СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ УМЕНЬШЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ВЫБРОСОВ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ ОТ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

УДК 504.05

Хижко С.С.

студент

Тюменский индустриальный университете (г. Тюмень, Россия)

СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ УМЕНЬШЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ВЫБРОСОВ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ ОТ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

Аннотация: в работе приведены методы уменьшения выбросов дымовых газов от котельных установок. Выполнено сравнение уменьшение выбросов N0 относительно используемых способов снижения выбросов.

Ключевые слова: сжигание, топливо, коэффициент избытка воздуха, выбросы,

горелка.

Тепловые установки являются крупным источником выбросов оксидов азота, за счет того, что современные тенденции строительства побуждают обеспечивать новые жилые районы собственными источниками теплоснабжения, большинство котельных установок располагаются внутри территории жилой застройки. Данное явление приводит к значительному загрязнению окружающего пространства. Для уменьшения количества выбросов N0 Используются следующие методы.

Упрощенное двухступенчатое сжигание. Оно организуется путем отключения подачи топлива к части горелок при сохранении подачи через них воздуха. Эффективность подавления образования NOx в этом случае определяется возможностью организации в топочной камере четко выраженных восстановительных и окислительных зон [1]. Для успешной реализации этого способа необходимо выполнение следующих условий:

2136

— топка должна иметь большое количество горелок, либо они должны быть расположены в несколько ярусов,

— горелки должны иметь достаточный запас по пропускной способности топлива,

— при выборе расстояния между ярусами горелок необходимо закладывать достаточно протяженную восстановительную зону. Что касается недостатков данного способа, то главным из них является то, что в некоторых котлах невозможно отключить часть горелок при работе на максимальных нагрузках.

Нестехиометрическое сжигание. Данное сжигание реализуется путем организации в объеме топочной камеры восстановительной (аг < 1,0) и окислительной (а ох > 1,20—1,25) зон горения при поддержании коэффициентов избытка воздуха на выходе из топки на уровне традиционных [2]. Нестехиометрическое сжигание топлива в котлах может быть реализовано с использованием различных способов нарушения баланса соотношения топлива и воздуха в горелочных устройствах. Такой дисбаланс может быть получен путем перераспределения воздуха или топлива или и топлива, и воздуха между горелками. Основным недостатком нестехиометрического сжигания является снижение эффективности подавления NOx при снижении нагрузки котла. Как правило, это связано с изменением оптимальных соотношений топлива и воздуха в горелках. Одним из способов устранения этого недостатка является настройка системы регулирования соотношения топлива и воздуха в горелках (если такая система установлена на котле).

Топка с умеренным неполным сгоранием является одним из наиболее распространенных и легко реализуемых эксплуатационных мероприятий, заключающихся в снижении коэффициента избытка воздуха в топке. Этот метод может быть широко использован на действующих котлах, которые обычно работают с достаточно высокими коэффициентами избытка воздуха в горелках, близкими к значениям атах. При снижении коэффициентов избытка воздуха до значений аор = а+ 0,02-0,04 выбросы оксидов азота обычно

2137

снижаются на 10-30%. Еще большее снижение выбросов NOx наблюдается при дальнейшем снижении а ниже значений аор вплоть до возникновения химического недожога [3]. Наилучший эффект достигается при концентрации СО в дымовых газах в диапазоне 50-100 ррт [3]. Следует отметить, что поддерживать такие режимы работы котла без использования современных средств автоматического регулирования достаточно сложно, кроме того, для управления такими режимами требуется высококвалифицированный персонал. Для успешной реализации этого мероприятия необходимо постоянно контролировать процесс горения, поэтому речь идет о сжигании топлив с контролируемым умеренным недожогом, то есть о регулировании и ведении режимов работы с использованием современных газоанализаторов и автоматизированных систем управления, которые в последние годы все чаще внедряются на действующих котлах.

Таблица 1. Методы снижения выбросов от котельных установок и их характеристики

Метод Выполнение Снижение выбросов N0x5 %

Упрощенное двухступенчатое сжигание Отключение подачи топлива от части горелок 20-40

Нестехиометрическое сжигание Несоответствие соотношения топлива и воздуха в горелках 35-55

Топка с умеренным неполным сгоранием Уменьшение общего коэффициента избытка воздуха 10-40

2138

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Ways of Making the Two-Stages Combustion of Natural Gas and Fuel Oil in Steam and Hot-Water Boilers More Efficient / Ionkin I. L. - Direct text. // Candidate's Dissertation in Technical Sciences (Moscow, 2002);

2. NonstoichiometricalCombustion of Natural Gas and Fuel Oil at ThermalPower Stations / Roslyakov P. V., Zakirov I. A. - Direct text. // MEI - 2001.- Р. 144;

3. "Efficient Combustion of Fuels with Controlled Chemical Underburning". / Roslyakov P. V., Ionkin I. L., Pleshanov K. A. - Direct text. // Teploenergetika.-2009. - № 1. - Р. 20-23

Khizhko S.S.

Tyumen Industrial University (Tyumen, Russia)

MODERN WAYS TO REDUCE THE AMOUNT OF SMOKE EMISSIONS GASES FROM BOILER INSTALLATIONS

Abstract: the paper presents methods for reducing flue gas emissions from boiler installations. A comparison was made of reducing NO emissions relative to the methods used to reduce emissions.

Keywords: combustion, fuel, excess air, emissions, burner.

2139