Giftig (schadelijk) zijn chemische verbindingen die de gezondheid van de mens en dier negatief beïnvloeden.

Het type brandstof beïnvloedt de samenstelling van de schadelijke stoffen die tijdens de verbranding worden gegenereerd. In krachtcentrales worden solide, vloeibare en gasvormige brandstof gebruikt. De belangrijkste schadelijke stoffen in de rookgassen van de ketels zijn: oxiden (oxiden) van zwavel (SO 2 en SO 3), stikstofoxiden (nr en nr. 2), koolmonoxide (CO), vanadiumverbindingen (voornamelijk pentaxide vanadium v 2 O Five). De as is ook van toepassing op schadelijke stoffen.

Vaste brandstof. In thermische kracht worden kolen gebruikt (bruin, steen, antraciet-shytyb), brandbare schalie en turf. De samenstelling van vaste brandstof is schematisch ingediend.

Zoals te zien is, bestaat het organische deel van de brandstof uit koolstof C, waterstof H, zuurstof O, organische zwavel S-OPR. De samenstelling van het brandbare deel van de brandstofreeks afzettingen is ook anorganisch, pyrietzwavel FES 2.

Niet-brandbaar (mineraal) deel van de brandstof bestaat uit vocht W.en as MAAR.Het grootste deel van de minerale component van de brandstof passeert in het verbrandingsproces in het fladderen, uitgevoerd door rookgassen. Een ander deel afhankelijk van het ontwerp van de oven en de fysieke kenmerken van de minerale component van de brandstof kan in een slak worden.

Het asgehalte van binnenlandse kolen varieert ruime limieten (10-55%). Dienovereenkomstig is de sterven van rookgassen veranderd, reiken naar hoogspanningskolen 60-70 g / m3.

Een van de belangrijkste kenmerken van as is dat het verschillende deeltjes heeft die in het bereik van 1 -2 tot 60 μm en meer zijn. Deze functie als parameter karakterisering wordt dispersie genoemd.

De chemische samenstelling van massief brandstofas \u200b\u200bis vrij divers. Meestal bestaat de as uit siliciumoxiden, aluminium, titanium, kalium, natrium, ijzer, calcium, magnesium. Calcium in as kan aanwezig zijn in de vorm van vrij oxide, evenals als onderdeel van silicaten, sulfaten en andere verbindingen.

Meer gedetailleerde analyse van het minerale gedeelte van vaste brandstoffen blijkt dat in as in geringe hoeveelheden kunnen er andere elementen, bijvoorbeeld germanium, boor, arseen, vanadium, mangaan, zink, uranium, zilver, kwik, fluor, chloor. De microstrums van de genoemde elementen bij de verschillende deeltjes van fracties van vliegas ongelijk, en meestal de inhoud toeneemt met een afname van de grootte van deze deeltjes.

Vaste brandstofzwavel kan in de volgende vorm bevatten: de steroïden Fe 2S en pyriet FeS2 in de samenstelling van de moleculen van de organische fractie van de brandstof in de vorm van sulfaten in het minerale gedeelte. Zwavelverbindingen worden omgezet in zwaveloxiden, en ongeveer 99% is zo sulfide.

De zwavelheid van de kolen, afhankelijk van de aanbetaling, is 0,3-6%. De zwavel van brandbare schalie bereikt 1,4-1,7%, veen -0.1%.

Combineert kwik, fluor en chloor staan \u200b\u200bachter de ketel in een gasvormige toestand.

In de samenstelling van vaste brandstoftypes kunnen radioactieve isotopen van kalium, uranium en barium aanwezig zijn. Deze emissies vrijwel niet van invloed op de straling milieu in de TPP gebied, hoewel hun totale hoeveelheid uitstoot van radioactieve aerosolen op hetzelfde vermogen kerncentrale mag overschrijden.

Vloeibare brandstof. INthermische power engineering olie, schalie olie, diesel en boiler-oven brandstof worden gebruikt.

