Giftige stoffer i brændstof og røggasser. Næsten "kompleks" (de vigtigste spørgsmål om kondensationsudstyr)

Giftig (skadelig) er kemiske forbindelser, der har negativ indflydelse på menneskers og dyrs sundhed.

Typen af \u200b\u200bbrændstof påvirker sammensætningen af \u200b\u200bde skadelige stoffer, der genereres under dets forbrænding. I kraftværker anvendes faste, flydende og gasformigt brændstof. De vigtigste skadelige stoffer, der er indeholdt i kuglens røggasser, er: oxider (oxider) af svovl (S02 og SO3), nitrogenoxider (NO og NO2), carbonmonoxid (CO), vanadiumforbindelser (hovedsagelig pentaxid Vanadium V 2 o fem). Asken gælder også for skadelige stoffer.

Fast brændstof. Ved termisk kraft anvendes kul (brun, sten, antracit shtyb), brændbar skifer og tørv. Sammensætningen af \u200b\u200bfast brændsel er skematisk indsendt.

Som det kan ses, består den organiske del af brændstoffet af Carbon C, hydrogen H, Oxygen O, Organic Sulphur S OPR. Sammensætningen af \u200b\u200bden brændbare del af brændstofserien af \u200b\u200baflejringer er også uorganisk, pyrit svovlfes 2.

Ikke-brændbar (mineral) del af brændstoffet består af fugt W.og aske MEN.Hoveddelen af \u200b\u200bbrændstofkomponenten i brændstoffet passerer i forbrændingsprocessen i fladromering, udført af røggasser. En anden del afhængigt af ovnenes design og de fysiske egenskaber ved brændstofkomponenten i brændstoffet kan blive en slagge.

ASH-indholdet i indenlandske kuler rækker brede grænser (10-55%). Følgelig ændres farvning af røggasser, der når til højspændingskøler 60-70 g / m3.

En af de vigtigste træk ved aske er, at den har forskellige partikler, der ligger i området 1 -2 til 60 μm og mere. Denne funktion som en parameter, der karakteriserer aske, kaldes dispersion.

Den kemiske sammensætning af fast brændselsaske er ret forskelligartet. Normalt består asken af \u200b\u200bsiliciumoxider, aluminium, titan, kalium, natrium, jern, calcium, magnesium. Calcium i aske kan være til stede i form af fri oxid, såvel som som en del af silicater, sulfater og andre forbindelser.

Mere detaljerede analyser af mineraldelen af \u200b\u200bfaste brændstoffer viser, at i aske i små mængder kan der være andre elementer, for eksempel germanium, bor, arsen, vanadium, mangan, zink, uran, sølv, kviksølv, fluor, klor. Microstrums af de angivne elementer fordeles i forskellige partikler af fraktioner af flyveaske ujævnt, og normalt øges deres indhold med et fald i størrelsen af \u200b\u200bdisse partikler.

Fast brændstofden kan indeholde svovl i de følgende former: Steroiderne Fe 2 S og Pyrit FES 2 i sammensætningen af \u200b\u200bmolekylerne af den organiske del af brændstoffet og i form af sulfater i mineraldelen. Svovlforbindelser omdannes til svovloxider, og ca. 99% er så 2 sulfid.


Kulets sulfurner, afhængigt af depositumet, er 0,3-6%. Svovlen af \u200b\u200bbrændbar skifer når 1,4-1,7%, tørv -0,1%.

Kombinerer kviksølv, fluor og klor er bag kedlen i en gasformig tilstand.

I sammensætningen af \u200b\u200bfaste brændstoftyper kan radioaktive isotoper af kalium, uran og barium være til stede. Disse emissioner påvirker praktisk talt ikke strålingsmiljøet i TPP-området, selv om deres samlede mængde kan overstige emissioner af radioaktive aerosoler ved samme kernekraftværk.

Flydende brændstof. Itermisk effektteknikolie, skiferolie, diesel og kedel ovn brændstof anvendes.

Der er ingen pyrit svovl i flydende brændstof. Sammensætningen af \u200b\u200basken af \u200b\u200bbrændselsolie indbefatter vanadiumpentoxid (V205), såvel som Ni203, A1203, Fe203, Si02, MgO og andre oxider. Askens indhold af brændselsolie overstiger ikke 0,3%. Med sin fulde forbrænding er indholdet af faste partikler i røggassen ca. 0,1 g / m3, men denne værdi stiger kraftigt under rensningen af \u200b\u200boverflader af opvarmning af kedlerne fra eksterne aflejringer.

Sera i brændselsolie er hovedsageligt i form af organiske forbindelser, elementært svovl og hydrogensulfid. Dens indhold afhænger af olie svovl, hvorfra den opnås.

Brandbrændselsolier, afhængigt af indholdet af sulfurs i dem, er opdelt i: Malous S R<0,5%, сернистые S p \u003d 0,5 + 2,0%og høj terrestrisk S p\u003e 2,0%.

