24.02.2019

Teorinis oro ir išmetamųjų dujų tūris


Degimo produktų dujinių komponentų matavimo vienetai →

Skyriaus turinys

Deginant organinį kurą katilų krosnyse, susidaro įvairūs degimo produktai, tokie kaip anglies oksidai CO x \u003d CO + CO 2, vandens garai H 2 O, sieros oksidai SO x \u003d SO 2 + SO 3, azoto oksidai NO x \ u003d NO + NO 2, policikliniai aromatiniai angliavandeniliai (PAH), fluoridai, vanadžio junginiai V 2 O 5, kietosios dalelės ir kt. (žr. 7.1.1 lentelę). Nevisiškai degant kurui krosnyse išmetamosiose dujose taip pat gali būti angliavandenilių CH 4, C 2 H 4 ir kt. Visi nepilno degimo produktai yra kenksmingi, tačiau kai moderni technologija kuro degimo, jų susidarymą galima sumažinti iki minimumo [1].

7.1.1 lentelė. Specifiniai išmetamieji teršalai deginant organinį kurą elektriniuose katiluose [3]

Simboliai: A p, S p – atitinkamai pelenų ir sieros kiekis darbinėje kuro masėje, %.

Aplinkos sanitarinio vertinimo kriterijus – didžiausia leistina kenksmingos medžiagos koncentracija (MPC) atmosferos ore žemės lygyje. MPC turėtų būti suprantama kaip tokia koncentracija įvairių medžiagų ir cheminiai junginiai, kuri, kasdien ilgą laiką veikiama žmogaus organizmo, nesukelia jokių patologinių pakitimų ar ligų.

Didžiausios leistinos koncentracijos (MAC) kenksmingų medžiagų apgyvendintų vietovių atmosferos ore pateikti lentelėje. 7.1.2 [4]. Didžiausia vienkartinė kenksmingų medžiagų koncentracija nustatoma paimant mėginius per 20 minučių, vidutinė paros – per dieną.

7.1.2 lentelė. Didžiausios leistinos kenksmingų medžiagų koncentracijos apgyvendintų vietovių atmosferos ore

Teršalas Didžiausia leistina koncentracija, mg/m3
Maksimalus vienkartinis Vidutiniškai kasdien
Dulkės netoksiškos 0,5 0,15
sieros dioksidas 0,5 0,05
smalkės 3,0 1,0
smalkės 3,0 1,0
azoto dioksidas 0,085 0,04
Azoto oksidas 0,6 0,06
Suodžiai (suodžiai) 0,15 0,05
Vandenilio sulfidas 0,008 0,008
Benz(a)pirenas - 0,1 μg / 100 m 3
Vanadžio pentoksidas - 0,002
Fluoro junginiai (fluorui) 0,02 0,005
Chloras 0,1 0,03

Skaičiavimai atliekami kiekvienai kenksmingai medžiagai atskirai, kad kiekvienos iš jų koncentracija neviršytų lentelėje nurodytų verčių. 7.1.2. Katilinėms šias sąlygas sugriežtina įvedimas papildomi reikalavimai apie poreikį apibendrinti sieros ir azoto oksidų poveikį, kurį lemia išraiška

Tuo pačiu metu dėl vietinių oro trūkumo ar nepalankių šiluminių ir aerodinaminių sąlygų krosnyse ir degimo kamerose susidaro nepilni degimo produktai, daugiausia susidedantys iš anglies monoksido CO ( smalkės), vandenilis H 2 ir įvairūs angliavandeniliai, kurie apibūdina šilumos nuostolius katilo agregate dėl cheminio nepilno degimo (cheminio perdegimo).

Be to, degimo proceso metu gaunama nemažai cheminių junginių, kurie susidaro oksiduojant įvairius kuro ir azoto komponentus ore N 2. Reikšmingiausia jų dalis – azoto oksidai NO x ir sieros SO x .

Azoto oksidai susidaro oksiduojant ir molekuliniam ore esantį azotą, ir kure esantį azotą. Eksperimentiniais tyrimais nustatyta, kad pagrindinė katilų krosnyse susidarančio NO x dalis, ty 96÷100%, tenka azoto monoksidui (oksidui) NO. Azoto dioksidas NO 2 ir hemioksidas N 2 O susidaro daug mažesniais kiekiais, o jų dalis yra apytiksliai: NO 2 - iki 4%, o N 2 O - šimtosios procento bendros NO x emisijos. Įprastomis kuro deginimo katiluose sąlygomis azoto dioksido NO 2 koncentracija paprastai yra nereikšminga, palyginti su NO kiekiu ir paprastai svyruoja nuo 0÷7 ppm iki 20÷30 ppm. Tuo pačiu metu greitas karštų ir šaltų regionų maišymasis turbulencinėje liepsnoje gali sukelti santykinai didelių azoto dioksido koncentracijų atsiradimą šaltose srauto zonose. Be to, viršutinėje krosnies dalyje ir horizontaliame dūmų kanale vyksta dalinis NO 2 išmetimas. T> 900÷1000 K) ir esant tam tikromis sąlygomis taip pat gali pasiekti pastebimus dydžius.

