонагревателей составляет 99,5 %.

Применение ВГС является предпочтительным (особенно в сравнении с водяными системами отопления), т.к. позволяет эффективно совместить отопление с приточно-вытяжной вентиляцией [50], что широко используется в США и Канаде.

К настоящему времени имеющийся на рынке России парк ВГС, имеет ряд недостатков, основным из которых является наличие в газовоздушной смеси токсичных компонентов сжигания газового топлива (главным образом СО и

Ж)х). Концентрация вредных веществ зачастую превышает установленные нормы. В первую очередь это связано с неотработанной техникой сжигания природного газа, которая дает высокий выход токсичных веществ в продуктах сгорания. Отсутствие простых и экономически доступных в использовании технологий сжигания природного газа, обеспечивающих предельно низкое содержание вредных веществ, существенно ограничивает области применения ВГС в промышленности и народном хозяйстве.

Поэтому особенно актуальной задачей, важной как в практическом, так и теоретическом отношениях, является разработка специальных приемов и техники сжигания газа, позволяющей получить экологически чистые продукты сгорания, а также новых, эффективных конструкций газовых смесительных воздухонагревателей.

Отсюда вытекает основная цель настоящей диссертационной работы, состоящая в:

• научном обоснование нового метода подавления 1чЮх и устройств обеспечивающих низкий уровень загрязнения газовоздушной смеси;

• исследование и экспериментальное изучение закономерностей подавления оксидов азота в факеле природного газа и разработке устройств для их реализации в воздухонагревателях газовых смесительных;

• стендовых экспериментальных исследованиях снижения уровня выбросов ЫОх.

• создании и исследовании нового экологически чистого газового смесительного воздухонагревателя, для энергоэффективного децентрализованного теплоснабжения технологических потребителей и объектов различного назначения;

Научная новизна выполненной работы:

• Создание термохимической модели и научного обоснования подавления генерирования ТЧОх в газовых топках воздухонагревателей газовых смесительных и других теплотехнических установках, работающих на природном газе на основе термохимического пиролиза природного газа;

• Экспериментальное изучение условия формирования механизма горения природного газа с получением газов - восстановителей и активных веществ;

• Разработка схемы сжигания природного газа во встречном потоке воздуха с низким уровнем эмиссии Ж)х;

• Предложен новый метод подавления оксидов азота, основанный на химическом механизме восстановления ЫОх активными частицами и газами восстановителями;

• Получены новые экспериментальные данные по процессу горения предварительно подогретого природного газа во встречном воздушно - струйном потоке;

• Предложена новая универсальная гибридная схема комплексного теплоснабжения объектов различного назначения.

Практическая значимость работы. Получены новые научные результаты для создания экологически чистого газового смесительного воздухонагревателя. Разработаны системы газовоздушного нагрева в технологических процессах и отоплении производственных объектов (процессы сушки, низкотемпературный нагрев материалов и т.д.). Предложена гибридная схема, позволяющая совместить систему технологического нагрева с отоплением производственных объектов.

Представленная работа является обобщением теоретических и экспериментальных исследований, выполненных автором на кафедре «Промышленная теплоэнергетика» ГОУ ВПО Самарского государственного технического университета.

Реализация работы.

Результаты работы были использованы при:

• выполнении Госбюджетной НИР «Научное, научно-методическое, материально-техническое и информационное обеспечение системы образования» по заказу Минобразования России (per. № 01200107439);

• разработке ВГС мощностью 25кВт для филиала ОАО «ИЭМЗ «Купол» завод «Старки», г. Ижевск;

• разработке схемы теплоснабжения линии технологических кондиционеров АО «КАМАЗ» г. Набережные - Челны и ОАО «Индустриальный» г. Тольятти, с использованием ВГС;

• создании типоряда ВГС промышленного назначения теплопроизво-дительностью от 200 до 1200 кВт;

• теплоснабжении производственно-административного здания V=51000м3, завода стиральных машин (г. Кишенев, Молдова);

• реконструкции зерносушилки № 819, пр-ва ПНР, ОПХ им. 50-летия ВЛКСМ, с. Сарай-Гир, Оренбургской обл.

Основные положения выносимые на защиту:

• метод снижения эмиссии оксидов азота с использованием восстановительных свойств промежуточных продуктов горения;

• способы реализации механизма снижения эмиссии оксидов азота с использованием активных промежуточных продуктов термического пиролиза природного газа;

• экспериментальные исследования процесса горения, обеспечивающего снижение токсичности газовоздушной смеси во встречном воздушно -струйном потоке предварительно подогретого природного газа;

• экспериментальные исследования работы воздухонагревателей газовых смесительных с низким уровнем эмиссии оксидов азота;

По теме диссертации опубликовано 8 работ.

