Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОТЛА ТП-170

Лопаткина Е.А. 1 Лебедева Е.А. 1
1 Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет
Рассмотрены режимно-наладочные испытания энергетических котлов ТЭЦ. Основная задача – выявление оптимальных условий работы котлов. Приведена режимная карта котла БКЗ-160. Представлены графические зависимости: потери теплоты с уходящими газами от температуры уходящих газов, коэффициента избытка воздуха; потери теплоты от наружного охлаждения поверхностей нагрева от тепловой нагрузки котла; содержание оксидов азота в уходящих газах от производительности котла. Загрязнение воздушного бассейна является одним из важнейших предметов обсуждения в экологии. Все большее увеличение масштабов процесса загрязнения заставляет человечество искать быстрые и эффективные способы решения этой проблемы.
рециркуляция
оксиды азота
режимная карта
котел
наладка
режим
1. Энергетическая стратегия России на период до 2030 г.
2. Лебедева, Е. А. Охрана воздушного бассейна от вредных технологических и вентиляционных выбросов.: - Нижний Новгород: ННГАСУ, 2009.- 197 с.
3. Делягин Г.Н., Лебедев В.И., Пермяков Б.А., Теплогенерирующие установки. – М.: Стройиздат, 2010. – 620 с., ил.
4. Режимная карта котла ТП-170

С ростом крупных городов растет и потребность в увеличении тепловой и электрической энергии. Стратегической целью данной составляющей государственной энергетической политики является создание устойчивой национальной инновационной системы в сфере энергетики для обеспечения российского топливно-энергетического комплекса высокоэффективными отечественными технологиями и оборудованием, научно-техническими и инновационными решениями в объемах, необходимых для поддержания энергетической безопасности страны [1].

Источниками тепловой и электрической энергии в городах являются ТЭЦ и котельные. Наибольший вклад вносят тепловые электростанции. ТЭЦ являются не только источниками тепла и электроэнергии, но так же и крупным загрязнителем воздушного бассейна. Загрязнение воздушного бассейна является одной из самых обсуждаемых тем в наши дни. Поэтому человечество ищет быстрые и эффективные способы и пути решения этой проблемы.

При работе ТЭЦ сжигается большое количество органического топлива в результате чего образуются токсичные вещества разных классов опасности: оксиды азота, оксиды серы, сажа, монооксид углерода, бенз(а)пирен [2]. Наибольшее негативное воздействие на организм человека оказывает бенз(а)пирен, относящийся к первому классу опасности и обладающий канцерогенным эффектом.

Благодаря режимно-наладочным испытаний удалось существенно снизить выброс продуктов неполного сгорания. Режимно-наладочные испытания позволяют выявить оптимальные условия работы котлов и в завершении составление режимных карт [3]. Ниже приведена режимная карта котла ТП-170 [4].

Таблица.

Режимная карта котла ПТ-170 при расчетной температуре tпв=205ºС

Наименование параметра,

размерность

Услов.

обознач.

Паропроизводительность котла по прибору, т/ч

110

120

130

140

150

160

Давление перегретого пара, кгс/см2

Рпе

94 3

Температура перегретого пара, 0С

tпе

510 5

Температура питательной воды, 0С

tпв

205 5

Расход газа, м3

Вг

8200

9160

10840

12150

13060

13780

Давление газа за РТН, кгс/см2

Ргк

0,140

0,165

0,220

0,260

0,290

0,330

Давление воздуха в общем коробе, мм вод. ст.

Нво

55

63

78

95

107

123

Давление газа перед горелками, мм вод. ст.

Ргг

480

595

818

1007

1130

1260

Давление воздуха перед горелками, мм вод. ст.

Нгг

20

26

34

41

51

62

Разрежение на выходе из топки, мм вод. ст.

S"r

2,0 0,5

Содержание О2 в дымовых газах за КПП, % (по штатному кислородомеру, в горячих (влажных)газах)

О2шт

5,1

4,3

2,9

1,6

1,5

1,4

Содержание О2 в дымовых газах за КПП, % (измеренное переносным газоанализатором в сухих газах)

О2testo

5,8

4,9

3,4

2,1

2,0

2,0

Коэффициент избытка воздуха за КПП

αкпп

1,34

1,27

1,17

1,10

1,09

1,09

Содержание СО в уходящих газах

СО

<0,008

Температура уходящих газов, 0С

tух

120

126

130

132

134

136

Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах

αух

1,75

1,70

1,57

1,46

1,46

1,46

Содержание оксидов азота в уходящих газах, мг/м3

Приведенное к α=1,4

(норм. О2=6%)

NOх

641

637

598

552

567

577

КПД котла <брутто>, %

Ƞкбр

91,50

91,60

91,82

92,35

92,16

92,08

Удельный расход условного топлива на выработку 1Гкалл тепла, кг ут/Гкал

bу

156,1

156,0

155,6

154,7

155,0

155,1

Представлены графические зависимости потерь теплоты и КПД котла ТП-170 от коэффициента избытка воздуха и тепловых нагрузок (см. рис. 1-6).

Рис. 1.q2 от температуры уходящих газов tух

Рис. 2. q2 от коэффициента избытка воздуха aух

Рис. 3. q5 от тепловой нагрузки  котла Qк

Рис. 4. КПД котла от тепловой нагрузки котла Qк

Рис. 5. Содержание оксидов азота в уходящих газах от производительности котла

Рис. 6. Расход условного топлива от производительности котла

При сжигании природного газа вредным веществом оказались оксиды азота. Самую большую опасность среди группы оксидов азота является NO2. Диоксид азота относится к группе канцерогенов, то есть вызывает онкологические заболевания.

Для сокращения выбросов оксидов азота применяются различные комплексы природоохранных мероприятий. Наименее затратными и часто используемыми являются технологические методы. Распространенным технологическим методом снижения оксидов азота является рециркуляция дымовых газов. Метод заключается в возврате части продуктов сгорания из газового тракта энергетического котла в топочную камеру.

тп-170.jpg

Рис. 2. Рециркуляция продуктов сгорания в энергетическом котле ТП-170: 1-воздухозаборная шахта; 2-дутьевой вентилятор; 3-топочная камера; 4-дымосос; 5-дымовая труба; 6-дымосос рециркуляции; Р-линия рециркуляции продуктов сгорания, Т-топливо.

Возможны два варианта схем отбора газов на рециркуляцию: I - отбор газов осуществляется из всасывающей линии дымососа, при этом на линии рециркуляции дополнительно устанавливается дымосос; II - отбор газов осуществляемый из напорной линии дымососа, при этом дополнительного оборудования не требуется.

Исследования показали, что запас в напоре дымососа полностью использован, поэтому следует использовать вариант I и установить рециркуляционный дымосос. Метод рециркуляции позволяет снизить суммарные выбросы оксидов азота.

Таким образом, выполнение мер по режимно-наладочным испытаниям и рециркуляция дымовых газов позволить снизить содержание оксидов азота в дымовых газах и снизить загрязнение воздушного бассейна.


Библиографическая ссылка

Лопаткина Е.А., Лебедева Е.А. МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОТЛА ТП-170 // Международный студенческий научный вестник. – 2014. – № 4. ;
URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=11915 (дата обращения: 16.08.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074