Azoto hemoksidas N 2 O, susidarantis deginant kurą, matyt, yra trumpalaikis tarpinis produktas. Degimo produktuose už katilų N 2 O praktiškai nėra.

Degaluose esanti siera yra sieros oksidų SO x susidarymo šaltinis: sieros SO 2 (sieros dioksidas) ir sieros SO 3 (sieros trioksidas) anhidridai. Bendra SO x emisijų masė priklauso tik nuo sieros kiekio kure S p, o jų koncentracija išmetamosiose dujose priklauso ir nuo oro srauto koeficiento α. Paprastai SO 2 dalis sudaro 97÷99%, o SO 3 dalis sudaro 1÷3% visos SO x produkcijos. Faktinis SO 2 kiekis iš katilų išeinančiose dujose svyruoja nuo 0,08 iki 0,6%, o SO 3 koncentracija - nuo 0,0001 iki 0,008%.

Tarp kenksmingų komponentų dūmų dujos ypatingą vietą užima didelė policiklinių aromatinių angliavandenilių (PAH) grupė. Daugelis PAH pasižymi dideliu kancerogeniniu ir (ar) mutageniniu aktyvumu, miestuose suaktyvina fotocheminį smogą, todėl būtina griežtai kontroliuoti ir riboti jų emisiją. Tuo pačiu metu kai kurie PAH, tokie kaip fenantrenas, fluorantenas, pirenas ir daugelis kitų, yra beveik fiziologiškai inertiški ir nėra kancerogeniški.

PAH susidaro dėl nevisiško angliavandenilių kuro degimo. Pastarasis vyksta dėl šaltų sienelių slopinimo kuro angliavandenilių oksidacijos reakcijų krosnių įtaisai, taip pat gali atsirasti dėl prasto kuro ir oro maišymo. Dėl to krosnyse (degimo kamerose) susidaro vietinės oksidacinės zonos su žema temperatūra arba vietose, kuriose yra kuro perteklius.

Dėl didelis skaičiusįvairūs PAH dūmų dujose ir sunku išmatuoti jų koncentracijas, degimo produktų kancerogeninės taršos lygį ir atmosferos oras vertinama pagal galingiausio ir stabiliausio kancerogeno – benz (a) pireno (B (a) P) C 20 H 12 koncentraciją.

Dėl didelio toksiškumo ypač reikėtų paminėti tokius mazuto degimo produktus kaip vanadžio oksidai. Vanadžio yra mineralinėje mazuto dalyje ir degdamas susidaro vanadžio oksidai VO, VO 2 . Tačiau su indėlių susidarymu konvekciniai paviršiai vanadžio oksidai pateikiami daugiausia V 2 O 5 pavidalu. Vanadžio pentoksidas V 2 O 5 yra toksiškiausia vanadžio oksidų forma, todėl jų emisijos apskaičiuojamos pagal V 2 O 5 .

7.1.3 lentelė. Apytikslė kenksmingų medžiagų koncentracija degimo produktuose deginant organinį kurą galios katiluose

Emisijos = Koncentracija, mg/m3
Gamtinių dujų kuras Anglis
Azoto oksidai NO x (pagal NO 2) 200÷ 1200 300÷ 1000 350 ÷ 1500
Sieros dioksidas SO 2 - 2000÷6000 1000÷5000
Sieros anhidridas SO3 - 4÷250 2 ÷ 100
Anglies monoksidas CO 10÷125 10÷150 15÷150
Benz (a) pirenas C 20 H 12 (0,1÷1, 0) 10 -3 (0,2÷4,0) 10 -3 (0,3÷14) 10 -3
Kietosios dalelės - <100 150÷300

Deginant mazutą ir kietąjį kurą išmetamosiose dujose taip pat yra kietųjų dalelių, susidedančių iš lakiųjų pelenų, suodžių dalelių, PAH ir nesudegusio kuro dėl mechaninio perdegimo.

Kenksmingų medžiagų koncentracijų išmetamosiose dujose, deginant įvairių rūšių kurą, diapazonai pateikti lentelėje. 7.1.3.

Teoriškai reikalingas oro kiekis generatoriaus, aukštakrosnės ir kokso dujoms bei jų mišiniams deginti nustatomas pagal formulę:

V 0 4,762 / 100 * ((% CO 2 +% H 2) / 2 + 2 ⋅ % CH 4 + 3 ⋅ % C 2 H 4 + 1,5 ⋅ % H 2 S - % O 2), nm 3 / nm 3 , kur % yra pagal tūrį.

