Разработка технологий использования котлоагрегатов ТЭЦ и их дутьевых вентиляторов для транспорта и утилизации вентиляционных выбросов промышленных предприятий и автомагистралей

• Автор: Марченко, Александра Витальевна
• Шифр специальности: 05.14.14, 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 175 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Глава первая. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Общие сведения о котельных агрегатах ТЭЦ

1.1.1. Паровые и водогрейные котлоагрегаты ТЭЦ.

1.1.2. Топочные устройства котлоагрегатов ТЭЦ

1.1.3. Технические характеристики котлоагрегатов

Ульяновской ТЭЦ

1.2. Общие сведения о дутьевых вентиляторах котлоагрегатов ТЭЦ

и производственных котельных.

1.2.1. Характеристики дутьевых вентиляторов

1.2.2. Влияние температуры воздуха на работу вентилятора.
1.2.3. Выбор дутьевых вентиляторов.
1.2.4. Маркировка, аэродинамические схемы и номенклатура дутьевых вентиляторов
1.3. Химические процессы окисления топлива в топках котлов ТЭЦ и промышленных котельных.
1.3.1. Химический процесс окисления газообразного топлива
1.3.2. Химические процессы окисления жидкого топлива мазута
1.3.3. Химические процессы окисления твердого топлива
1.4. Использование воздуха в качестве окисли теля в процессах горения
топлива в топках котлоагрегатов ТЭЦ
1.4.1. Определение количества воздуха, необходимого для горения топлива
1.5. Анализ состояния воздушного бассейна на территории промышленных предприятий и городов.
1.6. Постановка задач исследования.
Глава вторая. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ ТЭЦ И ИХ ДУТЬЕВЫХ ВЕНТИЛЯТОРОВ ДЛЯ ТРАНСПОРТА И ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ И АВТОТРАНСПОРТНЫХ ВЫБРОСОВ
2.1. Новый подход к утилизации теплоты и загрязнителей вентиляционных выбросов в топках котлоагрегатов ТЭЦ
2.2. Технологии обезвреживания вентиляционных выбросов промышленных предприятий.
2.3. Способы повышения надежности и экономичности технологий утилизации промышленных выбросов.
2.4. Технологии обезвреживания загрязненного воздуха городских автомагистралей
2.5. Анализ возможности термического обезвреживания вентиляционных выбросов в топках котлоагрегатов ТЭЦ и котельных.
2.6. Выводы
Глава третья. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
ПРОМЫШЛЕННОЙ ПРИМЕНИМОСТИ новых ТЕХНОЛОГИЙ УТИЛИЗАЦИИ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ ВЫБРОСОВ В ТОПКАХ КОТЛОАГРЕГАТОВ ТЭЦ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ КОТЕЛЬНЫХ
3.1. Задачи исследования.
3.2. Характеристика технологического оборудования и приборов.
3.2.1. Производственное оборудование.
3.2.2. Приборы.
3.3. Результаты экспериментального исследования.
3.4. Обработка результатов эксперимента
3.5. Выводы
Глава четвертая. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
ТЕХНОЛОГИЙ УТИЛИЗАЦИИ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ ВЫБРОСОВ В ТОПКАХ КОТЛОВ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
4.1. Методика техникоэкономического исследования
новых технологий.
4.2. Оценка энергетической и экономической эффективности технологий утилизации вентиляционных выбросов в топках котлов теплогенерирующих установок предприятий Ульяновской области
4.3. Энергетическая эффективность утилизации загрязненного воздуха
в топках котлоагрегатов ТЭЦ
4.4. Оценка энергетической эффективности технологий утилизации загрязненного воздуха городов в топках котлов ТЭЦ на примере Ульяновской ТЭЦ1.
4.5. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Топливо и необходимый для его сжигания воздух вводятся в топочное устройство котлоагрегата через горелки. В состав теплофикационного оборудования ТЭЦ, кроме паровых котлов, входят пиковые водогрейные котлы различной производительности. Они предназначены для подогрева воды, поступающей на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Котельные агрегаты разделяются на паровые, которые предназначены для производства водяного пара, и водогрейные, предназначенные для получения горячей воды. По виду сжигаемого топлива и соответствующего топливного тракта различают котлы для газообразного, жидкого и твердого топлива. В зависимости от того, как преодолевается сопротивление газовоздушпого тракта, котлоагрегаты могут быть с естественной тягой, уравновешенной тягой и с наддувом. В котлах с естественной тягой сопротивление газового тракта преодолевается за счет разности плотностей атмосферного воздуха и газа в дымовой трубе. Если сопротивление газового и воздушного тракта преодолевается с помощью дутьевого вентилятора, то котел работает с наддувом. В котельном агрегате с уравновешенной тягой давление в топке и начале газохода поддерживается близким к атмосферному совместной работой дутьевого вентилятора и дымососа 1. По фазовому состоянию выводимого из топки шлака различают котлоагрегаты с сухим и жидким шлакоудалением. В котлах с сухим шлакоудаленисм шлак из топки удаляется в твердом состоянии, а в котлах с жидким шлакоудалением в расплавленном. Паровые котельные агрегаты различаются но конструктивному оформлению, паропроизводительности и параметрам вырабатываемого пара. По конструктивному оформлению котлы могут быть жаротрубными, с дымогарными трубками, комбинированными, водотрубными горизонтальноводотрубными и вертикальноводотрубными и прямоточными. По давлению рабочего тела котлоагрегаты могут быть низкого менее 1 МПа, среднего 1 МПа, высокого МПа и свсрхкритического давления более МПа 2. По маркировке различают следующие типы котлов П пылеугольный М мазутный Г котел, работающий на газообразном топливе П прямоточный котел Е с естественной циркуляцией воды. В котлах с естественной циркуляцией питательная вода подается насосом в экономайзер, а из него барабан. В процессе естественной циркуляции, возникающей в испарительных поверхностях нагрева, образовавшаяся пароводяная смесь направляется в барабан, в котором происходит разделение пара и воды. Из барабана пар направляется на перегрев в пароперегреватель и затем к промышленным и коммунальным потребителям. При критическом давлении в котле естественная циркуляция невозможна. Вследствие этого применение котлов с естественной циркуляцией ограничивается при давлении до ,8 МПа 3. При давлении ,8 МПа и более на районных ТЭЦ обычно применяют прямоточные котлы. В прямоточных котлах экономайзер, испарительная поверхность нагрева и пароперегреватель конструктивно объединены и, проходя их последовательно, вода нагревается и испаряется, образовавшийся пар перегревается, после чего направляется к потребителям. Полное испарение воды происходит за время однократного прямоточного прохождения воды в испарительной части поверхности нагрева. Отсутствие барабана в прямоточных котлах высокого давления существенно на 8 снижает затраты металла на изготовление котлоагрегата по сравнению с барабанным котлом такой же мощности и давления. Котлы с давлением МПа выполняют только прямоточными 5. Общие тенденции к усовершенствованию конструкций котлов определяются требованиями повышения надежности и экономичности их работы, снижения удельных затрат металла, стоимости изготовления и монтажа, уменьшения вредных выбросов, обеспечения безопасности работы и облегчения труда персонала 6. Водогрейные котлы характеризуют по их теплопроизводительности, температуре и давлению подогретой воды, а также по роду металла, из которого они изготовлены. В целях максимальной унификации утверждена следующая шкала теплопроизводительности водогрейных котлов 4,0 6,5 ,0 ,0 0 и 0Гкалч. С учетом мощности современных ТЭЦ единичная теилопроизводителыюсть водогрейных котлов для них составляет 0 и 0 Гкалч 6,3 и 9,4 МВт 7.