Dieselbrændstof i svovlindhold er opdelt i to grupper: første op til 0,2% og den anden til 0,5%. I en lille kedel-ovn indeholder brændstoffet svovl ikke mere end 0,5, i svovl - op til 1,1, i skiferolie - ikke mere 1%.

Gasformigt brændstofdet er det mest "rene" organiske brændstof, da kun nitrogenoxider er dannet af sin fulde forbrænding fra toksiske stoffer.

Aske. Ved beregning af udstødning af faste partikler i atmosfæren er det nødvendigt at tage højde for, at sammen med aske-rullende brændstof kommer i atmosfæren.

Mekanisk ulåst Q1 til kammerovne, hvis vi tager det samme forbrændingsindhold i slaggen og aflejringer.

På grund af det faktum, at alle typer brændstof har forskellig forbrændingsvarme, bruger ofte det reducerede askeindhold i APR og Srinosity of SPR,

Karakteristika for nogle typer brændstoffer er vist i tabel. 1.1.

Andelen af \u200b\u200bfaste partikler FN, der tilhører ovnen, afhænger af typen af \u200b\u200bildkasse og kan accepteres i overensstemmelse med følgende data:

Kameraer med solid slaggannelse., 0,95

Åben med flydende slading 0,7-0,85

Semi-åben med flydende løshed 0,6-0,8

To-kammerovne ...................... 0.5-0.6

Toppers med lodret prestope 0,2-0,4

Horisontale cyklon ildkasser 0,1-0,15

Fra bordet. 1.1 Det kan ses, at brændbare skifer og brune kul, såvel som Ekibastuz stenkul, har det største askeindhold.

Svovloxider. Emissionen af \u200b\u200bsvovloxider bestemmes af svovlanhydrid.

Da undersøgelser har vist, afhænger bindingen af \u200b\u200bsvovl-angi-chidridet i energistrågene i energikedlerne hovedsageligt af indholdet af calciumoxid i brændstofets arbejdsmasse.

I tørre ashorer er svovloxider praktisk taget fanget.

Andelen af \u200b\u200boxider, der er fanget i våde ashorer, som afhænger af brændstofsulfur og alkalinitet af vandingsvand, kan bestemmes af de grafer, der er repræsenteret i fremgangsmåderne.

Nitrogenoxider. Antallet af nitrogenoxider i form af nr. 2 (t / år, g / s) udsendt i atmosfæren med røggasser af kedlen (huset) med en kapacitet på op til 30 t / time, kan beregnes ifølge empiriske formel i metoderne.

Enheder af måling af gasformige komponenter af forbrændingsprodukter →

Indhold Sektion

Ved brænding af organiske brændstoffer i ildkasser af kedler dannes forskellige forbrændingsprodukter, såsom carbonoxider med X \u003d CO + CO2, vandpar af H20, svovloxider, så X \u003d SO2 + SO3, nitrogenoxider NO x \u003d NO + NO2, polycykliske aromatiske carbonhydrider (PAH), fluorforbindelser, vanadiumforbindelser V205, faste partikler, etc. (se tabel 7.1.1). I tilfælde af ufuldstændig forbrænding af brændstof i ovnen kan de forlader gasser også indeholde carbonhydrider CH4, C2H4 osv. Alle ufuldstændige forbrændingsprodukter er dog skadelige med moderne brændstofforbrændingsteknik, deres uddannelse kan minimeres [1 ].

Tabel 7.1.1. Specifikke emissioner ved brænding af økologiske brændstoffer i magtkedler [3]

Betinget notation: A P, S P - henholdsvis indholdet af aske og svovl på arbejdsmassen af \u200b\u200bbrændstof,%.

Kriteriet om sanitetsvurdering af mediet er den maksimale tilladte koncentration (MPC) af et skadeligt stof i atmosfærisk luft på stueetagen. Under PDC er det nødvendigt at forstå en sådan koncentration af forskellige stoffer og kemiske forbindelser, som med daglige virkninger i lang tid på menneskekroppen ikke forårsager nogen patologiske forandringer eller sygdomme.

De maksimalt tilladte koncentrationer (MPC) af skadelige stoffer i lokalbefolkningenes atmosfæriske luft er vist i tabel. 7.1.2 [4]. Den maksimale engangskoncentration af skadelige stoffer bestemmes af de prøver, der er valgt i 20 minutter, den gennemsnitlige daglige - pr. Dag.

