Совершенствование процесса сжигания природного газа с целью снижения выбросов бенз(А)пирена

• Автор: Иваницкий, Максим Сергеевич
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 121 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ГЛАВА 1. СНИЖЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ БЕНЗ(А)ПИРЕНА В ТОПКАХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОТЛОВ

1.1 Экологические показатели сгорания топлива в котлах ТЭЦ

1.2 Образование бенз(а)пирена на стадии сжигания топлива

1.3 Режимные мероприятия снижения выбросов бенз(а)пирепа

1.4 Выбросы бенз(а)пирена в зависимости от коэффициента избытка

воздуха

1.5 Влияние рециркуляции дымовых газов

1.6 Впрыскивание влаги в зону активного горения

1.7 Выбросы бенз(а)пирена в зависимости от нагрузки котла

1.8 Конструктивные мероприятия для сокращения выбросов бенз(а)пирена
1.9 Двухсветный экран
1.10 Ступенчатое сжигание топлива
1.11 Комплексные методы снижения выбросов бенз(а)пирена
1.12. Суммарное воздействие выбросов бенз(а)пирена и оксидов азота на
воздушный бассейн
1.13 Конверсия продуктов неполного сгорания по газовому тракту котла
Выводы и основные задачи исследования
ГЛАВА 2. РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ БЕНЗ(А)ПИРЕНА ПРИ СЖИГАНИИ ПРИРОДНОГО ГАЗА В ТОПКАХ КОТЛОВ
2.1 Определяющие факторы, влияющие на выбросы бенз(а)пирена
2.2 Математическое моделирование образования бенз(а)пирена
на основе уравнения регрессии

2.3 Моделирование ацетиленового механизма образования
бенз(а)пирена
2.4 Результаты моделирования образования бенз(а)пирена
по ацетиленовому механизму
2.5 Определение бенз(а)пирена по монооксидоуглеродной
модели и способ автоматического регулирования процесса горения
Выводы
ГЛАВА 3. ПРОМЫШЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБРАЗОВАНИЯ ОКСИДОВ АЗОТА, УГЛЕРОДА И БЕНЗ(А)ПИРЕНА В ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОТЛАХ
3.1 Объект промышленного исследования и основные
характеристики котла
3.2 Методика проведения экспериментов. Определение концентраций вредных веществ на базовых режимах работы котла
3.3 Тарировка горелочных устройств
3.4 Уплотнения газового тракта энергетического котла
3.5 Тарировка воздуховодов
3.6 Установление присосов воздуха в тракт котла
3.7 Химический состав природного газа
3.8 Исследование состава дымовых газов
Выводы
ГЛАВА 4. АПРОБАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ЗАВИСИМОСТЕЙ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ БЕНЗ(А)ПИРЕНА В ДЫМОВЫХ ГАЗАХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОТЛОВ
4.1 Анализ результатов испытаний котлов ТГМ-84 при
сжигании природного газа

4.2 Апробация уравнения регрессии для определения выбросов бенз(а)пирена
4.3 Апробация математической зависимости ацетиленового механизма образования бенз(а)пирена
4.4 Апробация математической монооксидоуглеродной зависимости образования бенз(а)пирена
4.5 Регрессионное уравнение образования бенз(а)пирена при «низких» значениях концентраций монооксида углерода
4.6 Рекомендации к составлению режимной карты для работы котла
с пониженным выходом бенз(а)пирена
4.7 Технико-экономических показатели результатов исследования
Выводы
ГЛАВА 5. МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1 Погрешности при измерении состава продуктов сгорания
5.2 Погрешности измерения температуры
5.3 Погрешности измерения давления и разрежения
5.4 Погрешности при измерении расхода
5.5 Погрешности при измерении коэффициента полезного действия
энергетического котла
Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

связь между этими показателями эффективности сгорания топлива возможна лишь для сечений максимально приближенных к поворотной камере котла [27,38].
Выводы
1. Выполнен анализ механизмов образования БП при сжигании углеводородного топлива в котлах, а также эффективности режимных, конструктивных комплексных мероприятий для уменьшения выбросов БП и оксидов азота в воздушный бассейн.
2. Результаты большинства экспериментальных работ, показывают, что применение рециркуляции газов может привести к увеличению содержания БП в дымовых газах. При этом минимальному увеличению БП соответствует ввод рециркулирующих газов в под топки, а максимальному — подача газов в дутьевой воздух. Внедрение мероприятий положительно зарекомендовавших себя для снижения выбросов оксидов азота, таких как двухступенчатое сжигание, снижение коэффициента избытка воздуха, рециркуляция дымовых газов вызывают как снижение так и рост выбросов БП.
3. Отсутствует комплексный подход, который позволял бы, на основе теоретических и опытных данных, анализировать пути совершенствования процесса сжигания углеводородного топлива с целью минимизации выбросов БП и Ж)х. Так, например, сжигание топлива с малыми избытками воздуха совместно с мероприятиями по уплотнению топочной камеры позволяют обеспечить одновременное снижение выбросов БП и 1ЧОх на (20-60)%.
4. Для защиты окружающей среды наиболее перспективным решением проблемы снижения вредных выбросов считается поиск оптимального сочетания нескольких методов подавления БП с учетом процессов образования оксидов азота: ввод влаги в зону горения, наличие двухсветного экрана, ступенчатого сжигания топлива и других.