Результаты работы докладывались:

• на научном семинаре «Химиндустрия» (г. Самара, 2001 г.);

• на III Российской научно-технической конференции «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике промышленности», УлГТУ (г. Ульяновск, 2001 г.);

• на 3-й международной научно-практической конференции «Экономика, экология и общество России в 21-м столетии», СПбГТУ (г. Санкт - Петербург, 2001 г.);

• на научном семинаре «Энергетика» (г. Самара, 2002 г.);

• на научном семинаре «Химиндустрия» (г. Самара, 2002 г.);

• на IV Российской научно-технической конференции «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике промышленности», УлГТУ (г. Ульяновск, 2003 г.);

• на девятой международной научно-технической конференции «Радиоэлектроника, Электротехника и Энергетика», МЭИ (г. Москва, 2003 г.);

• на ежегодных научно - технических семинарах СамГТУ (г. Самара, 1998 - 2003г.).

Содержание работы изложено в последующих 4 главах. В приложении приведены таблицы с опытными данными, акты внедрения, сертификат на ВГС.

10

112 ВЫВОДЫ

1. Разработан термохимический метод снижения концентрации оксидов азота активными веществами и газами восстановителями, образующимися в процессе термического разложения природного газа. Реализация метода способствует интенсификации процесса теплоотдачи излучением в топках теплогенераторов, и обеспечивает низкий уровень выбросов оксидов азота при практически полном отсутствии окиси углерода и дисперсного углерода.

2. Созданы экспериментальные стенды для исследования влияния процесса предварительного нагрева природного газа на эффективность подавления образования оксидов азота. Проведены экспериментальные исследования влияния предварительного нагрева природного газа на выход оксидов азота.

3. Анализ экспериментальных данных подтвердил следующее:

- предварительный нагрев газа, как в горелке, так и камере сгорания, способствует образованию активных веществ и газов восстановителей, обеспечивающих восстановление части оксидов азота до молекулярного азота;

- снижение выбросов оксидов азота происходит тем в большей степени, чем выше температура предварительного подогрева газа в горелке, что обеспечивает более глубокое термическое разложение углеводородов;

- установлено экспериментально, что при пиролизе в безокислительной зоне факела снижение выбросов Ыох, обеспечивается при подаче газа, равной 30% от общего расхода без ухудшения показателей горения.

4. Установлена эмпирическая зависимость образования оксидов азота от теплового напряжения топочного объема.

5. Проведен анализ экономической эффективности использования воздухонагревателей газовых смесительных в сравнении с газовыми рекуперативными воздухонагревателями для теплоснабжения технологических потребителей, который показал экономическую целесообразность применения ВГС.

6. Разработаны и внедрены в производство газовые смесительные воздухонагреватели с улучшенными показателями по токсичности получаемой смеси на ряде промышленных предприятий Российской Федерации и Молдовы.

7. По результатам исследований разработана и внедрена газовая горелка с подогревом природного газа на воздухонагревателе газовом смесительном ТАГ - 30, производимого филиалом ОАО «ИЭМЗ «Купол» завод «Старки», г. Ижевск.

8. На основании результатов исследований даны практические рекомендации по расчету и конструированию воздухонагревателей газовых смесительных.

9. Предложена новая универсальная гибридная схема отопления объектов с использованием воздухонагревателей газовых смесительных, позволяющая совместить системы газовоздушного и лучистого отопления с использованием одного источника тепловой энергии - смесительного воздухонагревателя.

114

1. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. - М.: Наука, 1969. -824 с.

2. Абрамович Г.Н. Турбулентные струи. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1960. - 715с.

3. Актуальные проблемы теплообмена и охрана воздушного бассейна в теплотехнике. // Тезисы докладов. Заседание секции «Теплообмен излучением» Научного совета ГКНТ СССР. Самара - 1991.-43 с.

4. Арсеев A.B., Арсеева Н.В. Загрязнение атмосферы окислами азота продуктов сгорания топлива И Использование газа в народном хозяйстве. М.: 1974. 58 с.

5. Блох А.Г. Основы теплообмена излучением. М. - JI.: Госэнергоиз-дат, 1962. - 332 с.

6. Блох А.Г. Теплообмен излучением в топках паровых котлов. J1.: Энергоатомиздат, 1984. - 240 с.

7. Блох А.Г., Щелоков А.И. Математическая модель сажеобразования при сжигании природного газа. 1. Кинетическое уравнение и критическая температура процесса дегидрогенизации // ИФЖ. 1989, т. 59, № 3 с. 492-499.