Tabel 7.1.2. Maksimalt tilladte koncentrationer af skadelige stoffer i den atmosfæriske luft beboet

Forurenende middel Maksimal tilladt koncentration, mg / m 3
Maksimal Permanent. Gennemsnitlig dagligt
Støv ikke-toksisk 0,5 0,15
svovldioxid 0,5 0,05
Carbonoxid. 3,0 1,0
Carbonmonoxid 3,0 1,0
Nitrogen dioxid. 0,085 0,04
Nitrogenoxid 0,6 0,06
Sod (rygning) 0,15 0,05
Svovlbrinte 0,008 0,008
Benz (a) pyren - 0,1 μg / 100 m 3
Pentaxide Vanadia. - 0,002
Fluorforbindelser (ved fektour) 0,02 0,005
Chlor. 0,1 0,03

Beregninger udføres for hvert skadeligt stof separat, således at hver af dem ikke overstiger de værdier, der er angivet i tabel. 7.1.2. For kedler strammes disse betingelser ved indførelsen af \u200b\u200byderligere krav til behovet for at opsummere virkningerne af svovloxider og nitrogen, som bestemmes af udtrykket

På samme tid på grund af lokale mangler af luft- eller bivirkninger og aerodynamiske forhold er ufuldstændige forbrændingsprodukter, der hovedsageligt består af carbonmonoxid C (carbonmonoxid), hydrogen H2 og forskellige carbonhydrider, dannet i forbrændingskamrene i forbrændingen; Cottougate fra den kemiske ufuldstændighed af forbrænding (kemisk ingen).

Desuden opnås i forbindelse med brænding en række kemiske forbindelser på grund af oxidationen af \u200b\u200bforskellige komponenter af brændstof og nitrogen N2 luft. Den væsentligste del af dem er nitrogenoxider, ingen x og svovl så x.

Nitrogenoxider dannes ved oxidation af både molekylær nitrogenluft og nitrogen indeholdt i brændstof. Eksperimentelle undersøgelser har vist, at hoveddelen af \u200b\u200bNO x-kedler dannet i ovnen, nemlig 96 ÷ 100%, regnes for monoxid (oxid) nitrogen nr. Nr. 2 og hemExidNN20-nitrogendioxid dannes i signifikant mindre mængder, og deres andel er ca.: for nr. 2 - op til 4% og for N20 - hundrededele af procentdelen af \u200b\u200bden samlede emission af NO x. Med typiske betingelser for blændingsbrændingsbrændstoffer i kedler af nitrogendioxid, nr. 2, er normalt ubetydeligt i forhold til intet indhold og sædvanligvis spænder fra 0 ÷ 7 ppm. Op til 20 ÷ 30 ppm.. Samtidig kan den hurtige blanding af varme og kolde områder i en turbulent flamme føre til udseende af relativt store nitrogendioxidkoncentrationer i strømningsens kolde zoner. Derudover forekommer NO 2-partielle emissioner i den øverste del af ovnen og i den vandrette gaskanal ( T. \u003e 900 ÷ 1000 K) og under visse betingelser kan også opnå mærkbare størrelser.

Nitrogen HemExIDE N2O, dannet ved brænding af brændstoffer, synes det at være kortfristet mellemliggende. N 2 O er praktisk taget fraværende i forbrændingsprodukter til kedler.

Svovlen indeholdt i brændstoffet er kilden til dannelse af svovl SO X: Svovl SO2 (svovldioxid) og svovl SO3 (svovltrioxid) anhydrider. Den samlede masseemission af SO X afhænger kun af svovlindholdet i brændstoffet S P, og deres koncentration i røggasser er også fra luftstrømningskoefficienten a. Som regel er andelen af \u200b\u200bSO2 97 ÷ 99%, og andelen af \u200b\u200bSO3 er 1 ÷ 3% af den samlede SO X-udgang. Den faktiske SO2-indhold i gasser, der strømmer fra kedel i området fra 0,08 til 0,6%, og koncentrationen af \u200b\u200bSO3 er fra 0,0001 til 0,008%.

Blandt de skadelige komponenter i røggasserne indtager en stor gruppe af polycycliske aromatiske carbonhydrider (PAU) et særligt sted. Mange paus har høj kræftfremkaldende og (eller) mutagene aktivitet, aktiverer fotokemiske stængler i byer, hvilket kræver streng kontrol og begrænsninger på deres emission. Samtidig er nogle pau, for eksempel phenantrene, fluorantanten, pyren og et antal andre, fysiologisk næsten inerte og er ikke kræftfremkaldende.

Pau er dannet som et resultat af ufuldstændig forbrænding af ethvert carbonhydridbrændstof. Sidstnævnte opstår på grund af bremsen af \u200b\u200breaktionerne af oxidation af carbonhydrider af brændstof med kolde vægge af røgindretningerne og kan også være forårsaget af utilfredsstillende blanding af brændstof og luft. Dette fører til dannelse i ovne (forbrændingskamre) af lokale oxidative zoner med reduceret temperatur eller zoner med overskydende brændstof.

På grund af det store antal forskellige PAH'er i røggasser og vanskelighederne med at måle deres koncentrationer blev niveauet af kræftfremkaldende forurening af forbrænding og atmosfæriske luftprodukter taget til at evaluere på koncentrationen af \u200b\u200bdet mest stærke og stabile kræftfremkaldende stofbenz (a) pyren (B (a) P) C 20 H12.