Er is geen pyrietzwavel in vloeibare brandstof. De samenstelling van de as van stookolie omvat vanadiumpentoxide (V205), evenals NI203, A1 2 O 3, FE 2 O 3, Si02, MGO en andere oxiden. Het asgehalte van stookolie is niet groter dan 0,3%. Met zijn volledige verbranding is het gehalte aan vaste deeltjes in de rookgassen ongeveer 0,1 g / m 3, maar deze waarde stijgt sterk tijdens de zuivering van oppervlakken van de verwarming van de ketels van externe stortingen.

Sera in stookolie is voornamelijk in de vorm van organische verbindingen, elementaire zwavel- en waterstofsulfide. Zijn inhoud hangt af van de oliewulfur, waaruit het wordt verkregen.

Brandstofoliën, afhankelijk van het gehalte aan zwavelen in hen, zijn onderverdeeld in: malous s r<0,5%, сернистые S p \u003d 0.5+ 2,0%en hoog terrestrisch S p\u003e 2,0%.

Dieselbrandstof in zwavelgehalte is verdeeld in twee groepen: de eerste tot 0,2% en de tweede tot 0,5%. In een kleine keteloven bevat de brandstof zwavel niet meer dan 0,5, in een zwavel - tot 1.1, in schalieolie - niet meer 1%.

Gasvormige brandstofhet is de meest "schone" organische brandstof, omdat alleen stikstofoxiden worden gevormd uit de volledige verbranding van toxische stoffen.

As. Bij het berekenen van de uitstoot van vaste deeltjes in de atmosfeer, is het noodzakelijk om rekening te houden met dat, samen met Ash Rolling, onverbrande brandstof in de atmosfeer in de atmosfeer komt.

Mechanisch Gearctend Q1 voor kamerovens, als we dezelfde verbrandingsinhoud in de slakken en deposito's nemen.

Vanwege het feit dat alle soorten brandstof verschillende verbrandingswarmte hebben, gebruikt in de berekeningen vaak het gereduceerde asgehalte van de APR en de srinositeit van SPR,

De kenmerken van sommige soorten brandstof worden weergegeven in de tabel. 1.1.

Het aandeel van vaste deeltjes VN, behorend uit de oven, hangt af van het type vuurkast en kan worden geaccepteerd volgens de volgende gegevens:

Camera's met vaste slakinvloeden., 0,95

Open met vloeistof slakken 0.7-0,85

Semi-open met vloeibare losheid 0.6-0,8

Twee-kamerovens ...................... 0.5-0.6

Toppers met verticale prestope 0.2-0.4

Horizontale Cycloon FireBoxes 0.1-0,15

Van tafel. 1.1 Het is te zien dat brandbare schalie en bruine kolen, evenals Ekibastuz Stone Coal, het grootste asgehalte hebben.

Zwaveloxiden. De emissie van zwaveloxiden wordt bepaald door zwavelanhydride.

Aangezien studies hebben getoond, hangt de binding van de sulfurische angi-chidrid in de energieketels in de energiekoilers vooral af van het gehalte aan calciumoxide in de werkmassa van de brandstof.

Bij droge as zijn zwaveloxiden praktisch betrapt.

Het aandeel van oxiden dat in natte as vasthoudt, dat afhangt van de brandstofzwavel en alkaliteit van irrigerend water, kan worden bepaald door de grafieken die in de methoden worden weergegeven.

Stikstofoxiden. Het aantal stikstofoxiden in termen van nr. 2 (t / jaar, G / S) die in de atmosfeer wordt uitgezonden met rookgassen van de ketel (huisvesting) met een capaciteit van maximaal 30 t / h, kan worden berekend volgens het empirisch formule in de methoden.

