Разработка комплексного способа очистки газообразных выбросов теплогенерирующих установок

• Автор: Ежов, Владимир Сергеевич
• Шифр специальности: 05.14.04, 03.00.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 350 с. : ил.

1.1 Г азообразные выбросы теплогенерирующих установок

1.2 Образование оксидов азота в топках котлов .

1.3 Влияние оксидов азота на образование комплексов

и фотохимических оксидантов

1.4. Методология борьбы с загрязнением атмосферы.

1.5. Подавление образования оксидов азота в топках котлов

1.6. Очистка дымовых газов от оксидов азота .

1.7. Выводы

1.8. Постановка задачи

Глава 2 Теоретические предпосылки процесса очистки

дымовых газов абсорбцией водой

2.1. Химические процессы
2.1.1. Специфика оксидов азота. Общие сведения.
2.1.2. Механизм окисления оксидов азота .
2.1.3. Химический механизм абсорбции оксидов азота водой
2.2. Массообменные процессы
2.2.1. Равновесие в системе газжидкости
2.2.2. Материальный баланс и движущая сила абсорбции
2.2.3. Скорость массопередачи при абсорбции
2.2.4. Массопсрсдача в пленочных аппаратах
2.2.5. Скорость хемосорбции .
2.2.6. Теплопередача при абсорбции
2.2.7. Режимы движения в пленочных аппаратах
2.2.8. Схемы абсорбции
2.2.9. Обоснование предлагаемого способа абсорбции
2.2 Принцип действия эмульгационной секции
2.3. Выводы.
Глава 3 Экспериментальное определение кинетических характеристик
и эффективности очистки дымовых газов от оксидов азота .
3.1. Выбор методики эксперимента .
3.2. Экспериментальная установка для 1й стадии эксперимента
3.3 Методика проведения 1й стадии эксперимента
3.4. Методика оценки погрешности измерений .
3.5. Обработка полученных данных и результаты 1й стадии эксперимента .
3.6. Экспериментальная установка для 2й стадии эксперимента
3.7. Методика проведения 2й стадии эксперимента
3.8. Обработка полученных данных и результаты 2й стадии эксперимента
3.9. Выводы.
Глава 4 Технические решения по снижению оксидов азота
в дымовых газах и их практическая реализация .
4.1. Испытания опытнопромышленной установки очистки дымовых
газов от оксидов азота .
4.1.1. Основное оборудование опытнопромышленной установки .
4.1.2. Методика проведения испытаний .
4.1.3. Результаты промышленного испытания установки очистки дымовых газов от оксидов азота .
4.2. Технические решения по очистке дымовых и выхлопных газов теплогенераторов систем автономного теплоснабжения и двигателей внутреннего сгорания от оксидов азота .
4.3. Технические решения по конструкциям воздухоподогревателей для охлаждения дымовых газов до температур ел ниже точки росы
4.3.1. Струйный воздухоподогреватель
4.3.2. Воздухоподогреватели со стеклянными теплообменными
поверхностями
4.4. Выводы.
Глава 5 Методика расчета установки дымовых газов
от оксидов азота .
5.1. Технологические схемы установки очистки и основное оборудование
5.2. Принцип действия установки очистки
5.3. Исходные данные для расчета .
5.4. Методика теплового расчета
5.5. Методика технологического расчета .
5.6. Методика аэродинамического расчета ВПЛ
5.7. Расчет узла обработки конденсата
5.8. Выводы.
Глава 6 Техникоэкономическая эффективность эксплуатации теплогенераторов при очистке дымовых газов от оксидов азота .
6.1. Техникоэкономические показатели теплогенерирующих
установок
6.2. Экономичность работы теплогенераторов при очистке
дымовых газов от оксидов азота .
6.3. Комплексное экологическое ранжирование котельных агрегатов .
6.4. Выводы.
Основные выводы
Условные обозначения
Список использованных источников


Для организации рециркуляции дымовые газы обычно после водяного экономайзера при температуре 0 0С отбираются специальным рециркуляционным дымососом и подаются в топочную камеру. При этом большое значение имеет способ ввода газов в топочную камеру через шлицы под горелками, через кольцевой канал вокруг горелок и подмешивание газов в дутьевой воздух перед горелками. Подмешиванием до дымовых газов, удается снизить содержание оксидов азота на . Рециркуляция газа наряду с уменьшением температуры горения приводит к некоторому снижению концентрации кислорода, уменьшению скорости горения и растягиванию зоны горения и вследствие этого более эффективному охлаждению этой зоны топочными экранами. Следует иметь в виду, что организация рециркуляции связана с дополнительными усложнениями. Транспортировка запыленных газов повышенной температуры требует установки специальных дымососов рециркуляции и связана с затратой дополнительной энергии на собственные нужды. Рециркуляция дымовых газов повышает сопротивление газового тракта и может вызвать некоторое ухудшение условий горения. Рециркуляция дымовых газов оказывает влияние на температуру перегрева пара и получила в свое время широкое применение именно для этих целей. Путем некоторой переделки можно использовать рециркуляцию, установленную для регулирования перегрева, имеющуюся на ряде котлов, для целей снижения образования 0 в топочной камере . Двухстадийное сжигание топлива наиболее радикальный способ снижения образования 0. По этому методу в первичную зону горения подается воздуха меньше, чем это теоретически необходимо для сжигания топлива коэффициент избытка воздуха а 0,,. В первичной зоне происходит неполное горение топлива с частичной его газификацией при пониженной температуре и, следовательно, сниженном содержании оксидов азота. Во вторичную зону подается чистый воздух или обедненная топливом смесь для дожигания продуктов неполного сжигания. Теплоотвод в первичной зоне горения снижает температуру газов настолько, что заключительная стадия процесса горения происходит при более низкой температуре. Различные варианты размещения горелок, обеспечивающих многостадийность сгорания топлива и уменьшения образования 0, в топках котлов ДКВР, ПТВМ, ТП и др. Методы подавления ЫОх при ступенчатом сжигании твердого топлива подробно рассмотрены в . Исследования горелок с осевым и закрученным подводом воздуха показали, что увеличение подачи части воздуха по внутренней трубе без закрутки в количестве общего позволяет снизить образование ЫОх на по сравнению с подачей всего воздуха закрученным в межтрубное пространство. Повышение эффективности технологических методов снижения выбросов ЫОх для паровых котлов предложены в работах , . Подача воды и пара в зону горения приводит к снижению образования 0. Использование этого метода в газотурбинных установках дает некоторый положительный эффект. Количественная сторона применительно к паровым и водогрейным котлам рассмотрена в работах В. И. Кормилицына и др. Наряду с положительным эффектом, отмечается, что ввод воды или водяного пара в количестве 5 всего количества воздуха несколько снижает температурный уровень в топке, как это имеет место и при вводе рециркулирующего газа. Кроме того ввод воды или пара может несколько ухудшать процесс горения топлива в топочной камере. Могут использоваться и некоторые другие методы снижения генерации 0. К ним относятся уменьшение избытка воздуха в топке, снижение температуры подогрева воздуха, добавление присадок к топливу . При сниженном коэффициенте избытка воздуха а до 1,1, происходят уменьшение концентрации кислорода и соответствующее уменьшение концентрации 0,4. Это мероприятие возможно в ограниченных пределах и в основном для природного газа и мазута, поскольку снижение избытка воздуха на твердом топливе приводит к увеличению механического недожога. Условиями работы с низким избытком воздуха являются точная дозировка топлива и воздуха в каждую горелку, высокая плотность топочной камеры в частности, в котлах под наддувом , .