Teoriškai reikalingas oro kiekis gamtinėms dujoms deginti:

V 0 4,762/100* (2 ⋅ % CH 4 + 3,5 ⋅ % C 2 H 6 + 5 ⋅ % C 3 H 8 + 6,5 ⋅ % C 4 H 10 + 8 ⋅ % C 5 H 12), nm 3 / nm 3, kur % yra pagal tūrį.

Teoriškai reikalingas oro kiekis kietajam ir skystajam kurui deginti:

V 0 \u003d 0,0889 ⋅% C P + 0,265 ⋅% H P - 0,0333 ⋅ (% O P -% S P), nm 3 / kg, kur% yra masė.

Faktinis degimo oro kiekis

Reikalingas degimo užbaigtumas deginant kurą teoriškai reikiamu oro kiekiu, t.y. esant V 0 (α = 1), galima pasiekti tik tuo atveju, jei kuras yra visiškai sumaišytas su degimo oru ir yra paruoštas karštas (stechiometrinis) dujinės formos mišinys. Tai pasiekiama, pavyzdžiui, deginant dujinį kurą naudojant beliepsnius degiklius ir deginant skystąjį kurą su išankstiniu dujofikavimu naudojant specialius degiklius.

Tikrasis oro kiekis kurui sudeginti visada yra didesnis nei teoriškai būtinas, nes praktinėmis sąlygomis visiškam degimui beveik visada reikalingas tam tikras oro perteklius. Tikrasis oro kiekis nustatomas pagal formulę:

V α \u003d αV 0, nm 3 / kg arba nm 3 / nm 3 degalų,

kur α yra oro pertekliaus koeficientas.

Degimo fakeliniu būdu, kai degimo proceso metu kuras sumaišomas su oru, dujoms, mazutui ir susmulkintam kurui oro pertekliaus koeficientas α = 1,05–1,25. Deginant dujas, prieš tai visiškai sumaišytas su oru, ir deginant mazutą su išankstiniu dujofikavimu ir intensyviai maišant mazuto dujas su oru, α = 1,00–1,05. Sluoksniuotu anglies, antracito ir durpių deginimo būdu mechaninėse krosnyse su nuolatiniu kuro padavimu ir pelenų šalinimu - α = 1,3–1,4. Rankiniu būdu prižiūrint krosnis: kūrenant antracitą α = 1,4, kūrenant anglį α = 1,5–1,6, kūrenant rusvomis anglimis α = 1,6–1,8. Pusiau dujinėms krosnims α = 1,1–1,2.

Atmosferos ore yra tam tikras drėgmės kiekis – d g/kg sauso oro. Todėl degimui reikalingas drėgno atmosferos oro tūris bus didesnis nei apskaičiuotas pagal aukščiau pateiktas formules:

V B o \u003d (1 + 0,0016 d) ⋅ V o, nm 3 / kg arba nm 3 / nm 3,

V B α \u003d (1 + 0,0016 d) ⋅ V α, nm 3 / kg arba nm 3 / nm 3.

Čia 0,0016 \u003d 1,293 / (0,804 * 1000) yra oro drėgmės svorio vienetų, išreikštų g / kg sauso oro, perskaičiavimo koeficientas į tūrio vienetus - nm 3 vandens garų, esančių 1 nm 3 sauso oro.

Degimo produktų kiekis ir sudėtis

Generatorių, aukštakrosnių, kokso krosnių dujoms ir jų mišiniams atskirų visiško degimo produktų kiekis degimo metu, kai oro pertekliaus koeficientas lygus α:

Anglies dioksido kiekis

V CO2 \u003d 0,01 (% CO 2 + % CO + % CH 4 + 2 ⋅% C 2 H 4), nm 3 / nm 3

Sieros dioksido kiekis

V SO2 \u003d 0,01 ⋅% H 2 S nm 3 / nm 3;

Vandens garų kiekis

V H2O \u003d 0,01 (% H 2 + 2 ⋅ % CH 4 + 2 ⋅ % C 2 H 4 + % H 2 S + % H 2 O + 0,16 d ⋅ V α), nm 3 / nm 3,

čia 0,16d V Bá nm 3 /nm 3 yra vandens garų kiekis, patenkantis į drėgną atmosferos orą, kurio drėgnis d g / kg sauso oro;

Azoto kiekis, išeinantis iš dujų ir patenkantis su oru

Laisvo deguonies kiekis, patenkantis į oro perteklių

V O2 \u003d 0,21 (α - 1) ⋅ V O, nm 3 / nm 3.

Bendras generatoriaus, aukštakrosnės, kokso krosnių dujų ir jų mišinių degimo produktų kiekis lygus atskirų jų komponentų sumai:

V dg \u003d 0,01 (% CO 2 + % CO + % H 2 + 3 ⋅ % CH 4 + 4 ⋅ % C 2 H 4 + 2 ⋅ % H 2 S + % H 2 O + % N 2) + + V O (α + 0,0016 dα - 0,21), nm 3 / nm 3.

