Повышение эффективности топливоиспользования и экологических показателей пылеугольных котлов электростанций с применением модифицированных плазменных горелок

• Автор: Зонхоев, Геннадий Борисович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Улан-Удэ
• Количество страниц: 125 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1.Проблемы и пути решения комплексной задачи повышения техникоэкономических показателей и экологической безопасности действующих пылеугольных тепловых электрических станций на современном этапе
1.1. Концептуальные особенности технической политики и природоохранной деятельности в энергетической отрасли России на период до гг
1.1.1.Комплекс мероприятий технической политики, направленных на повышение экономичности теплосилового оборудования и снижения вредных выбросов ТЭС
1.1.2.Концептуальные особенности и техникоэкономические предпосылки формирования новой технической политики в области экологической безопасности

1.2.Г1рименение низкотемпературной плазмы в режимах растопки пылсуголь

ных котлов и вытеснение мазута из топливного цикла ГЭС.

ГЛАВА 2. Разработка конструкций модифицированных прямоточных плазменных горелок и оптимизация их параметров методами математического моделирования
2.1. Разработка конструкций модифицированных прямоточных плазменных горелок для котлов типа Е,КТ
2.2. Расчетнотеоретические исследования электротермохимической подготовки топлива в плазменных горелках
2.3. Оптимизация термодинамических и конструктивных параметров модифированных горелок методами математического моделирования с помощью программного комплекса ПлазмаУголь.
2.4. Разработка математических моделей подавления оксидов азота в модифированных прямоточных плазменных горелках
2.5. Модификация плазменных горелок для УланБаторской ТЭЦ
ГЛАВА 3. Экспериментальные исследования модифицированных плазменных горелок на котлах действующих ТЭС в режиме плазменной подсветки.
3.1. Краткая характеристика объекта испытаний котел ТПЕ5 К,КТ
3.2. Разработка универсального алгоритма автоматизированной систем управления безмазутным плазменным розжигом и подсветкой факела пылеугольных котлов ТЭС
3.3. Опытнопромышленные испытания модифицированных плазменных горелок на котлах действующих ТЭС в режиме плазменной подсветки.
3.4. Результаты опытнопромышленных испытаний и их анализ.
ГЛАВА 4. Тсхникоэкономичсское обоснование внедрения ПТС на действующих пылеугольных ТЭС
4.1. Оценка экономической эффективности внедрения плазменных систем на действующих пылеугольных ТЭС
4.2. Расчетнопрактическая оценка повышения эффективности топливоиспользования и экологической безопасности котла типа Е,КТ с учетом
действующих отраслевых методик.
4.2.1. Мазутная составляющая.
4.2.2. Топливная составляющая
4.2.3. Экологическая составляющая
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Вредные выбросы загрязняющих веществ, в том числе токсичных и парниковых газов, все еще остаются в РФ весьма большими и существенно перекрывают нормы, установленные в Европейском союзе ЕС, не говоря уже о мировых стандартах экологической безопасности. В последние годы достаточно благополучная экологическая ситуация в РФ, зависящая от воздействия выбросов на окружающую среду предприятиями ТЭК, формировалась, в основном, за счет работы оборудования с пониженной нагрузкой. При этом значительная доля в структуре потребляемого топлива приходилась на природный газ. ВВ действующих ТЭС. Для них в ближайшее время вначале нужно добиться поэтапного снижения ВВ до нормативных значений, принятых в РФ, и далее, до норм, регламентируемых в ЕС. Необходимость в снижении уровня ВВ пылеугольных ТЭС ставит перед отраслевой наукой задачу по решению этой проблемы при возможно минимальных затратах и в сжатые сроки. Прогнозируемые предельно допустимые выбросы, например, по оксидам азота на действующих пылеугольных котлах, которые еще останутся в эксплуатации до г. Имеющиеся перспективные способы снижения выбросов МОх относятся к технологическим методам подавления образования оксидов азота в топках пылеугольных котлов. В основе этих методов лежат различные технологии предварительного подогрева угольной пыли. Эффективность этих методов оценивается в диапазоне . Указанные технологические методы в настоящее время позволяют приблизиться к российским нормам на допустимые выбросы ЫОх только при сжигании бурых углей, а также каменных углей марок Д и Г. Поэтому большой интерес вызывают выявленные факты снижения вредных выбросов в атмосферу при сжигании угля с применением плазменнотопливных систем, базирующиеся на электротермохимической подготовке топлива ЭТХПТ, которые требуют научнопрактического исследования и решения данной проблемы. Одними из основных элементов плазменнотопливной системы являются плазменные горелки. От полноты реализации механизма электротермохимической подготовки топлива в этом устройстве, инициируемой низкотемпературной плазмой, зависит эффективность работы всей плазменной системы по снижению вредных выбросов в уходящих газах и мехнедожга топлива. Следовательно, повышение эффективности топливоиспользования и экологических показателей пылеугольных котлов тепловых электростанций с применением модифицированных плазменных горелок определяет не только актуальность темы диссертационной работы, но и возможные пути решения вышеуказанных проблем в сжатые сроки. Цель работы повышение эффективности топливоиспользования и экологических показателей пылеугольных котлов тепловых электростанций на основе модифицированных плазменных горелок. Установить практические критерии оптимизации конструктивных параметров модифицированных прямоточных плазменных горелок с использованием методов математического моделирования. Разработать модифицированные прямоточные плазменные горелки МППГ для повышения эффективности топливоиспользования и экологических показателей пылеугольных котлов. Осуществить математическое моделирование перехода азотсодержащих соединений топлива в молекулярный азот в плазменных горелках путем составления цепочечных схем газофазных реакций. Разработать универсальный алгоритм автоматизированной системы управления безмазутным плазменным розжигом и подсветкой факела АСУ БГТРФ. Установить влияние модифицированных прямоточных плазменных горелок на котлах действующих ТЭС на эффективность повышения эффективности топливоиспользования и экологических показателей в режиме плазменной подсветки. Произвести расчетно практическую оценку экономической эффективности применения плазменнотопливных систем на основе упрощенной методики с учетом отраслевых методик о тепловой экономичности оборудования. Разработаны модифицированные прямоточные плазменные горелки с высокой степенью завершенности электротермохимической подготовки топлива в них и уменьшенными массогабаритными показателями. Впервые предложены математические модели перехода азотсодержащих соединений топлива в МПТТГ в молекулярный азот с оценкой возможности его осуществления на основе изменения энергии Гиббса в диапазоне температур К в виде цепочечной схемы развития газофазных реакций.