På grund af høj toksicitet bør sådanne produkter brændende brændselsolie som vanadiumoxider noteres. Vanadium er indeholdt i mineraldelen af \u200b\u200bbrændselsolien, og når den kombineres, danner vanadiumoxider VO, VO2. I dannelse af aflejringer på de konvektive overflader præsenteres vanadiumoxiderne imidlertid hovedsageligt i form af V205. Vanadium V205 pentaoxid er den mest toksiske form for vanadiumoxider, så regnskabet for deres emissioner udføres i form af V2O5.

Tabel 7.1.3. Eksempler på koncentration af skadelige stoffer i forbrændingsprodukter, når de brænder økologiske brændstoffer i magtkedler

Emissioner \u003d. Koncentration, mg / m 3
Naturgas Mazut. Kul
Nitrogenoxider NO x (i form af nr. 2) 200 ÷ 1200. 300 ÷ 1000. 350 ÷ 1500.
Survey Anhydride SO2 - 2000 ÷ 6000. 1000 ÷ 5000.
Sergy Anhidrid SO 3 - 4 ÷ 250. 2 ÷ 100.
CURMARKET GAS SO 10 ÷ 125. 10 ÷ 150. 15 ÷ 150.
Benz (a) pyren fra 20 timer 12 (0,1 ÷ 1, 0) · 10 -3 (0,2 ÷ 4.0) · 10 -3 (0,3 ÷ 14) · 10 -3
Faste partikler - <100 150 ÷ \u200b\u200b300.

Ved brænding af brændselsolie og fast brændsel i emissioner, faste partikler, der består af flygtige aske, sagepartikler, PAU og et brændstof, unguishable i det mekaniske nærmeste brændstof.

Områder af koncentrationer af skadelige stoffer i røggasser ved brænding af forskellige typer brændstoffer er vist i tabel. 7.1.3.

Den teoretisk nødvendige mængde luft til brændende generator, domæne og koksasser og blandinger bestemmes dem af formlen:

V 0 4,762 / 100 * ((% CO 2 +% H2) / 2 + 2 ⋅% CH4 + 3 ⋅% C2H4 + 1,5 ⋅% H2S -% O2), NM3 / Nm 3 , hvor volumenprocent.

Teoretisk nødvendig mængde luft til brændende naturgas:

V 0 4 762/100 * (2 ⋅% CH4 + 3,5 ⋅% C2H6 + 5 ⋅% C3H8 + 6,5 ⋅% C4H10 + 8 ⋅% C5H22), nm 3 / nm 3, hvor% - i volumen.

Teoretisk nødvendig mængde luft til brændende faste og flydende brændstoffer:

V 0 \u003d 0,0889 ⋅% C p + 0,265 ⋅% H p - 0,0333 ⋅ (% O p -% s p), Nm 3 / kg, hvor vægtprocent.

Gyldig luft til brænding

Nødvendig fuldstændighed af forbrænding ved brænding af brændstof med teoretisk nødvendig mængde luft, dvs. Med V 0 (α \u003d 1) kan det kun opnås, hvis brændstoffet er fuldstændigt blandet med luft, hvilket kommer til at brænde, og er en færdigfremstillet varm (støkiometrisk) blanding i en gasform. Dette opnås for eksempel, når de brænder gasformige brændstoffer, der bruger flamløse brændende brændere og ved brænding af flydende brændstof med foreløbig forgasning med specielle brændere.

Den faktiske mængde brændstofforbrænding er altid større end teoretisk nødvendigt, da det i praktiske betingelser for fuldstændigheden af \u200b\u200bbrændende næsten altid altid kræver noget overskydende luft. Den faktiske mængde luft bestemmes af formlen:

V α \u003d αv0, nm 3 / kg eller nm 3 / nm 3 brændstof,

hvor α er en overskydende luftkoefficient.

I brænderen af \u200b\u200bforbrændingen, når brændstoffet med luft omrøres under forbrændingsprocessen, til gas, brændselsolie og støvet brændstof, er luftoverskudskoefficienten α \u003d 1,05-1,25. Ved brænding af gas, forblandet med luft, og ved bekæmpelse af brændselsolie med foreløbig forgasning og intens omrøring af brændselsolie med luft α \u003d 1,00-1,05. Med en lagdelt metode til brændende kul, antracit og tørv i mekaniske ovne, med en kontinuerlig tilførsel af brændstof og guld, α \u003d 1,3-1,4. Når man manuelt servicerer ovnen: Ved brænding af antracit α \u003d 1,4, ved brænding af stenkølerne α \u003d 1,5-1,6, ved brænding af brune kul a \u003d 1,6-1,8. Til halvfaseovne α \u003d 1,1-1,2.

Den atmosfæriske luft indeholder en vis fugt - D / kg tørluft. Derfor vil mængden af \u200b\u200bvåd atmosfærisk luft, der kræves til forbrænding, være større end beregnet af de ovennævnte formler:

V B O \u003d (1 + 0,0016d) ⋅ V O, NM 3 / kg eller Nm3 / Nm3,

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

Her 0,0016 \u003d 1,293 / (0,804 * 1000) er en omkalkulationskoefficient af vægtenheder af luftfugtighed, udtrykt i R / kg tørluft, i bulkenheder - Nm3 vanddamp indeholdt i 1 nm 3 tørluft.