Gamtinėms dujoms atskirų visiško degimo produktų kiekis nustatomas pagal formules:

V CO2 \u003d 0,01 (% CO 2 +% CH 4 + 2 ⋅ % C 2 H 6 + 3 ⋅ % C 3 H 8 + 4 ⋅ % C 4 H 10 + 5 ⋅ % C 5 H 12) nm 3 / nm 3;

V H2O \u003d 0,01 (2 ⋅ % CH 4 + 3 ⋅ % C 2 H 6 + 4 ⋅ % C 3 H 8 + 5 ⋅ % C 4 H 10 + 6 ⋅ % C 5 H 12 + % H 2 O + 0,0016 d Vα) nm3/nm3;

V N2 \u003d 0,01 ⋅% N 2 + 0,79 V α, nm 3 / nm 3;

V O2 \u003d 0,21 (α - 1) V O, nm 3 / nm 3.

Bendras gamtinių dujų degimo produktų kiekis:

V dg \u003d 0,01 (% CO 2 + 3 ⋅ % CH 4 + 5 ⋅ % C 2 H 6 +7 ⋅ % C 3 H 8 + 9 ⋅ % C 4 ⋅ H 10 + 11 ⋅ % C 5 H 12 + % H 2 O + + % N 2) + V O (α + 0,0016 dα - 0,21), nm 3 / nm 3.

Kietojo ir skystojo kuro atveju atskirų visiško degimo produktų skaičius:

V CO2 \u003d 0,01855% C P, nm 3 / kg (toliau, % - procentais elementų darbinėse dujose pagal svorį);

V SO2 \u003d 0,007% S P nm 3 / kg.

Kietam ir skystam kurui

V H2O CHEM \u003d 0,112 ⋅% H P, nm 3 / kg,

kur V H2O CHEM – vandenilio degimo metu susidarę vandens garai.

V H2O MEX \u003d 0,0124 % W P, nm 3 / kg,

kur V H2O MEX - vandens garai, susidarę išgarinant drėgmę darbiniame kure.

Jeigu skystam kurui purkšti tiekiamas garas W PAR kg/kg kuro, tai prie vandens garų tūrio reikia pridėti 1,24 W PAR nm 3 /kg kuro. Atmosferos oro įnešama drėgmė, kai drėgmės kiekis yra d g / kg sauso oro, yra 0,0016 d V á nm 3 / kg kuro. Taigi bendras vandens garų kiekis:

V H2O \u003d 0,112 ⋅ % H P + 0,0124 (% W P + 100 ⋅ % W PAR) + 0,0016d V á, nm 3 / kg.

V N2 \u003d 0,79 ⋅ V α + 0,008 ⋅ % N P, nm 3 / kg

V O2 \u003d 0,21 (α - 1) V O, nm 3 / kg.

Bendra kietojo ir skystojo kuro degimo produktų nustatymo formulė:

Vdg \u003d 0,01 + V O (α + + 0,0016 dα - 0,21) nm 3 / kg.

Išmetamųjų dujų tūris deginant kurą su teoriškai reikalingu oro kiekiu (V O nm 3 /kg, V O nm 3 / nm 3) nustatomas aukščiau pateiktomis skaičiavimo formulėmis, kai oro pertekliaus koeficientas lygus 1,0, o deguonis bus nėra degimo produktuose.

Degimo proceso reguliavimas (pagrindiniai degimo principai)

>> Grįžti į turinį

Optimaliam degimui reikia sunaudoti daugiau oro nei teoriškai apskaičiuota. cheminė reakcija(stechiometrinis oras).

Taip yra dėl būtinybės oksiduoti visą turimą kurą.

Skirtumas tarp tikrojo oro kiekio ir stechiometrinio oro kiekio vadinamas oro pertekliumi. Paprastai oro perteklius svyruoja nuo 5% iki 50%, priklausomai nuo kuro ir degiklio tipo.

Paprastai kuo sunkiau oksiduoti kurą, tuo daugiau reikia oro pertekliaus.

Oro perteklius neturėtų būti per didelis. Per didelis degimo oro tiekimas sumažina išmetamųjų dujų temperatūrą ir padidina šilumos nuostoliaišilumos generatorius. Be to, esant tam tikram oro pertekliaus ribai, blykstė per daug atšaldoma ir pradeda formuotis CO bei suodžiai. Ir atvirkščiai, per mažas oro kiekis sukelia nepilną degimą ir tas pačias aukščiau minėtas problemas. Todėl norint užtikrinti visišką kuro degimą ir aukštą degimo efektyvumą, perteklinio oro kiekis turi būti labai tiksliai reguliuojamas.

