Экологический анализ локальных систем теплоснабжения

• Автор: Павлов, Петр Петрович
• Шифр специальности: 05.14.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 134 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
В.1. Современное состояние экологических исследований теплоисточников
небольшой мощности на твердом топливе
В.2. Постановка задач исследований
1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ОБРАЗОВАНИЯ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ ПРИ СЛОЕВОМ ГОРЕНИИ
1.1. Методические вопросы экспериментальных исследований слоевых
теплоисточников
1АА.Объекты экспериментальных исследований
1.1.2. Особенности сжигания топлива и проведения экспериментальных исследований в мелких слоевых теплоисточниках
1.1.3. Использованные приборы и оборудование
1.2. Методика расчета удельных энергетических и экологических характеристик мелких слоевых теплоисточников
1.2.1. Расчет удельных экологических характеристик
1.2.2. Расчет тепловых потерь и КПД
1.3. Экспериментальные исследования выбросов вредных веществ
теплоисточниками с периодическим сжиганием
1.3.1. Моноксид углерода
1.3.2. Оксиды азота
1.3.3. Диоксид серы
1.3.4. Твердые частицы
1.3.5. Сажа и полициклические ароматические углеводороды
1.4. Экспериментальные исследования газообразования в слое
2. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБРАЗОВАНИЯ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ ПРИ СЛОЕВОМ ГОРЕНИИ
2.1. Методика термодинамического моделирования процессов слоевого горения
2.2. Моделирование процессов газообразования в слое
2.2.1. Стадия выхода и горения летучих
2.2.2. Азотсодержащие продукты пиролиза
2.2.3. Серосодержащие продукты пиролиза
2.2.4. Стадия горения коксового остатка
2.3. Моделирование процессов в объеме топки
2.4. Обобщение результатов термодинамического моделирования
3. ОЦЕНКА РОЛИ МЕЛКИХ ТЕПЛОИСТОЧНИКОВ В ЗАГРЯЗНЕНИИ АТМОСФЕРЫ
3.1. Анализ структуры теплоисточников г. Иркутска
3.2. Определение объемов вредных выбросов мелкими теплоисточниками
3.3. Оценка влияния теплоисточников малой мощности на качество воздуха
3.3.1. Моноксид углерода (СО)
3.3.2. Диоксид серы (СО 2)
3.3.3. Диоксид азота (ИО%)
3.3.4. Твердые частицы
3.3.5. Сопоставление расчетных данных и экспериментальных замеров концентраций вредных веществ в атмосфере города
3.4. Результаты непрерывного автоматического мониторинга моноксида углерода в атмосфере города Иркутска
3.4.1. Анализ динамики концентраций СО в атмосфере города
3.4.2. Влияние метеорологических факторов на содержание СО в атмосфере города

4. АНАЛИЗ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОДЕРНИЗАЦИИ МЕЛКИХ ТЕПЛОИСТОЧНИКОВ И РЕСТРУКТУРИЗАЦИИ ТОПЛИВОСНАБЖЕНИЯ
4.1. Анализ технических причин низкой экологической эффективности мелких теплоисточников
4.2. Оценка эффективности модернизации мелких теплоисточников
4.2.1. Мероприятия по модернизации
4.2.2. Оценка изменения выбросов вредных веществ и качества атмосферного воздуха
4.3. Оценка эффективности реструктуризации топливоснабжения мелких теплоисточников
4.3.1. Оценка изменения выбросов вредных веществ
4.3.2. Оценка изменения качества атмосферного воздуха
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Литература.
Приложения

рядовых азейского и черемховского углей выбросы СО достигали 10-12 кг/ГДж. В отдельных экспериментах по сжиганию дров в домовой печи при плохом горении выбросы СО фиксировались на уровне 8-13 кг/ГДж.
1.3.2. Оксиды азота.
Нижние значения в представленных в табл. 1.1. диапазонах выбросов оксидов азота соответствуют плохим условиям горения (сжигание углей с большим содержанием мелких фракций), а верхние - хорошим условиям горения (сжигание углей с небольшим содержанием мелочи).
При сжигании углей с большим содержанием мелочи слой оказывается плотным и потому плохо проницаемым для воздуха. В результате процесс горения развивается вяло. Стадии прогрева и пиролиза топлива затягиваются. Температура в топке поднимается очень медленно. При таких условиях в топке создаются обширные зоны с восстановительной средой, что препятствует образованию оксидов азота.
Поскольку при плохих условиях горения температура в топке не достигает высоких значений, то в этом случае оксиды азота образуются исключительно по топливному и быстрому механизмам. По экспериментальным данным для таких режимов горения угля удельные выбросы МОх в целом за цикл составляют:
• для бурых углей - 0.12-0.18 кг/ГДж;
• для каменных углей -0.18-0.20 кг/ГДж.
В случае сжигания угля с небольшим содержанием мелких фракций слой оказывается хорошо проницаемым для воздуха. Если заброс топлива производится в горячую топку, то выход летучих и их воспламенение осуществляется в очень короткий промежуток времени и разгорание угля происходит интенсивно. Температура в топке быстро повышается и достигает высоких значений (до 1000-1200 °С над слоем). В результате в топке складываются приемлемые условия для образования оксидов азота еще и по термическому механизму.
По экспериментальным данным для хороших режимов горения угля удельные выбросы Ж)х в целом за цикл составляют:
• для бурых углей - 0.27-0.30 кг/ГДж;
• для каменных углей - 0.34-0.35 кг/ГДж.