Antal og sammensætning af forbrændingsprodukter

For generator, domæne, koksasser og deres blandinger, antallet af individuelle produkter af fuldstændig forbrænding ved brænding med en overskydende luftkoefficient svarende til α:

Antallet af kuldioxid

V CO2 \u003d 0,01 (% CO 2 +% CO +% CH4 + 2% C2H4), nm 3 / nm 3

Antal svovlanhydrid

V SO2 \u003d 0,01 ⋅% H2S NM3 / Nm3;

Antal vanddamp

V H2O \u003d 0,01 (% H2 + 2 ⋅% CH4 + 2 ⋅% C2H4 +% H2S +% H20 + 0,16D ⋅ V a), nm 3 / nm 3,

hvor 0,16d v b á nm 3 / nm 3 er mængden af \u200b\u200bvanddamp, indført ved våd atmosfærisk luft under dets fugtindhold D g / kg tørluft;

Mængden af \u200b\u200bnitrogen, der bevæger sig fra gas og indtastet med luft

Mængden af \u200b\u200bfri oxygen indført ved overskydende luft

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

Det samlede antal produkter af forbrænding af generator, domæne, koksasser og deres blandinger er lig med summen af \u200b\u200bderes individuelle komponenter:

V DG \u003d 0,01 (% CO 2 +% CO +% H2 + 3 ⋅% CH4 + 4 μm% C2H4 + 2 ° C% H2S +% H20 +% N2) + + VO ( α + 0,0016 da - 0,21), nm 3 / nm 3.

For naturgas bestemmes antallet af individuelle produkter af fuldstændig forbrænding af formler:

V CO2 \u003d 0,01 (% CO 2 +% CH4 + 2 μm% C2H6 + 3 ⋅% C3H8 + 4 μm% C4H10 + 5 ⋅% C5H22) nm 3 / nm 3 ;

V H2O \u003d 0,01 (2 ⋅% CH4 + 3 ⋅% C2H6 + 4 ⋅% C3H8 + 5 μm% C4H10 + 6 ⋅% C5H12 +% H20 + 0,0016DV α) nm 3 / nm 3;

V N2 \u003d 0,01 ⋅% N2 + 0,79 V a, Nm3 / Nm3;

V O2 \u003d 0,21 (α - 1) VO, NM3 / NM3.

Den samlede mængde naturgasforbrændingsprodukter:

V DG \u003d 0,01 (% CO 2 + 3 ⋅% CH4 + 5 μm% C2H6 +7 ⋅% C3H8 + 9 ⋅% C4N 10 + 11 ⋅% C5H12 +% H 2 O + +% N2) + VO (α + 0,0016dα - 0,21), nm 3 / nm 3.

For faste og flydende brændstoffer, antallet af individuelle produkter af fuldstændig forbrænding:

V CO2 \u003d 0,01855% Cp, Nm3 / kg (i det følgende %% procent i arbejdsgassen af \u200b\u200belementer i vægt);

V SO2 \u003d 0,007% s p nm 3 / kg.

Til fast og flydende brændstof

V H2O Chem \u003d 0,112 ⋅% H p, nm 3 / kg,

hvor V H2O Chem er vanddamp dannet under brintbrænding.

V H2O Fur \u003d 0,0124% W p, nm 3 / kg,

hvor V H2O Fur - vandpar dannet ved fordampning af fugtighedsbrændstof.

Hvis damp tilføres til sprøjtning af flydende brændstoffer i mængden af \u200b\u200bw par kg / kg brændstof, skal mængden på 1,24 w par af Nm 3 / kg brændstof tilsættes til volumenet af vanddamp. Fugtigheden indført ved atmosfærisk luft under fugtindhold D / kg tørluft er 0,0016 D v á nm 3 / kg brændstof. Derfor er det samlede antal vanddamp:

V H2O \u003d 0,112 ⋅% H p + 0,0124 (% W P + 100 ⋅% W Pairs) + 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) VO, Nm 3 / kg.

Den almene formel til bestemmelse af produkter med forbrænding af fast og flydende brændstof:

V DG \u003d 0,01 + volumen (α + + 0,0016 da - 0,21) nm 3 / kg.

Volumenet af røggasser ved brænding af brændstof med teoretisk nødvendig mængde luft (V o nm 3 / kg, v o nm 3 / nm 3) bestemmes af de ovennævnte beregnede formler med en overskydende luftkoefficient svarende til 1,0, og oxygen vil være fraværende i sammensætningen af \u200b\u200bforbrændingsprodukter.

sammensætning af fuld forbrændingsprodukter

Sammensætningen af \u200b\u200bkomplette forbrændingsprodukter indbefatter også ballastkomponenter - nitrogen (N2) og oxygen (O2).