Degimo užbaigtumas ir efektyvumas tikrinamas išmatavus anglies monoksido CO koncentraciją išmetamosiose dujose. Jei anglies monoksido nėra, tada visiškai sudegė.

Netiesiogiai oro pertekliaus lygį galima apskaičiuoti išmatavus laisvo deguonies O 2 ir (arba) anglies dioksido CO 2 koncentraciją išmetamosiose dujose.

Oro kiekis bus maždaug 5 kartus didesnis nei išmatuotas anglies kiekis tūrio procentais.

Kalbant apie CO 2, jo kiekis išmetamosiose dujose priklauso tik nuo anglies kiekio kure, o ne nuo oro pertekliaus. Jo absoliutus kiekis bus pastovus, o tūrio procentas keisis priklausomai nuo perteklinio oro kiekio išmetamosiose dujose. Nesant oro pertekliaus CO 2 kiekis bus maksimalus, padidėjus oro pertekliaus kiekiui, mažėja CO 2 tūrio procentas išmetamosiose dujose. Mažiau oro pertekliaus atitinka daugiau CO 2 ir atvirkščiai, todėl degimas yra efektyvesnis, kai CO 2 yra arti maksimalios vertės.

Išmetamųjų dujų sudėtis gali būti pavaizduota paprastoje diagramoje, naudojant "degimo trikampį" arba Ostvaldo trikampį, kuris yra pavaizduotas kiekvienai kuro rūšiai.

Su šiuo grafiku, žinodami CO 2 ir O 2 procentą, galime nustatyti CO kiekį ir oro pertekliaus kiekį.

Pavyzdžiui, pav. 10 parodytas metano degimo trikampis.

10 pav. Degimo trikampis metanui

X ašis rodo O 2 procentą, Y ašis – CO 2 procentą. hipotenuzė eina iš taško A, atitinkančio didžiausią CO 2 kiekį (priklausomai nuo kuro), kai O 2 kiekis nulinis, į tašką B, atitinkantį nulinį CO 2 kiekį ir didžiausią O 2 kiekį (21 %). Taškas A atitinka stechiometrinio degimo sąlygas, taškas B – degimo nebuvimą. Hipotenuzė yra taškų rinkinys, atitinkantis idealų degimą be CO.

Tiesios linijos, lygiagrečios hipotenusei, atitinka skirtingus CO procentus.

Tarkime, kad mūsų sistema veikia naudojant metaną, o išmetamųjų dujų analizė rodo, kad CO 2 kiekis yra 10%, o O 2 - 3%. Iš metano dujų trikampio matome, kad CO kiekis yra 0, o oro perteklius yra 15%.

5 lentelėje parodytas didžiausias CO 2 kiekis skirtingi tipai kuro ir vertės, atitinkančios optimalų degimą. Ši vertė rekomenduojama ir apskaičiuota remiantis patirtimi. Reikėtų pažymėti, kad kai didžiausia vertė paimama iš centrinio stulpelio, būtina išmatuoti išmetamųjų teršalų kiekį pagal 4.3 skyriuje aprašytą procedūrą.

1. Siūlomos energijos vartojimo efektyvumo didinimo technologijos (būdo) aprašymas, jos naujumas ir žinomumas.

Deginant kurą katiluose, „oro pertekliaus“ procentas gali būti nuo 3 iki 70% (neįskaitant įsiurbimo) oro, kurio deguonis dalyvauja cheminėje kuro oksidacijos (degimo) reakcijoje.

Kuro degimo procese dalyvaujantis „oro perteklius“ – tai ta atmosferos oro dalis, kurios deguonis nedalyvauja cheminėje kuro oksidacijos (degimo) reakcijoje, tačiau būtina sukurti reikiamą greičio režimą. kuro ir oro mišinio nutekėjimas iš katilo degiklio. „Oro perteklius“ yra kintama reikšmė ir tam pačiam katilui jis yra atvirkščiai proporcingas sudeginamo kuro kiekiui arba kuo mažiau kuro sudeginama, tuo mažiau deguonies reikia jo oksidacijai (degimui), bet daugiau „oro pertekliaus“ reikalingas norint sukurti reikiamo greičio režimą kuro ir oro mišinio nutekėjimui iš katilo degiklio. „Oro pertekliaus“ procentinė dalis bendrame oro sraute, naudojamame visiškam kurui sudeginti, nustatoma pagal deguonies procentą išmetamosiose dujose.

Sumažinus „oro pertekliaus“ procentą, išmetamosiose dujose atsiras anglies monoksidas „CO“ (nuodingos dujos), o tai rodo, kad kuras yra per mažai sudegęs, t.y. jo praradimas, o naudojant „oro perteklių“ prarandama šiluminė energija jo šildymui, o tai padidina sudegusio kuro sąnaudas ir padidina šiltnamio efektą sukeliančių dujų „CO 2“ išmetimą į atmosferą.

