Какие направления развития Росийской науки Вы считаете наиболее перспективными

Пути комплексного подхода для решения вопросов энергосбережения и повышения экологической безопасности котельных с котлами малой и средней мощности.

·       Система оборудования для повторного использования промстоков котельной.

·       Система очистки дымовых газов от загрязнителей (Soх, NOх , сажа, пыль и другие) мокрым способом с преобразованием их в нейтральные формы и дальнейшее использование полученных продуктов.

Используя экономическую оптимизацию и указанные выше технологии для каждого объекта тепловой энергетики можно выработать правильные подходы при разработке мероприятий по экономии топлива и снижения выхода вредных веществ при сжигании различных топлив в котлах малой и средней мощности.

Применительно к Курскому краю, где состояние атмосферного воздуха в городе и области характеризуется следующими загрязняющими веществами, выбрасываемые в атмосферу: оксид углерода, оксиды азота, углеводороды, диоксид серы. Только в 1999 году было выброшено в атмосферу 116,9 тыс.т загрязняющих веществ. По количеству выбросов оксиды азота находятся на втором месте после оксида углерода.

По результатам наблюдений, г.Курск не входит в список городов с самым высоким уровнем загрязнения воздуха, но в соответствии с существующими методами оценки уровень загрязнения города считается высоким, что обусловлено, в основном, повышенным содержанием в основном диоксида азота и формальдегида. В некоторых районах города концентрация диоксида азота превышает 4,9 ПДК. (3, 4).

В области в качестве основного топлива используется мазут, в городе используется только природный газ. Лишь одна маломощная котельная с двумя котлами типа ДКВр 6,5/13, которая располагается на окраине города.

По данным правительства Курской области только на отопление необходимо потребление мазута 36 тыс. тонн в год.

Парк котлов котельных с котлами малой и средней мощности характеризуется в основном котлами следующих марок: ДКВр, ДЕ, Е, ПТВМ, КВГМ и жаротрубными котлами.

Экспериментальный анализ, направленный на решение указанных выше вопросов и проведенный специалистами ЗАО «РЭС» и НП «ЭНТЭЭЛ» позволил выявить наиболее слабые стороны работы таких котлов, как КВГМ, ДЕ, ДКВр, типа Е, ПТВМ, жаротрубных котлов при сжигании газообразного и жидкого топлива, а также недостатки подготовки топлива к сжиганию, выявить резервы экономии жидкого и газообразного топлива и сортифицировать котлы по количеству выбросов вредных веществ (окислов азота и т.п.) и выявить причины, вызывающие их образование в указанных выше котлах. При этом было установлено, что котлы с наиболее развитой поверхностью нагрева являются более экологически безопасными. Жаротрубные котлы выбрасывают на 15 % меньше выбросов окислов азота при сжигании газообразного топлива по сравнению с котлами других типов аналогичной тепловой мощности. Данное положение не противоречит данным, которые получены другими исследователями (5, 6).

Используя механизм комплексного подхода, авторы добились экономически выгодного решения указанных выше задач. В частности установлено, что решая вопросы надежности при сжигании газообразного топлива, можно также одновременно решать вопросы экономичности и экологичности работы котлов. Так, правильное понимание процессов, происходящих в горелочных устройствах и топках котлов при сжигании газообразного топлива, позволило создать установку «Экспресс-азот», отличающуюся тем, что для улучшения смешения газообразного топлива с воздухом предусмотрен впрыск влаги с наложением акустических колебаний ультразвуковой частоты.

При решении указанного выше вопроса необходимо было решить как влияет влага на эффективность сжигания топлива, а также на надежность работы горелочного устройства, особенно при малых тепловых нагрузках работы котла.

Испытания показали следующее, что наиболее экономично котел работает при впрыске влаги с давлением от 2 до 3 ати и давлением распыливающего агента 3 ати. Максимальное снижение выбросов окислов азота доходит до 70 %, при этом повышение КПД котла составляет в среднем 1,7 % за счет снижения температуры отходящих дымовых газов (7, 8).

Специалистами ЗАО «РЭС» и НП «ЭНТЭЭЛ» были проведены испытания различных типов котлов, которые оборудованы различными схемами снижения выхода окислов азота, а именно: многозонное сжигание по методу ВТИ, горелки двухстадийного сжигания, рециркуляция дымовых газов, сжигание топлива при малых избытках воздуха, ввод влаги в зону горения. Было установлено, что наиболее предпочтительнее использовать ступенчатое сжигание или рециркуляцию продуктов сгорания с одновременным впрыском влаги в зону горения. В этом случае впрыск влаги по методу, который разработан ЗАО «РЭС» позволяет в комбинированном способе (влага + ступенчатое сжигание, влага + рециркуляция дымовых газов) достигнуть снижение выхода окислов азота на 50 и более % без снижения тепло-технических показателей работы котла. Применение вышеуказанных методов (рециркуляция, ступенчатое сжигание) без впрыска влаги снижают теплотехнические показатели работы котла в среднем на 2-3 %.

1 2 3 4