Разработка теоретических основ и комплексное внедрение природоохранных технологий на ТЭС

• Автор: Закиров, Ильгизар Алиахматович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 462 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

РАЗДЕЛ I. РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКИХ И ТЕХНИЧЕСКИХ ВОПРОСОВ ОРГАНИЗАЦИИ КОНТРОЛЯ ГАЗООБРАЗНЫХ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ НА ТЭС
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ НЕРАВНОМЕРНОСТЕЙ ПОЛЕЙ КОНЦЕНТРАЦИЙ В РАЗЛИЧНЫХ СЕЧЕНИЯХ ГАЗОВОГО ТРАКТА КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК
2.1. Краткое описание конструкции испытываемых котлов и методики экспериментальных исследований

2.2. Анализ результатов исследований

2.3. Выводы
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ КОНВЕРСИИ ПРОДУКТОВ ХИМИЧЕСКОГО НЕДОЖОГА ВДОЛЬ ГАЗОВОГО ТРАКТА КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

3.1. Анализ результатов испытаний

3.1.1. Оксиды азота

3.1.2. Бензапирен
3.1.3. Оксид углерода
3.2. Оценка суммарной токсичности уходящих газов котельной установки
3.3. Выводы и рекомендации
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ НЕРАВНОМЕРНОСТЕЙ СКОРОСТНЫХ И КОНЦЕНТРАЦИОННЫХ ПОЛЕЙ ПО ВЫСОТЕ ДЫМОВОЙ ТРУБЫ И РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ОПТИМИЗАЦИИ РАБОТЫ СНМВ
4.1. Описание дымовой трубы и выбор вариантов расчетных исследований
4.2. Описание математической модели
4.3. Определение критериев оценки полученных результатов
4.4. Анализ результатов расчетных исследований
4.5. Выводы
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ОРГАНИЗАЦИИ КОНТРОЛЯ ГАЗООБРАЗНЫХ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ НА ТЭС
5.1. Задачи измерений газового состава продуктов сгорания
5.2. Выбор средств измерений и общие требования к ним
5.3. Выбор сечения газового тракта для производства измерений
5.4. Требования к пробоотборникам и их установке в газовом тракте
5.5. Определение массовых выбросов в атмосферу
РАЗДЕЛ И. РАЗРАБОТКА СИСТЕМ НЕПРЕРЫВНОГО МОНИТОРИНГА И РЕГУЛИРОВАНИЯ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ ТЭС В АТМОСФЕРУ
ГЛАВА 6. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ И ОСНОВНЫЕ ФАЗЫ СОЗДАНИЯ СИСТЕМЫ НЕПРЕРЫВНОГО МОНИТОРИНГА И РЕГУЛИРОВАНИЯ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ
6.1. Жизненный цикл СНМВ
6.2.Технология создания СНМВ
6.2.1 Фаза анализа
6.2.2. Фаза проектирования
6.2.3. Фаза разработки
6.2.4. Фаза ввода в действие
ГЛАВА 7. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ОРГАНИЗАЦИИ СИСТЕМ НЕПРЕРЫВНОГО МОНИТОРИНГА И РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЫБРОСОВ ТЭС В АТМОСФЕРУ
7.1. Определение целей и задач системы непрерывного мониторинга и регулирования вредных выбросов ТЭС в атмосферу
7.2. Требования к СНМВ
7.2.1. Объекты и параметры, контролируемые АСНМВ
7.2.2. Общие требования к измерительным системам
7.2.3. Требования к контролю газообразных выбросов
7.2.4. Требования к автоматизированной системе
7.3. Организационноиерархическая схема системы непрерывного мониторинга вредных выбросов
7.4. Структурная организация системы непрерывного мониторинга и регулирования вредных выбросов
7.5. Измерительный комплекс АСНМВ
7.6. Информационновычислительный комплекс АСНМВ
7.6.1. Хранение и доступ к информации
7.6.2. Технические средства
7.6.3 Программные средства
ГЛАВА 8. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМ НЕПРЕРЫВНОГО МОНИТОРИНГА И КОНТРОЛЯ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ
8.1. Способы организации СНМВ на ТЭС
8.2. Установка измерительных систем на дымовых трубах
8.3. Установка измерительных систем на котлах
8.4. Методика сравнительной оценки измерительных систем
8.5. Сертификация СНМВ
ГЛАВА 9. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ НЕПРЕРЫВНОГО МОНИТОРИНГА И РЕГУЛИРОВАНИЯ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ
9.1. Алгоритм функционирования ИВК АСНМВ ТЭС
9.2. Модель функционирования ИВК АСНМВ ТЭС
9.3. Структура и компоненты программнотехнического обеспечения ИВК АСНМВ ТЭС
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО РАЗДЕЛУ 2
РАЗДЕЛ III. РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫХ МАЛОЗАТРАТНЫХ НЕТРАДИЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВ
ГЛАВА . РАСЧЕТНОТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СПОСОБА НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКОГО СЖИГАНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА И МАЗУТА
.1. Математическое моделирование процессов нсстехиометрического сжигания
.2. Расчетные исследования выхода оксидов азота в восстановительной и окислительной зонах горения
.3. Расчетные исследования образования оксидов азота в зоне догорания при нестехиометрическом сжигании топлив
.4. Исследование влияния ввода влаги при нестехиометрическом сжигании топлив
.5. Исследование влияния рециркуляции продуктов сгорания при нестехиометрическом сжигании топлив
.6. Исследование образования оксидов серы при нестехиометрическом сжигании мазута
.7. Рекомендации по реализации нестехиометрического сжигания природного газа и мазута, полученные по результатам расчетнотеоретических исследований
ГЛАВА И. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКОГО СЖИГАНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ
.1. Методика проведения испытаний
.2. Влияние вида сжигаемого топлива
.2.1. Воздушный разбаланс
.2.2. Топливный разбаланс
.2.3. Комбинированный способ разбаланса топливовоздушного соотношения