Atmosferos orą sudaro 79% azoto (N 2 - inertinės dujos be spalvos, skonio ir kvapo), kuri atlieka pagrindinę funkciją sukurti reikiamą greičio režimą kuro ir oro mišinio nutekėjimui iš elektrinės degiklio. visiškas ir tvarus kuro ir 21% deguonies (O 2) deginimas, kuris yra kuro oksidatorius. Palieka dūmų dujos esant vardiniam gamtinių dujų degimo režimui katiluose, juos sudaro 71% azoto (N 2), 18% vandens (H 2 O), 9% anglies dvideginis(CO 2) ir 2 % deguonies (O 2). Deguonies procentas išmetamosiose dujose, lygus 2% (prie krosnies išleidimo angos), rodo, kad bendrame oro sraute yra 10% atmosferos oro pertekliaus, dalyvaujančio sukuriant reikiamą kuro ir oro mišinio nutekėjimo greičio režimą. iš katilo agregato degiklio visiškam oksidacijos (degimo) kurui.

Visiško kuro deginimo katiluose procese būtina utilizuoti išmetamąsias dujas, pakeičiant jas „oro pertekliumi“, kuri neleis susidaryti NOx (iki 90,0%) ir sumažins „šiltnamio efektą sukeliančių dujų“ (CO) emisiją. 2), taip pat deginamo kuro sąnaudas (iki 1,5 proc.).

Išradimas yra susijęs su energetikos inžinerija, ypač su deginimo elektrinėmis Įvairios rūšys kuras ir išmetamųjų dujų panaudojimo kuro deginimui elektrinėse būdai.

Kuro deginimo jėgainėje yra krosnis (1) su degikliais (2) ir konvekcinis dujų kanalas (3), sujungtas per dūmų šalintuvą (4) ir kaminą (5) su kaminu (6); lauko oro kanalas (9), sujungtas su dūmtraukiu (5) per išmetamųjų dujų vamzdyną (11) ir lauko oro ir išmetamųjų dujų mišinio ortakį (14), kuris yra prijungtas prie traukos ventiliatoriaus (13); droselio sklendę (10), sumontuotą ant ortakio (9), ir sklendę (12), sumontuotą ant išmetamųjų dujų vamzdyno (11), droselyje (10) ir sklendėje (12) yra pavaros; oro šildytuvas (8), esantis konvekciniame dujų kanale (3), prijungtas prie traukos ventiliatoriaus (13) ir per šildomo lauko oro ir išmetamųjų dujų mišinio ortakį (15) sujungtas su degikliais (2); išmetamųjų dujų mėginių ėmimo jutiklį (16), sumontuotą prie konvekcinio dūmtakio (3) įėjimo ir prijungtą prie dujų analizatoriaus (17), skirtą deguonies ir anglies monoksido kiekiui dūmų dujose nustatyti; elektroninis valdymo blokas (18), kuris yra prijungtas prie dujų analizatoriaus (17) ir droselio (10) bei vožtuvo (12) pavarų. Išmetamųjų dujų panaudojimo kurui deginti elektrinėje būdas apima dalies išmetamųjų dujų parinkimą iš statinis slėgis daugiau atmosferos iš kamino (5) ir jo padavimas per išmetamųjų dujų apylanką (11) į lauko oro kanalą (9), kurio lauko oro statinis slėgis yra mažesnis nei atmosferinis; lauko oro ir išmetamųjų dujų tiekimo valdymas droselio (10) ir sklendės (12) pavaromis, valdomas elektroniniu valdymo bloku (18), kad deguonies procentas lauko ore sumažėtų iki lygio kurios konvekcinio dujų kanalo (3) įleidimo angoje deguonies kiekis išmetamosiose dujose buvo mažesnis nei 1 %, kai nėra anglies monoksido; vėlesnis išmetamųjų dujų sumaišymas su išoriniu oru ortakyje (14) ir traukos ventiliatoriuje (13), kad būtų gautas homogeninis lauko oro ir dūmų dujų mišinys; gauto mišinio kaitinimas oro šildytuve (8), panaudojant išmetamųjų dujų šilumą; šildomo mišinio tiekimas į degiklius (2) per ortakį (15).

2. Energijos vartojimo efektyvumo didinimo rezultatas masinis įvaikinimas.
Sutaupoma iki 1,5 % kuro, deginamo katilinėse, CHPP ar SDPP

3. Ar reikia atlikti papildomus tyrimus, siekiant išplėsti šios technologijos diegimo objektų sąrašą?
Egzistuoja, nes Siūloma technologija gali būti pritaikyta ir vidaus degimo varikliams bei dujų turbinoms.