8. Богатенко Р.В. Моделирование и расчет новых конденсатоотводчи-ков с закрытым поплавком: Дис. . канд. техн. Наук. Саратов, 2000. 137 с.

9. Вильяме Ф.А. Теория горения. М.: Наука, 1971. - 615 с.

10. Вулис JT.A., Ершин Ш.А., Ярин Л.П. Основы теории газового факела. Л.: Энергия, 1968. - 202 с.

11. Гиневский A.C. Теория турбулентных струй. М.: Машиностроение, 1969. - 399 с.

12. Гольденберг С.А., Соловьева Л.С. Стабилизация пламени встречными струями. В кн.: Теория и практика сжигания газа. Л., Недра, 1964, вып. II, с. 91-111.

13. ГОСТ 12.1.004 91. Пожарная безопасность. Общие требования. -М.: Изд-во стандартов, 1996. 78 с.

14. ГОСТ 12.1.005-88. Общие санитарно гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. - М.: Изд-во стандартов, 1988. 75 с.

15. ГОСТ 12.1.010. Взрывобезопасность. Общие требования. -М.: Изд-во стандартов, 1996. 53 с.

16. ГОСТ 21204-97. Горелки газовые промышленные. Общие технические требования. М.: Изд-во стандартов, 1997. 16 с.

17. ГОСТ 50670-94. Оборудование промышленное газоиспользующее. Воздухонагреватели. Общие технические требования. — М.: Изд-во стандартов, 1994.- 8 с.

18. ГОСТ Р 51625-2000. Оборудование промышленное газоиспользую-щее. Воздухонагреватели смесительные. Общие технические требования. М.: Изд-во стандартов, 2000. - 4 с.

19. Давидчук Е.Л., Мальцев В.М. Физика горения и взрыва, 1975. № 5.

20. Дрейнер Н., Смит Г. Прикладной регрессивный анализ: В 2 х кн. Кн. 1 / Пер. с анг. - 2е изд., перераб. и доп. - М.: Финансы и статистика, 1987. -351 с.

21. Закс Л. Статистическое оценивание. М.: Статистика, 1976. - 597 с.

22. Ключников А.Д., Иванцов Г.П. Теплопередача излучением в огне-технических установках (инженерные решения задач). М.: Энергия, 1970. -400 с.

23. Когарко С.М., Девишев М.И., Басевич В.Я. Исследование влияния активных частиц из продуктов реакции на процессы горения в потоке. Третье всесоюзное совещание по теории горения. Том 1. М., АН СССР, 1960, с. 72 -78.

24. Кондратьев В.Н. Свободные радикалы активная форма веществ. -М.; изд. АН СССР, 1960. - 55с.

25. Косинов О.И. Исследование влияния интенсификации теплообмена на образование окислов азота в топках котлов: Дис. . канд. техн. наук. Киев. -1975,- 126 с.

26. Крейнин Е.В., Кафырин Ю.П. Сжигание газа в радиационных трубах. -Л.:, 1986. 183 с.

27. Кривандин В.А. Светящееся пламя природного газа. М.: Металлургия. 1973. - 136 с.

28. Кривоногов Б. М. Повышение эффективности сжигания газа и охрана окружающей среды. Л.: Недра, 1986. - 280 с.

29. Лавров Н.В. Физико химические основы процесса горения топлива. - М.: Наука, 1971.-275 с.

30. Лавров Н.В. Пацков Е.А., Плужников А.И., Федоров H.A. Внутри-камерное сжигание природного газа в кислороде и воздухе // Использование газа в народном хозяйстве. М.: 1972. 39 с.

31. Лавров Н.В., Федоров H.A. Высокотемпературное горение газа. В кн.: Теория и практика сжигания газа. Л., Недра, 1975, с 128-135.

32. Лавров Н.В., Федоров H.A. Некоторые особенности высокотемпературного горения газа. Газовая промышленность, 1973, № 8, с. 35-38.

33. Лавров Н.В., Федоров H.A. О Кинетических параметрах обратимых реакций диссоциации окислителя // Химия твердого топлива. 1974. № 2, с. 158 i 62.

34. Лебедев П.Д., Щукин A.A. Теплоиспользующие установки промышленных предприятий. М.: Энергия, 1970. 408 с.

35. Лункин В.Н., Удалов В.П., Жербаков Ю.А. Воздушно-кислородная конверсия природного газа. Изд-во Сарат. Ун-та, 1986. - 128 с.