Nitrogen kommer altid ind i luften med luft, og ilt forbliver fra ikke brugt i processen med forbrænding af luftstrømmen. Således består røggasserne dannet med fuld forbrænding af gasformige brændstoffer af fire komponenter: SOG, H2O, OG og N2

I tilfælde af ufuldstændig forbrænding af gasformigt brændstof i røggasser, brændbare komponenter, carbonmonoxid, hydrogen og undertiden forekommer methan. Med en stor kemisk placering i forbrændingsprodukter vises carbonpartikler, hvorfra soten dannes. Ufuldstændig gasforbrænding kan forekomme med mangel på luft i forbrændingszonen (CT\u003e 1), utilfredsstillende blanding af luft med en gas, der kontakter en lommelygte med en koldvæg, hvilket indebærer brud på forbrændingsreaktionen.

Eksempel. Antag at tørre forbrændingsprodukter af KCI-35 m3 / m3 er dannet ud fra at forbrænde 1 m3 Dashavsky gas, mens forbrændingsprodukter indeholder brændbare komponenter i mængden: CO \u003d 0,2%; H2 \u003d 0,10 / o; CH4 \u003d \u003d 0,05%.

Bestemme tabet af varme fra den kemiske ufuldstændighed af forbrænding. Dette tab svarer til Q3 \u003d VC, G ("26, ZO + YU8N3 + 358CH4) \u003d 35 (126,3-0,2 + 108-0,1 + 358-0,05) \u003d

1890 KJ / M3.

DEW-produktionens punkter bestemmes som følger. Find først det fulde volumen af \u200b\u200bforbrændingsprodukter

og at kende antallet af VHN-vanddamp, som indeholder i dem, bestemme partialtrykket af RNO-vanddampen (trykket af mættet vanddamp ved en bestemt temperatur) med formlen

P »til \u003d vmlvr, bar.

Hver værdi af vanddampens partielle tryk svarer til et bestemt dugpunkt.

Eksempel. Fra forbrændingen af \u200b\u200b1 m3 dashavsky naturgas ved AT \u003d 2.5 dannes forbrændingsprodukter VR \u003d 25 m3 / m3, herunder vanddamp VSN \u003d 2,4 m3 / m3. Det er nødvendigt at bestemme temperaturen på dugpunktet.

Delvis tryk på vanddamp i forbrændingsprodukter

^ 0 \u003d ^ / ^ \u003d 2.4 / 25 \u003d 0,096 bar.

Temperaturen af \u200b\u200bpartialtrykket svarer til temperaturen på 46 ° C. Dette er et dugpunkt. Hvis røggasserne i denne sammensætning vil have en temperatur under 46 "C, vil processen med kondensering af vanddamp begynde.

Økonomien i husstandsovne oversat til gasbrændstof er kendetegnet ved effektivitetskoefficienten (effektivitet), effektiviteten af \u200b\u200bet hvilket som helst termisk apparat bestemmes ud fra varmebalancen, det vil sige ligestilling mellem varmen dannet under forbrænding af brændstof og Flow af denne varme til nyttig opvarmning.

Ved drift af gas husholdningsovne er der tilfælde, når i røgrørene afkøles de udgående gasser til dugpunktet. DEWs punkt er den temperatur, hvortil luft eller anden gas skal afkøles, så vanddampen indeholdt i den nåede mættestatus.

1. Beskrivelse af den foreslåede teknologi (metode) Forbedre energieffektiviteten, dens nyhed og bevidsthed om det.

Ved brænding af brændstof i kedler kan procentdelen af \u200b\u200b"overskydende luft" være fra 3 til 70% (eksklusive sugningen) på luftmængden, ilten er involveret i brændstofets kemiske oxidationsreaktion (brænding).

Den "overskydende luft", der er involveret i brændstofforbrændingsprocessen, er den del af atmosfærisk luft, hvis ilt ikke deltager i den kemiske oxidationsreaktion (forbrænding) af brændstof, men det er nødvendigt for at skabe den nødvendige højhastighedstilstand af brændstoffet og luften blanding fra kedelbrænderen. "Overdreven luft" - Variabelværdien og for samme kedel, det er omvendt proportional med mængden af \u200b\u200bbrændstofplads, eller det mindre brændstof brændes, desto mindre er ilt påkrævet for dets oxidation (forbrænding), men mere "overskydende Luft "er nødvendig for at skabe den nødvendige hastighedstilstand. Udløbet af brændstof- og luftblandingen fra kedelens brænder. Procentdelen af \u200b\u200b"overskydende luft" i den samlede luftstrøm, der anvendes til fuldstændig brændstofforbrænding, bestemmes af procentdelen af \u200b\u200bilt i de udgående røggasser.

Hvis du reducerer procentdelen af \u200b\u200b"overskydende luft", vil der i de udgående røggasser forekomme (giftig gas), hvilket indikerer løsning af brændstof, dvs. Dens tab, og brugen af \u200b\u200b"overskydende luft" fører til tabet af termisk energi på dets opvarmning, hvilket øger brændstofstrømmen og øger emissionerne af drivhusgasser "CO 2" i atmosfæren.