4. Priežastys, kodėl siūloma energiją taupanti technologija netaikomas masiniu mastu.
Pagrindinė priežastis – siūlomos technologijos naujumas ir šiluminės energetikos srities specialistų psichologinė inercija. Būtina tarpininkauti siūlomai technologijai Energetikos ir Ekologijos ministerijose, energetikos įmonėse, gaminančiose elektros energiją ir šilumą.

5. Esamos paskatos, prievarta, paskatos diegti siūlomą technologiją (metodą) ir būtinybė jas tobulinti.
Nauji griežtesni aplinkosaugos reikalavimai NOx emisijai iš katilinių agregatų

6. Techninių ir kitų technologijų (būdo) naudojimo apribojimų prieinamumas įvairiuose objektuose.
Išplėsti "RUSIJOS FEDERACIJOS ELEKTROS STOTINIŲ IR TINKLŲ TECHNINĖS EKSPLOATAVIMO TAISYKLĖS RUSIJOS FEDERACIJOS ENERGETIKOS MINISTERIJOS BIRŽELIO 19 M. BIRŽELIO 19 D. Įsakymas" 4.3.25 punkto apimtį bet kokio tipo katilams 222093 Nr. kuro. Šiame leidime: „... Įjungta garo katilai, deginant bet kokį kurą, esant valdymo apkrovų diapazonui, jo degimas paprastai turėtų būti atliekamas, kai oro perteklius krosnies išleidimo angoje yra mažesnis nei 1,03 ... ".

7. MTEP ir papildomų bandymų poreikis; darbo temos ir tikslai.
MTEP poreikis – gauti vaizdinę informaciją (mokomąjį filmą), kad šiluminės energetikos įmonių darbuotojai būtų supažindinti su siūloma technologija.

8. Dekretų, taisyklių, instrukcijų, standartų, reikalavimų, draudžiamųjų priemonių ir kitų šios technologijos (būdo) naudojimą reglamentuojančių ir privalomų vykdyti dokumentų prieinamumas; būtinybė juose keisti arba būtinybė keisti pačius šių dokumentų formavimo principus; jau egzistuojančių norminiai dokumentai, reglamentus ir jų atkūrimo poreikį.
Išplėsti „RUSIJOS FEDERACIJOS ELEKTROS STOTINIŲ IR TINKLŲ TECHNINĖS EKSPLOATAVIMO TAISYKLĖS RUSIJOS FEDERACIJOS ENERGETIKOS MINISTERIJOS 2003 M. BIRŽELIO 19 D. ĮSAKYMO Nr. 229“ taikymo sritį.

4.3.25 punktas katilams, kūrenamiems bet kokios rūšies kurą. Kitame leidime: „… Garo katiluose, deginančiuose kurą, esant valdymo apkrovų diapazonui, jo degimas paprastai turėtų būti atliekamas, kai oro perteklius krosnies išleidimo angoje yra mažesnis nei 1,03 ...».

4.3.28 punktas. "... Katilas su sieringu mazutu turi būti kūrenamas prieš tai įjungus oro šildymo sistemą (šildytuvus, karšto oro recirkuliacijos sistemą). Oro temperatūra priešais oro šildytuvą pradinis laikotarpis kūrenimas ant alyvos katilo, kaip taisyklė, turi būti ne žemesnė kaip 90°C. Katilo kūrenimas bet kokio kito kuro rūšimi turi būti atliekamas prieš tai įjungus oro recirkuliacijos sistemą»

9. Būtinybė kurti naujus arba keisti esamus įstatymus ir reglamentus.
Nereikalaujama

10. Įgyvendintų pilotinių projektų prieinamumas, realaus jų efektyvumo analizė, nustatyti trūkumai ir pasiūlymai tobulinti technologiją, atsižvelgiant į sukauptą patirtį.
Siūloma technologija buvo išbandyta ant sienos dujinis katilas su priverstine trauka ir išmetamųjų dujų (gamtinių dujų degimo produktų) išleidimu į pastato fasadą, kurio vardinė galia 24,0 kW, bet esant 8,0 kW apkrovai. Išmetamosios dujos į katilą buvo tiekiamos per kanalą, įrengtą 0,5 m atstumu nuo koaksialinės fakelo emisijos. kaminas katilas. Dėžė atidėdavo išeinančius dūmus, kurie savo ruožtu pakeitė „oro perteklių“, reikalingą visiškam gamtinių dujų degimui, o katilo dūmtakio išvade (įprastoje vietoje) sumontuotas dujų analizatorius kontroliavo emisijas. Eksperimento dėka pavyko sumažinti NOx emisiją 86,0%, o „šiltnamio efektą sukeliančių dujų“ CO2 emisiją – 1,3%.

