Совершенствование процесса низкотемпературного ступенчатого вихревого сжигания Канско-Ачинских углей

• Автор: Жуйков, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 137 с. : ил.

Оглавление
Введение

РАЗДЕЛ I. Технологические и конструктивные методы подавления Ж)х

1.1. Сжигание топлив с малыми избытками воздуха

1.2. Рециркуляция продуктов сгорания

1.3. Двухступенчатое сжигание топлива

1.4. Сжигание топлив в кипящем слое

1.5. Ввод присадок

1.6. Усовершенствование горелочных устройств

1.7. НТВ-сжигания, ВИР-технологии

1.8. Цели и задачи исследований

РАЗДЕЛ II. Объект исследования
2.1. Краткое описание объекта исследований
2.2. Методика измерений и обработка опытных данных
2.3. Балансовые испытания котлоагрегата
РАЗДЕЛ III. Исследование влияния доли третичного дутья на техникоэкономические показатели котлоагрегата
3.1. Перевод котлоагрегата на низкотемпературное ступенчатое вихревое сжигание
32. Исследование влияния доли воздуха нижнего дутья на снижение оксидов азота в пределах нагрузки 65-75 т/ч
33. Исследование влияния доли воздуха нижнего дутья на снижение оксидов азота в пределах нагрузки 50-60 т/ч
3.4. Исследование зависимости снижения оксидов азота от третичного дутья при изменении коэффициента избытка воздуха
3.5. Зависимость температура уходящих газов от нагрузки котла до и после рационального распределения долей воздуха в котле
3.6. Зависимость содержания оксидов азота от коэффициента избытка воздуха в горелке
3.7. Зависимость содержания бенз(а)пирена и N0* от коэффициента избытка воздуха в условиях рационального распределения долей воздуха в котле
РАЗДЕЛ IV. Эксергетический анализ объекта исследований
4.1. Исследование степени совершенствования процесса горения при рациональном распределении долей воздуха в котле
РАЗДЕЛ V Экономический анализ перевода котлоагрегатов средней мощности на низкотемпературное ступенчатое вихревое сжигание на примере котла БКЗ 75-39ФБ
5.1. Показатели мощности котла
5.2. Расчёт проектной стоимости перевода котла БКЗ 75-39-ФБ на НСВС
5.3. Расчёт экономических показателей в условиях рационального распределений долей воздуха
5.4. Определение срока окупаемости проекта
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ, ПАТЕНТЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы обусловлена необходимостью совершенствования технологических процессов низкотемпературного ступенчатого вихревого сжигания топлива для котлов, работающих на канско-ачинских углях и позволяющих снизить содержание оксидов азота в уходящих газах. Обеспечение приоритета экологической безопасности наряду с высокой эффективностью сжигания топлива является одним из важнейших условий функционирования и дальнейшего развития современной промышленной теплоэнергетики.
При сжигании органических топлив в промышленных котельных в атмосферу городов выбрасывается большое количество вредных веществ, в том числе, значительное количество оксидов азота. Специфика пылеугольного сжигания связана: со сложностью регулирования факела, с жесткой зависимостью между устойчивостью горения и режимом работы горелочных устройств, с условиями воспламенения и выгорания топлива, составом топлива, способом сжигания и многое другое. Эти факторы в совокупности значительно осложняют разработку эффективного способа подавления оксидов азота в источнике. Существующих методов расчета и анализа их результатов недостаточно для обеспечения необходимой точности и надежности проектирования котельного оборудования, работающего на канско-ачинских углях, а также оценки их энергоэффективности.
Добиться снижения выбросов вредных веществ можно путём совершенствования процесса низкотемпературного двухступенчатого вихревого сжигания топлива с использованием эксергетического анализа для оценки термодинамической эффективности системы в целом.
Работа выполнена в рамках приоритетного направления развития науки, технологий и техники РФ Пр-577 «Энергосберегающие технологии», критические технологии «Производство электроэнергии и тепла на органическом топливе», «Системы жизнеобеспечения и защиты человека», «Энергосбережение», и Программе Красноярского краевого экологического фонда «Экологически чистая энергетика».
Объект исследований - топочные устройства промышленных котельных средней мощности на примере энергетического котла БКЗ-75-39ФБ.
Предмет исследований - характеристики технологического процесса низкотемпературного ступенчатого вихревого сжигания канско-ачинских углей.
Цель диссертационной работы - усовершенствование процесса низкотемпературного ступенчатого вихревого сжигания канско-ачинских углей с учетом снижения выбросов N0* в атмосферу.
Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

К показаниям расходомеров перегретого пара вводилась поправка на отклонения параметров пара от расчетных (для измерительной диафрагмы):
,т/ч, (2.2.1)
где Б - расход пара по показаниям паромера; урас, V - удельные объемы пара при расчетных и фактических значениях давления и температуры.
Приведенная паропроизводительность котла (к расчетным параметрам перегретого пара и питательной воды) рассчитывалась по выражению:
Опр = Опе* 0пе-1„в) / 0Рпс-1Р,т), т/ч, (2.2.2)
где111е> (ш, 1рпе, 1Р,Ш -энтальпия перегретого пара и питательной воды фактическая и расчетная, ккал/ч.
Потери тепла с уходящими газами рассчитывались по уточненной формуле Корницкого [59]:
42= (К*аух+С)*(Эух--^-1хв)*А(*(1-0,01 *44)*Ю'2, %, (2.2.3)
(Хух + Ъ
где К, С и Ь -коэффициенты, зависящие от сорта и приведенной влажности топлива; Аг поправочный коэффициент учитывающий влияние температуры на теплоемкость продуктов сгорания; аух, - коэффициент избытка
воздуха и температура уходящих газов; Св- температура холодного воздуха.
от химической неполноты сгорания:
Яз = 3,32*Усо*(Эух-0,02)*(1+0,006*¥п)*(1-0,01*44), %, (2.2.4)
гдеУСо - содержание СО в уходящих газах, %; аух - коэффициент избытка воздуха в уходящих газах; ¥п - приведенная влажность.