Den atmosfæriske luft består af 79% nitrogen (N 2-inert gas uden farve, smag og lugt), som udfører basisfunktionen for at skabe den ønskede højhastighedstilstand af brændstof- og luftblandingen fra brænderen af \u200b\u200benergianlæget til fuld og stabil brændstofforbrænding og 21% oxygen (O2), som er et oxidationsmiddel af brændstof. Under den nominelle brænding af naturgas i kedelaggregaterne består forbrænding af naturgas i kedelaggregater af 71% nitrogen (N2), 18% vand (H20), 9% carbondioxid (CO 2) og 2 % oxygen (O2). Procentdelen af \u200b\u200bilt i røggasser er 2% (ved ovnens udløb) angiver et 10% indhold af overskydende atmosfærisk luft i den samlede luftstrøm, som er involveret i at skabe den ønskede hastighedstilstand af brændstof og luftblanding fra Brænderenhed af kedelenheden for fuldstændig oxidation (forbrænding) brændstof.

I processen med fuldstændig forbrænding af brændstof i kedler er det nødvendigt at bortskaffe røggassen, erstatte "overskydende luft", som forhindrer dannelsen af \u200b\u200bNOx (op til 90,0%) og reducerer drivhusgasemissionerne (CO 2) , såvel som brændstofstrømmen (op til 1,5%).

Opfindelsen angår termisk kraft, især til energiinstallationer til brænding af forskellige typer brændstoffer og fremgangsmåder til udnyttelse af røggasser til brænding af brændstof i kraftværker.

Energiforsyningen til brændstofforbrænding indeholder en ovn (1) med brændere (2) og konvektive gasrør (3) forbundet via røgen (4) og skorstenen (5) til skorstenen (6); Luftkanalen (9) af den ydre luft, der er forbundet med skorsten (5) gennem bypass-rørledningen (11) af røggasser og luftkanalen (14) af den ydre luftblanding og røggasser, som er forbundet til blastventilen (13); Gashåndtaget (10) monteret på luftkanalen (9) og ventilen (12) monteret på bypass-rørledningen (11) af røggasser og choke (10) og ventilen (12) er udstyret med aktiveringsmekanismer; Luftvarmeren (8) placeret i den konvektive gaskanal (3), der er forbundet til blæseventilatoren (13) og forbundet til brænderne (2) gennem luftkanalen (15) af den opvarmede blanding af ydre luft og røggasser; Sensor (16) af sanggasprøveudtagning, installeret ved indgangen til det konvektive gasrør (3) og forbundet til gasanalysatoren (17) med bestemmelse af oxygenindholdet og carbonmonoxidet i ovngasserne; Elektronisk styreenhed (18), som er forbundet til gasanalysatoren (17) og til chokeaktuatorerne (10) og ventiler (12). Fremgangsmåden til udnyttelse af røggasser til brænding af brændstof i energiinstallationen omfatter udvælgelsen af \u200b\u200ben del af røggasser med et statisk tryk på mere atmosfærisk fra skorstenen (5) og tilførsel af det gennem bypass-rørledningen (11) røggasser i den ydre luft kanal (9) med statisk udendørs lufttryk mindre atmosfærisk; Justeringen af \u200b\u200budendørsluft og røggasser af aktuatormekanismerne (10) og ventilen (12), der styres af den elektroniske styreenhed (18), således at procentdelen af \u200b\u200boxygen i den ydre luft faldt til det niveau, hvor Indgang til konvektiv gasforsyning (3) Oxygenindholdet i ovngasser var mindre end 1% i fravær af carbonmonoxid; Efterfølgende blanding af røggasser med ydre luft i luftkanalen (14) og blæser ventilator (13) for at opnå en ensartet blanding af ydre luft- og røggasser; opvarmning af den resulterende blanding i luftvarmeren (8) ved genanvendelse af varmegasens varme; Strømmen af \u200b\u200bden opvarmede blanding i brænderen (2) gennem luftkanalen (15).

2. Resultatet af øget energieffektivitet i masseimplementering.
Gemmer brændt brændstof i kedelrum, på CHP eller GRES op til 1,5%

3. Er der behov for yderligere forskning for at udvide listen over objekter til at gennemføre denne teknologi?
Der er, fordi Den foreslåede teknologi kan også anvendes til forbrændingsmotorer og for gasturbineanlæg.

4. Årsagerne til, at den foreslåede energieffektive teknologi ikke anvendes i masseskala.
Hovedårsagen er nyheden af \u200b\u200bden foreslåede teknologi og psykologiske inerti af specialister inden for termisk kraftteknik. Medier af den foreslåede teknologi i energiministerier og økologi, energiselskaber, der genererer elektrisk og termisk energi, er nødvendige.