11. Galimybė daryti įtaką kitiems procesams masinio šios technologijos diegimo metu (aplinkos situacijos pokyčiai, galimas poveikis dėl žmonių sveikatos, energijos tiekimo patikimumo didinimo, elektros įrenginių krovimo dienos ar sezoninių grafikų keitimo, energijos gamybos ir perdavimo ekonominių rodiklių keitimo ir kt.).
Aplinkos padėties, turinčios įtakos žmonių sveikatai, gerinimas ir kuro sąnaudų mažinimas šiluminės energijos gamyboje.

12. Kvalifikuoto personalo specialaus mokymo poreikis diegtos technologijos eksploatavimui ir gamybos plėtrai.
Užteks apmokyti esamą aptarnaujantis personalas katiliniai su siūloma technologija.

13. Siūlomi įgyvendinimo būdai:
komercinis finansavimas (atsiperkant sąnaudas), nes siūloma technologija atsiperka ne ilgiau kaip per dvejus metus.

Informaciją pateikė: Y. Panfil, PO Box 2150, Kišiniovas, Moldova, MD 2051, el. [apsaugotas el. paštas]


Į pridėti aprašymą energijos taupymo technologija į Katalogą, užpildykite anketą ir išsiųskite ją adresu pažymėta "į katalogą".

Jei yra žinoma elementari kuro darbinės masės sudėtis, teoriškai galima nustatyti kuro degimui reikalingą oro kiekį ir susidarančių išmetamųjų dujų kiekį.

Degimui reikalingas oro kiekis apskaičiuojamas kubiniai metrai normaliomis sąlygomis (0 ° C ir 760 mm Hg) - 1 kg kietojo arba skystojo kuro ir 1 m 3 dujinio.

Teorinis sauso oro tūris. Norint visiškai sudeginti 1 kg kietojo ir skystojo kuro, teoriškai reikalingas oro tūris m 3 / kg randamas sunaudoto deguonies masę padalijus iš deguonies tankio normaliomis sąlygomis ρ N

Apie 2 \u003d 1,429 kg / m3 ir 0,21, nes ore yra 21% deguonies

Norint visiškai sudeginti 1 m 3 sauso dujinio kuro, reikalingas oro tūris, m3 / m3,

Aukščiau pateiktose formulėse kuro elementų kiekis išreiškiamas masės procentais, o degiųjų dujų CO, H 2 , CH 4 ir kt. sudėtis - tūrio procentais; CmHn – į sudėtį įtraukti angliavandeniliai dujų sudėtis, pavyzdžiui, metanas CH4 (m= 1, n= 4), etanas C2H6 (m= 2, n= 6) ir tt Šie skaitmeniniai pavadinimai apskaičiuokite koeficientą (m + n/4)

5 pavyzdys. Nustatykite teorinį oro kiekį, reikalingą 1 kg tokios sudėties kuro sudegimui: С р =52,1%; H p = 3,8 %;

S R 4 = 2,9 %; N R=1,1 %; O R= 9,1%

Pakeitę šiuos dydžius į (27) formulę, gauname B=

0,0889 (52,1 + 0,375 2,9) + 0,265 3,8 - - 0,0333 9,1 = 5,03 m3/kg.

6 pavyzdys Nustatykite teorinį oro kiekį, reikalingą sudeginti 1 m3 sausų dujų, kurių sudėtis tokia:

CH4 = 76,7 %; C2H6 = 4,5 %; C3H8 = 1,7 %; C4H10 = 0,8 %; C5H12 = 0,6 %; H2 = 1 %; C02 =0,2%; Į, = 14,5%.

Pakeitimas skaitinės reikšmėsį formulę (29), gauname

Teorinis išmetamųjų dujų tūris. Visiškai sudegus kurui, iš krosnies išeinančiose išmetamosiose dujose yra: anglies dioksido CO 2, H 2 O garų (susidaro degant kurui vandeniliui), sieros dioksido SO 2, azoto N 2 - neutralių dujų, patekusių į krosnį. su atmosferos deguonimi, azotu iš kuro sudėties H 2 , taip pat oro pertekliaus deguonimi O 2 . Nevisiškai sudegus kurui, į šiuos elementus pridedama anglies monoksido CO, vandenilio H 2 ir metano CH 4. Skaičiavimų patogumui degimo produktai skirstomi į sausas dujas ir vandens garus.

Dujinius degimo produktus sudaro triatomės dujos CO 2 ir SO 2, kurių suma paprastai žymima simboliu RO 2, ir dviatomės dujos – deguonis O 2 ir azotas N 2.

Tada lygybė atrodys taip:

su visišku degimu

R0 2 + 0 2 + N 2 = 100 % (31)

su nepilnu degimu

R0 2 + 0 2 + N 2 + CO = 100 %;

Sausų triatominių dujų tūris nustatomas padalijus CO 2 ir SO 2 dujų mases iš jų tankio normaliomis sąlygomis.

Pco 2 = 1,94 ir Pso 2 = 2,86 kg / m3 - anglies dioksido ir sieros dioksido tankis normaliomis sąlygomis.