36. Льюис Б., Эльбе Г. Горение, пламя и взрывы в газах. М.: Мир, издание второе, 1968. - 592 с.

37. Магарил Н.З. Механизм и кинетика гомогенных термических превращений углеводородов. М.: Химия, 1970. - 224 с.

38. Магарил Р.З. Теоретические основы химических процессов переработки нефти. -М.: Химия. 1976. -312 с.

39. Мазуров Д.Я., Роговой М.И. Волгина Ю.М. Теплотехника и теплотехническое оборудование предприятий строительных материалов. М.: Стройиздат, 1966. - 449 с.

40. Малотоксичные горелочные устройства: Учебное пособие / П.В. Росляков. М.: МЭИ, 2002. - 64 с.

41. Мальцев В.М., Мальцев М.И., Кашпоров Л .Я. Основные характеристики горения. М.: Химия, 1977. - 320 с.

42. Михеев В.П. Газовое топливо и его сжигание. Д.: Недра, 1966.396 с.

43. Михеев В.П., Медников Ю.П. Сжигание природного газа. Д.: Недра, 1975.-391 с.

44. Наумейко A.B. Оптимизация конструкции и режимов работы газовоздушных теплогенераторов и жаротрубно дымогарных водогрейных котлов: Автореф. дис. . канд. техн. Наук. Екатеринбург, 2003. - 23 с.

45. Пашин М.Е. Газовоздушное отопление производственных помещений. Тр. Молодых исследователей тех. Ун-та. Самара, СамГТУ, 2001. с. 157 — 160.

46. Пирятин В.Д. Обработка результатов экспериментальных измерений по способу наименьших квадрантов. Харьков: Харьковский университет, 1962. - 212 с.

47. Правила безопасности в газовом хозяйстве. (ПБ 12-245-98). Электронное издание.

48. Работа газовых горелок на подогретом газе и воздухе: Учебное пособие / В.А. Спейшер / Под ред. М.Б. Равича. М.: МЭИ, 1959. - 65 с.

49. Равич М.Б. Упрощенная методика теплотехнических расчетов. Теплотехнические расчеты по обобщенным константам продуктов горения, изд. 4, доплн. М.: Наук., 1964. - 365 с.

50. Рациональное использование газа в энергетических установках: Справочное руководство / Р.Б. Ахмедов. О.Н. Брюханов, A.C. Иссерлин и др. -Л.: Недра, 1990. 423 с.

51. Рациональное использование газа в промышленных установках: Справочное пособие./ Р.Б. Ахмедов, О.Н. Брюханов, В.Г. Лисиенко и др./ Под ред. A.C. Иссерлина. СПб.: Недра, 1995. - 352 с.

52. Рипан Р., Четяну И. Руководство к практическим работам по неорганической химии. М.: Мир, 1965. - 564 с.

53. Роддатис К.Ф. Справочник по котельным установкам малой производительности. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 488 с.

54. Розенфельд Э.И. Газогорелочные устройства для сжигания газа и других видов топлива с минимальным содержанием окислов азота в уходящих газах тепловых агрегатов // Использование газа в народном хозяйстве. М.: 1976. 52 с.

55. Розенфельд Э.И. Методы снижения вредных веществ в уходящих газах газоиспользующих тепловых агрегатов // Использование газа в народном хозяйстве. М.: 1974. - 56 с.

56. Санитарные правила и нормы (СанПиН 2.2.4.548-96) Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. М.: Информационно - издательский центр Минздрава России, 1997. 20 с.

57. Сигал И.Я. Топочные процессы в проблеме защиты воздуха: Авто-реф. дис. . докт. технич. Наук. Киев, 1971, 43 с.

58. Сигал И. Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива. -Л.: Недра, 1988. 312 с.

59. Сканави А.Н. Отопление. -2-е изд., перераб. и доп. -М.: Стройиз-дат, 1988.-416 с.

60. Специальные вопросы сжигания и термической переработки топ-лив: Учебное пособие / В.П. Михеев, А.И. Щелоков, Ю.В. Горбушкин. Куй-Сышев: - 1977. - 72 с.

61. Строительные нормы и правила (СНиП 2.04.05-91) Отопление, вентиляция и кондиционирование. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1991. 64 с.

62. Строительная теплофизика (теплофизические основы отопления вентиляции и кондиционирования): Учебник для вузов / В.Н. Богословский. -М.: Высшая школа, 1970. - 376 с.

63. Теория горения и топочные устройства: Учебное пособие / Д.М. Хзмалян, Я.А. Каган / Под ред. Д.М. Хзмаляна. М.: Энергия, 1976. - 488 с.

