Исследование и внедрение способа нестехиометрического сжигания топлива в газомазутных котлах с целью снижения выбросов оксидов азота

• Автор: Закиров, Ильгизар Алиахматович
• Шифр специальности: 05.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 230 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА Е ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЯ
1Л. Образование оксидов азота при сжигании органических
топлив и нормирование их выбросов в атмосферу
1.2. Воздухоохранные мероприятия
1.3. Способ нестехиометрического сжигания топлива и задачи
его исследования
ГЛАВА 2. РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СПОСОБА НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКОГО СЖИГАНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА И МАЗУТА
2.1. Математическое моделирование процессов нестехиометрического сжигания
2.2. Расчетные исследования выхода оксидов азота в восстановительной и окислительной зонах горения
2.3. Расчетные исследования образования оксидов азота в зоне догорания при нестехиометрическом сжигании топлив
2.4. Исследование влияния ввода влаги при нестехиометрическом сжигании топлив
2.5. Исследование влияния рециркуляции продуктов сгорания
при нестехиометрическом сжигании топлив
2.6. Исследование образования оксидов серы при нестехиометрическом сжигании мазута
2.7. Рекомендации по реализации нестехиометрического сжигания природного газа и мазута, полученные по результатам расчетно-теоретических исследований
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ
НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКОГО СЖИГАНИЯ В
ЗАВИСИМОСТИ ОТ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ
3 Л. Методика проведения испытаний
3.2. Влияние вида сжигаемого топлива
3.2Л. Воздушный разбаланс
3.2.2. Топливный разбаланс
3.2.3. Комбинированный способ разбаланса топливовоздушного соотношения
3.3. Влияние конструктивных условий
3.4. Влияние режимных условий
3.5. Исследование влияния нестехиометрического сжигания топлива на технико-экономические характеристики
и надежность работы котла
3.5.1. Оценка изменения эффективности работы котла
3.5.2. Оценка изменения параметров надежности
3.6. Практические рекомендации по организации нестехиометрического сжигания природного газа и мазута
в паровых и водогрейных котлах
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗОВОГО СОСТАВА ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ТОПЛИВ В СТАЦИОНАРНЫХ ПАРОВЫХ И ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛАХ
4.1. Виды контроля газового состава продуктов сгорания и основные требования к их реализации
4.2. Основные требования к отбору, транспортировке и подготовке пробы
4.2.1. Обеспечение представительности газовой пробы
4.2.2. Обеспечение сохранности пробы газов

4.3. Подготовка и выполнение измерений газового состава продуктов сгорания
4.4. Перечень данных, регистрируемых в процессе проведения газового анализа
4.5. Единицы измерения содержания газообразных компонентов
и формулы для их пересчета
4.6. Оценка погрешности результатов измерений
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ГАЗОВОГО СОСТАВА ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ ПАРОВЫХ И ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ

различных реакций в процессы образования или расходования отдельных веществ.
Численные эксперименты проводились в два этапа. На первом этапе моделировалось горение восстановительного (ав-0.7-И).95) и окислительного (аок=1.1-ь1.4) факелов по отдельности, т.е. от устья горелки до момента, предваряющего их смешение. При этом температура факела изменялась в диапазоне от температуры горячего воздуха ТГВ=500К в начальный момент времени до максимальной температуры Ттах. Все расчеты выполнялись для сжигания как природного газа, так и мазута. На первом этапе горение топлив на указанных участках факела моделировалось с постоянными скоростями нагрева факелов Ф=сГГ/с1т=2000, 3000 и 4000 К/с. Максимальная температура факела Ттах рассчитывалась предварительно для каждого топлива в зависимости от принятых избытков воздуха с учетом теплообмена излучением [51]. Задачей данного этапа являлось определение влияния скоростей нагрева и избытков воздуха на выход Ж)х и СО в отдельно взятых восстановительном и окислительном факелах.
На втором этапе с помощью численных экспериментов моделировались процессы нестехиометрического горения в полном объеме при характерных для сжигания газа и мазута в топочных камерах котлов режимных условиях (температуры, избытки воздуха, времена пребывания). Расчетная схема численного эксперимента принималась следующей (см. рис. 2.1). Сначала отдельно рассчитывались окислительный и восстановительный факела. Затем в период времени достижения максимальной температуры для восстановительного факела тв моделировалось смешение продуктов сгорания из обоих факелов и рассчитывалась температура газов после такого смешения Тсм. После этого выполнялся расчет изменения продуктов сгорания на участке от Тсм до