Многофункциональные контактные устройства смешения котельного топлива с присадками и очистки газовых выбросов ТЭС

• Автор: Фарахов, Тимур Мансурович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 169 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Методы и аппараты очистки дымовых газов на ТЭС и присадки к мазутам

1.1 Характеристики выбросов объектов энергетики

1.2 Дозирование мазутных присадок

1.3 Методы очистки дымовых газов

1.4 Аппаратурное оформление абсорбционных методов очистки дымовых газов ТЭС процессов мокрой очистки дымовых газов ТЭС ВЫВОДЫ

ГЛАВА 2 Разработка и исследование контактных устройств массообменных аппаратов

2.1 Разработка конструкций новых высокоэффективных контактных устройств

2.2. Регулярная насадка для тепломассообменных аппаратов

2. 3. Нерегулярные насадки

2. 4. Гидравлические характеристики разработанной нерегулярной насадки
2 .5. Гидравлические характеристики рулонной гофрированной
тепломассообменной насадки
ГЛАВА 3 Физическое и математическое моделирование процессов переноса импульса и массы в насадочных смесителях и массообменных колоннах
3.1 Статические смесители
3.2 Коэффициенты гидравлического сопротивления зернистых и насадочных слоев
3.3 Экспериментальное исследование разработанных насадок
3.4 Коэффициенты перемешивания и турбулентная вязкость
3.5 Оценка эффективности по структуре потока перемешиванию
3.6 Выбор статических смесителей на основе аналогии переноса импульса и массы
3.7. Расчет смесителя для КТЭЦ1
3.8 Модель массоотдачи в жидкой фазе насадочных колонн
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 4 Расчет и конструкция высокоэффективного аппарата 2 очистки дымовых газов
4.1 Методы очистки дымовых газов на примере Казанской ТЭЦ1
4.2. Математические модели процесса очистки
4.3 Расчет насадочного абсорбера
4.4 Описание конструкции
4.5 Предотвращенный экологический ущерб
4.6 Предотвращенный экологический ущерб
ВЫВОДЫ
Заключение
Список использованных источников


В качестве контролируемого показателя принята наиболее токсичная форма оксида ванадия - пентаоксид ванадия, по содержанию которого в золе установлен санитарно-гигиенический норматив предельно допустимой концентрации. Это вещество вызывает раздражение дыхательных путей у человека и животных, изменения в кровообращении, расстройство нервной системы, нарушение обмена веществ, а также аллергическое поражение кожи. Среднесуточный ПДК У2О5 составляет 0,2 мг/м3, класс опасности - первый. Основным жидким органическим топливом для электростанций в настоящее время является высоковязкий и высокосернистый мазут обычно марки М0. Сжигание таких мазутов в котлах сопровождается значительным образованием золовых отложений на высокотемпературных поверхностях нагрева, коррозией хвостовых частей котла. Происходит также образование донных осадков в мазутных резервуарах[]. Причиной этого является химический состав мазутов, которые содержат в качестве золообразующих элементов ванадий, натрий и другие щелочные металлы [,]. В настоящее время наиболее отработанным и распространенным способом борьбы с отложениями является применение различного рода присадок к мазуту. Использование присадок мало зависит от конструкции и режима работы котла, причем их ввод в мазут может быть организован и вне пределов электростанции. Для предотвращения сильной коррозии и забивания межтрубного пространства котла могут применяться следующие присадки: магнезит, доломит, известь, жидкие присадки и газообразный аммиак. Твердые присадки - магнезит. Доломит и известь, вводимые в газоходы котла в виде мелкоразмолотого порошка, не нашли широкого применения. Требуются дополнительные большие капитальные затраты на установки для размола этих материалов, и значительно усложняется эксплуатация оборудования. Таким образом, наибольшее распространение получили жидкие присадки. Технология обработки мазута жидкими присадками в основном определяется структурой их и способностью растворяться в топливе или воде. Первая отечественная жидкая присадка, разработанная во ВНИИ НП и названная ВНИИ НП-2, была получена из продуктов пиролиза нефтяных углеводородов и в основном состояла из гомологов нафталина с примесью высококипящих ароматических углеводородов []. Основной компонент присадки относится к группе поверхностноактивных веществ, являющихся производными нафталина СюН8. Исследования ВТИ и Башкирэнерго на котлах ТП-0, ТП-0ДТМ- показали, что применение присадки ВИИ НП-2 не дало практических результатов[]. ВНИИ НП-4, ВНИИ НП-6). На ТЭС также используются жидкие минеральные присадки, разработанные ВТИ []. Широкое применение получила присадка ВТИ-4ст. Она предназначена для повышения температуры плавления и уменьшения коррозионной активности золы высокосернистого мазута. Алюмосиликатные присадки САФ ВНИИ - промгаза представляют собой смесь из кальциевой монтморилланитовой глины (%), тринатрийфосфата (%) и бората натрия (5%). Они диспергируются в мазуте в виде водной суспензии. Применение депрессорной присадки ВЭС-1 с концентрацией до 0,1% позволяет снижать температуру застывания топлива до -°С. Присадки вводятся в топлива различными способами, выбор которых зависит от объемов работы с присадкой, ее физико-химических характеристик и назначения, а также особенностей применения. Во всех случаях требуется обеспечить эффективное смешение присадки с топливом при наименьших энергетических и трудовых затратах []. На завод присадка может поступать в мешках, цистернах, бочках или контейнерах. Приготовление концентрата необходимо для сближения физико-химических характеристик топлива и присадки, гарантирующего их хорошее перемешивание. При отгрузке топлива присадка в расчетном количестве может заливаться в пустую или частично заполненную цистерну. При дальнейшей закачке топлива происходит достаточно эффективное смешение, которое продолжается и при транспортировке. Однако надо учитывать, что присадки тяжелее топлива и опускаются на дно цистерны. С этой точки зрения желательно, чтобы разница между плотностью топлива и присадки была сведена к минимуму.