.3. Влияние конструктивных условий
.4. Влияние режимных условий
.5. Исследование влияния нестехиометрического сжигания топлива на техникоэкономические характеристики и надежность работы котла
.5.1. Оценка изменения эффективности работы котла
.5.2. Оценка изменения параметров надежности
.6. Практические рекомендации по организации нестехиометрического сжигания природного газа и мазута в паровых и водогрейных котлах
ГЛАВА . РАЗРАБОТКА МАЛОЗАТРАТНОГО СПОСОБА НЕТРАДИЦИОННОГО СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА НА ОСНОВЕ КОМБИНАЦИИ НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКОГО И ДВУХСТУПЕНЧАТОГО СЖИГАНИЯ
.1. Влияние конструктивных особенностей котлов на выбор схемы двухступенчатого сжигания
.1.1. Установка шлицев вторичного воздуха
.1.2. Организация двухступенчатого сжигания по вертикали за счет отключения части горелок верхнего яруса
.2. Разработка комбинированного режима нетрадиционного сжигания
.3. Влияние комбинированного сжигания на техникоэкономические показатели и надежность работы котла
.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО РАЗДЕЛУ III
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИОННОМ РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Однако в целом это не столь важно поскольку, вопервых, присосы в газоход должны быть устранены в период текущего ремонта котла и, вовторых, для текущего контроля концентраций О2 и 0 в режимном сечении рекомендуется установка многоточечных зондов в средних точках по сторонам газохода точки 2 и 5 на котле ТГМА рис. ТПЕ0 рис. Далее для многоточечного зонда в каждой пробоотборной точке аналогичным образом был определен доверительный интервал результатов измерений концентраций 0 и О2 см. Оказалось, что для большинства случаев доверительный интервал результатов измерений, полученных многоточечным зондом, лежит внутри аналогичного интервала вычисленного для торцевого зонда. Аналогичный результат был . Все это однозначно указывает на то, что результаты измерения концентраций 0 и О2, полученные с помощью многоточечного зонда, как для отдельной пробоотборной точки, так и по всему сечению в целом могут быть классифицированы как представительные или достоверные. I2
2 1,
о 1,
. Рис. Рис. Рис. Режим
Рис. Для некоторых точек доверительный интервал результатов, полученных многоточечным зондом, вышел за пределы доверительного интервала результатов, определенных торцевым зондом. Очевидно, здесь проявилось влияние нестабильности параметров объекта, о которой было упомянуто выше и которая увеличивает случайную погрешность измерения. Для проведения измерений концентрации 0 и О2 только в одной пробоотборной точке потребовалось около полутора часов и естественно, что за такой временной интервал возникли незначительные изменения режима. Кроме этого следует отметить еще одно обстоятельство. Несовпадение доверительных интервалов возникло еще и по причине достаточно малой неравномерности концентрационных полей по глубине газохода. В этом случае ширина доверительного интервала результатов измерений, полученных торцевым зондом, мала, и относительная погрешность находится в пределах 5. Если учесть, что погрешность такого уровня обеспечивает измерительный прибор, то очевидно с учетом присутствия случайной погрешности доверительный интервал должен быть увеличен. В табл. Их анализ показывает, что поля концентраций в сечении РВЭ котлов с Побразной компоновкой характеризуются высокой равномерностью ДПЖ 8 и Дп . Таким образом, ни нагрузка котла, ни Побразная компоновка газового тракта не оказывают заметного влияния на неравномерность концентрационных полей. Во всяком случае, судя по результатам измерений, это влияние не более чем погрешность определения концентраций. Следовательно, данное сечение газового тракта может эффективно использоваться в качестве режимного сечения, в котором производится отбор дымовых газов для контроля рабочих режимов котла. Таблица 2. Приведенные выше данные относятся к режимному сечению, которое расположено вблизи поворотной камеры котла. Прохождение дымовых газов через последующие поверхности нагрева должно способствовать дальнейшему выравниванию скоростных и концентрационных полей в сечениях тракта. Однако, как правило, неравномерность полей концентраций за пределами опускной шахты котла при наличии РВП увеличивается по следующим причинам. Нормативные присосы холодного воздуха на участке газового тракта между топкой котла и режимным сечением существенно меньше, чем на последующей части газового тракта котельной установки вплоть до сечения за дымососом котла. Причем часто фактические присосы воздуха на данном участке тракта выше нормативных значений изза состояния обмуровки и ограждений. В результате в тракте котельной установки за режимным сечением имеют место локальные разбавления дымовых газов, что существенно ухудшает равномерность концентрационных полей. Так, например, на рис. О2 и 0 в сечении 3 за РВП котла ТПЕ0 см. Очевидно, что через боковые стенки газохода присасывается холодный воздух. Это приводит к локальному увеличению содержания Ог рис. В результате неравномерность концентрационных полей в поперечном сечении 3 существенно увеличивается. Для контроля состава дымовых газов в таких сечениях газового тракта до устранения ненормативных присосов в период текущего ремонта необходимо проводить предварительную тарировку газохода для определения достоверных точек отбора газов на анализ. Рис. Поле концентрации Ог об. Рис.