Оптимизация схем и рабочих параметров систем глубокой очистки дымовых газов при модернизации твердотопливных промышленных энергоустановок

• Автор: Агеев, Михаил Александрович
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 160 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ТОПЛИВНОЙ БАЗЫ РОССИИ И ПРОБЛЕМЫ ЗАЩИТЫ

ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

1.1 Перспективы изменения структуры топливной базы России

и характеристика используемых углей

1.2 Методы подавления образования вредных компонентов

в процессе горения твердого топлива

1.3 Обзор методов очистки дымовых газов в пределах конструкции пылеугольных котлов

1.4 Вынесенные системы глубокой очистки дымовых газов

от оксидов серы и азота

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ
ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СИСТЕМ ОЧИСТКИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ ОТ ТВЕРДОТОПЛИВНЫХ УСТАНОВОК ДЛЯ РЕШЕНЯ ОПТИМИЗАЦИОННЫХ ЗАДАЧ
2.1 Методические основы сопоставления и оптимизации схем
и рабочих параметров систем газоочистки
2.2 Математическое моделирование каталитического реактора
для восстановления оксидов азота дымовых газов
2.3 Математическое описание устройств очистки дымовых газов
от оксидов серы
2.4 Обобщенная математическая модель системы очистки дымовых
газов от твердотопливных установок
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ СХЕМЫ И РАБОЧИХ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ

ГАЗООЧИСТКИ ПРИ МОДЕРНИЗАЦИИ
ПРОМЫШЛЕННОГО АГРЕГАТА
3.1 Оптимизация системы газоочистки на основе использования
тепла подогретого воздуха
3.2 Оптимизация системы газоочистки модернизируемого котельного агрегата на основе использования насыщенного пара
из барабана котла
3.3 Сопоставление альтернативных вариантов систем газоочистки
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПЕРСПЕКТИВ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ГЛУБОКОЙ ГАЗООЧИСТКИ
В ОТЕЧЕСТВЕННУЮ ПРАКТИКУ
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Рост экономики тесно связан с возрастанием использования в производствах различных видов топлива. При этом в настоящее время твердое органическое топливо рассматривается в качестве основного природного источника на длительную перспективу. Это обстоятельство потребует широкого внедрения малотоксичных методов сжигания и использования установок для очистки дымовых газов от оксида азота и диоксида серы.
Применяемые сегодня технологические методы подавления образования вредных ингредиентов при горении твердого топлива, имеют невысокую эффективность. Более эффективными являются вынесенные системы глубокой очистки дымовых газов, обеспечивающие степень очистки 98 ч- 99 %. Но из-за высокой стоимости их внедрение сдерживается введенным в 1978 году ГОСТ 17.2.3.-78. В соответствии с этим документом выбросы в интервале ПДВ и ВСВ оплачиваются предприятиями по директивно установленным тарифам в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 01.07.2005 года № 410 с учетом инфляционного коэффициента. В результате предприятию по-прежнему выгоднее платить за вредные выбросы, чем внедрять малотоксичные технологии и системы очистки.
В условиях увеличения доли твердого топлива крайне актуальным становится широкое внедрение эффективных систем глубокой очистки отходящих дымовых газов. Однако для успешного внедрения указанных систем необходимо решить ряд задач научно-исследовательского характера, связанных с определением вариантов схемных решений, оптимизацией рабочих параметров и конструктивных характеристик оборудования, сопоставлением схем по экономическим критериям. В связи с этим тематика настоящей работы является актуальной и своевременной.
Цель настоящей работы - разработка методических основ
оптимизации схем, конструктивных и рабочих характеристик системы

катализаторе мало зависит от концентрации кислорода и существенно снижается только при С02< 0,2 об. %>.
Степень восстановления на катализаторе V205 / ТЮ2 имеет максимум в области температур 250-400 °С, причем значение оптимальной температуры зависит от соотношения Ti/V. Уменьшение степени обезвреживания при низких температурах связано с уменьшением скорости реакции, то есть с кинетическими факторами, а при высоких температурах снижение эффективности процесса связано как с протеканием побочных процессов (1.26) и (1.27), так и со снижением адсорбционной емкости катализатора по аммиаку.
Без катализатора это взаимодействие происходит при температуре 1223-1323 К, причем повышение температуры приводит к окислению аммиака с образованием оксидов азота. Понижение температуры приводит к замедлению скорости реакции. Применение катализатора в процессе СКВ позволяет осуществить восстановление оксидов азота при температуре 593-673 К. При этом можно добиться 98-99 % восстановления оксидов азота аммиаком почти при стехиометрическом соотношении между ними. Проскок аммиака не превышает 5 млн1 % об.
Катализатор DENОХ, который использует фирма Топсе, отличается от других катализаторов, применяющихся в процессах денитрификации дымовых газов, оптимальной геометрией, позволяющей сочетать высокую механическую прочность с развитой внутренней поверхностью. Катализатор выпускают в виде блоков - модулей нескольких типоразмеров в двух основных модификациях [34]:
с каналом узкого сечения для слабозапыленных газов; с каналами большого диаметра для газов, содержащих большое количество пыли.
По сравнению с подобными процессами, разработанными другими фирмами, процесс СКВ технологически прост, универсален в отношении