64. Теплоэнергетика и теплотехника: Общие вопросы. Справочник / Под общ. ред. В.А. Григорьева и В.М. Зорина. М.: Энергия, 1980. - 528 с.

65. Теплоэнергетика легкой промышленности и охрана окружающей среды. // Механика и энергетика. ЦНИИТЭИ. Легпром., 1988, выпуск 3. 43 с.

66. Термохимический комплекс подавления оксидов азота при сжигании природного газа. А.И.Щелоков, М.Е. Пашин. // Материалы международной конференции, Технические, экономические и экологическуие проблемы энергосбережения. Саратов, СГТУ. 2001 с. 57- 59.

67. Тумановский А.Г. Образование окислов азота в камерах сгорания стационарных ГТУ при сжигании природного газа. В кн.: Теория и практика сжигания газа. Л., Недра, 1972.

68. Тумановский А.Г., Христич В.А., Шевченко A.M. Влияние типа го-релочного устройства в камерах сгорания ГТУ при сжигании природного газа // Теплоэнергетика. 1970. №5.

69. Устименко Б.П., Леонтьева Т.П. Аэродинамика встречного газового факела. В кн.: Теория и практика сжигания газа. Л., Недра, 1964, вып. II, с. 6778.

70. Федоров Н.А. Техника и эффективность использования газа. М.: Недра, 1975.-248 с.

71. Федоров Н.А. Техника и эффективность использования газа. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Недра. 1983. - 311с.

72. Христич В.А., Любчик Т.Н. Газогорелочные устройства для сжигания газа при высоких и переменных избытках воздуха // Использование газа в народном хозяйстве. М.: 1978. 59 с.

73. Цирюльников Л.М. Подавление токсичных продуктов сгорания природного газа и мазута в котельных агрегатах. Научно технический обзор. М.; ВНИИЭгазпром, 1977. - 60 с.

74. Шевчук В.У. Газовая промышленность, 1957, № 7 с. 32.

75. Шевчук В.У. Газовая промышленность, 1960, № 8 с. 44.

76. Шорин С.Н., Приселков А.Б. Турбулентное и молекулярное смешение в струйных потоках. В кн.: Теория и практика сжигания газа. Л., Недра, 1964, вып. И, с. 5-18.

77. Щелоков А.И. Интенсификация смесеобразования в струйных аппаратах. / Энергетика (Изв. высш. учебн. заведений) 1975, № 5, - с. 141 - 143.

78. Щелоков А.И. Механизм подавления оксидов азота в процессах сжигания газового топлива. Самара, Вестник Самарского государственного технического университета. Сер. технические науки, № 1, 1994, с. 219 227.

79. Щелоков А.И. Теоретические основы совершенствования факельных процессов в промышленных печах путем воздействия на аэродинамическую микроструктуру: Дис. . докт. техн. Наук. Куйбышев, 1987. 465 с.

80. Щетинков Е.С. Физика горения газов. М.: Наука. 1965. - 740 с.

81. Экологически условно чистые газовые воздухонагреватели смесительного типа. / М.Е Пашин // Труды 3-й международной научно-практической конференции «Экономика, экология и общество России в 21-м столетии», Санкт-Петербург, СПбГТУ. 2001. с. 1035-1036.

82. Экономия энергоресурсов в промышленных технологиях. Справоч-но методическое пособие / Авторы - составители Г.Я. Вагин, JI.B. Дудникова, Е.А. Зенютич, А.Б. Лоскутов, Е.Б. Солнцев; под ред. С.К. Сергеева; НИЦЭ -Н.Новгород, 2001.-296 с

83. Эммануель Н.М., Кнорре Д.Г. Курс Химической кинетики. М.: Высшая школа, 1969. - 432 с.

84. Энергосбережение в системах теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха: Справ, пособие / Л.Д. Богословский, В.И. Ливчак, В.П. Титов и др. под ред. Л.Д. Богословского и В.К. Ливчака. М.: Стойиздат, 1990.- 624 с.

85. Berg. H., Jannemann Т. Neue Impulse fur die atmosphärische Brennertechnik / Rurhrgas Forum. Dezember 1992, P. 36-39

86. Marx E. Emissionverhalten von Erdgasbetriebenen Jndustriebrennern sowie maBnamenn zur NOx Minderung. // Gas - Wärme International. - 1988. -37. № l.-P. 44-49.

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

88. Schulten Van/W. Möglichkeiten zur NOx minderung für kleine und mittlere Anlagen. // Brennstoff Wärme - Krauft. - 1987. - 39. - № 10. P. 23 - 29.