5. Eksisterende foranstaltninger til fremme, tvang, der stimulerer at gennemføre den foreslåede teknologi (metode) og behovet for deres forbedring.
Indførelse af nye strengere miljøkrav for NOx-emissioner fra kedelaggregater

6. Tilstedeværelsen af \u200b\u200btekniske og andre begrænsninger for anvendelsen af \u200b\u200bteknologi (metode) på forskellige genstande.
Udvid aktionen af \u200b\u200bpunkt 4.3.25 "Regler for den tekniske drift af elektriske stationer og netværk i Den Russiske Føderationsordre for Den Russiske Føderations ministerium af 19. juni 2003 nr. 229" For kedler af brænding af enhver form for brændstof . I den følgende udgave: "... på dampkedler, brændende brændstof, i justeringsbelastningen af \u200b\u200bbelastninger, skal dets forbrænding udføres som regel med en overskydende luftkoefficient ved ovnenes udløb mindre end 1,03. .. ".

7. Behovet for F & U og yderligere tests; Emner og arbejdsmål.
Behovet for F & U er at opnå visuel information (uddannelsesfilm) for at gøre brug af medarbejdere i varme- og magtfirmaer med den foreslåede teknologi.

8. Tilgængelighed af beslutninger, regler, instruktioner, forskrifter, krav, uoverkommelige foranstaltninger og andre dokumenter, der regulerer anvendelsen af \u200b\u200bdenne teknologi (metode) og obligatorisk gennemførelse behovet for at foretage ændringer af dem eller behovet for at ændre principperne om dannelsen af \u200b\u200bdisse dokumenter Tilstedeværelsen af \u200b\u200btidligere eksisterende reguleringsdokumenter, regler og behovet for genopretning dem.
Udvid handlinger "Regler for den tekniske drift af elektriske stationer og netværk af Den Russiske Føderationsordre for Den Russiske Føderations ministerium af 19. juni 2003 nr. 229"

§ 4.3.25 For kedler, der brænder enhver form for brændstof. I næste udgave: "... På dampkedler, brændende brændstof, i lastningsområdet af belastninger, skal dets forbrænding udføres som regel med koefficienterne for overskydende luft ved ovnenes udløb mindre end 1,03 ...».

§ 4.3.28. "... Fræsning af kedlen på svovlbrændselsolien skal udføres med et forudaktiveret luftvarmesystem (Calorifers, Hot Air Recirculation System). Lufttemperaturen foran luftvarmeren i den indledende periode af ekstrakterne på brændstofoliekedlen skal som regel ikke under 90 ° C. Væggen af \u200b\u200bkedlen på en hvilken som helst anden form for brændstof skal laves med et forudaktiveret luftrecirkulationssystem»

9. Behovet for at udvikle nye eller ændringer i eksisterende love og lovgivningsmæssige retsakter.
Ikke påkrævet

10. Tilstedeværelsen af \u200b\u200bimplementerede pilotprojekter, analyse af deres reelle virkning, identificerede ulemper og forslag til forbedring af teknologien under hensyntagen til den akkumulerede erfaring.
Prøven af \u200b\u200bden foreslåede teknologi blev udført på en væggaskedel med et tvunget produkt og output fra udgående røggasser (naturgasforbrændingsprodukter) på facaden af \u200b\u200bbygningen med en nominel kapacitet på 24,0 kW, men under belastning 8,0 kW. Strømmen af \u200b\u200brøggasser i kedlen blev udført på grund af boksen, installeret i en afstand på 0,5 m fra flareudkastningen af \u200b\u200bkedelens koaksiale skorsten. Den forsinkede røgrot forsinket forsinket, som igen erstattede "overskydende luft", der var nødvendig for fuldstændig forbrænding af naturgas, og gasanalysatoren installeret i fjernelsen af \u200b\u200bkedelens gasanlæg (almindeligt sted) blev kontrolleret. Som et resultat af eksperimentet er det muligt at reducere NOx-emissioner med 86,0% og reducere emissionerne af "drivhusgasser" CO2 1,3%.

11. Muligheden for indflydelse på andre processer i masseimplementeringen af \u200b\u200bdenne teknologi (en ændring i miljøsituationen, en mulig indvirkning på menneskers sundhed, forbedring af pålideligheden af \u200b\u200benergiforsyningen, en ændring i de daglige eller sæsonmæssige diagrammer for lastning Energiudstyr, en ændring i økonomisk ydeevne og energiproduktion og transmissionsindikatorer osv.).
Forbedring af miljøsituationen, der påvirker menneskers sundhed og reducerer brændstofomkostningerne ved produktion af termisk energi.

12. Behovet for særlig uddannelse af kvalificeret personale til drift af den indførte teknologi og produktionsudvikling.
Uddannelsen af \u200b\u200bden eksisterende servicepersonale i kedleraggregater med den foreslåede teknologi vil være tilstrækkelig.

13. Estimerede måder at implementere:
kommerciel finansiering (med omkostningsbetaling), da den foreslåede teknologi betaler sig i højst to år.

Information Cabriolet: Yu. Panfil, A / I 2150, Chisinau, Moldova, MD 2051, E-mail: [E-mail beskyttet]


For at tilføj en beskrivelse af energibesparelsesteknologien I kataloget skal du udfylde spørgeskemaet og sende det til c mærket "i kataloget".