Eenheden van het meten van gasvormige componenten van verbrandingsproducten →

Inhoudsdeel

Bij het verbranden van organische brandstoffen in de brandboxen van ketels worden verschillende verbrandingsmiddelen gevormd, zoals koolstofoxiden met x \u003d CO + CO 2, waterparen van H20, zwaveloxiden zo X \u003d SO 2 + SO 3, stikstofoxiden nr. X \u003d NO + NO 2, polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK), fluorideverbindingen, vanadiumverbindingen V205, vaste deeltjes, enz. (Zie tabel 7.1.1). In het geval van onvolledige verbranding van brandstof in de ovens, kunnen de verlatende gassen ook koolwaterstoffen CH4, C2H4, enz. Bevatten, alle onvolledige verbrandingsproducten zijn echter schadelijk met de moderne brandstofverbrandingstechniek, hun opleiding kan worden geminimaliseerd [1 ].

Tabel 7.1.1. Specifieke emissies bij het verbranden van organische brandstoffen in Power Boilers [3]

Voorwaardelijke notatie: respectievelijk een P, S P - respectievelijk de inhoud van as en zwavel op de werkmassa van brandstof,%.

Het criterium van de sanitaire evaluatie van het medium is de maximaal toelaatbare concentratie (MPC) van een schadelijke substantie in atmosferische lucht op de begane grond. Onder het PDC is het noodzakelijk om een \u200b\u200bdergelijke concentratie van verschillende stoffen en chemische verbindingen te begrijpen, die, met dagelijkse gevolgen, voor een lange tijd op het menselijk lichaam, geen pathologische veranderingen of ziekten veroorzaken.

De maximaal toelaatbare concentraties (MPC) van schadelijke stoffen in de atmosferische lucht van de lokale bevolking worden in tabel weergegeven. 7.1.2 [4]. De maximale eenmalige concentratie van schadelijke stoffen wordt bepaald door de monsters geselecteerd gedurende 20 minuten, de gemiddelde dagelijkse - per dag.

Tabel 7.1.2. Maximale toelaatbare concentraties van schadelijke stoffen in de atmosferische lucht bewoond

Vervuilende stof	Maximale toegestane concentratie, mg / m 3
Maximaal permanent	Gemiddeld dagelijks
Stof niet-toxisch	0,5	0,15
zwaveldioxide	0,5	0,05
Koolstofoxide	3,0	1,0
Koolmonoxide	3,0	1,0
Stikstofdioxide	0,085	0,04
Stikstofoxide	0,6	0,06
Roet (roken)	0,15	0,05
Waterstofsulfide	0,008	0,008
Benz (A) Pyreen	-	0,1 μg / 100 m 3
Pentaxide vanadia	-	0,002
Fluoride-verbindingen (door fectour)	0,02	0,005
Chloor	0,1	0,03

Berekeningen worden voor elke schadelijke substantie afzonderlijk uitgevoerd, zodat elk van deze de waarden in de tabel niet overschrijdt. 7.1.2. Voor ketels worden deze voorwaarden vastgedraaid door de invoering van aanvullende vereisten voor de noodzaak om de effecten van zwaveloxiden en stikstof te vatten, die wordt bepaald door de uitdrukking

Tegelijkertijd, als gevolg van lokale tekortkomingen van lucht- of nadelige thermische en aerodynamische omstandigheden, zijn onvolledige verbrandingsproducten, die voornamelijk bestaan \u200b\u200buit koolmonoxide C (koolmonoxide), waterstof H2 en verschillende koolwaterstoffen, gevormd in de verbrandingskamers van de verbranding; Cottougate van de chemische onvolledigheid van verbranding (chemische stof Geen).

Bovendien wordt in het verbrandingsproces een aantal chemische verbindingen verkregen als gevolg van de oxidatie van verschillende componenten van brandstof en stikstof N2-lucht. Het meest essentiële deel ervan is stikstofoxiden nr. X en zwavel, dus x.

Stikstofoxiden worden gevormd door oxidatie van zowel moleculaire stikstoflucht als stikstof in brandstof. Experimentele studies hebben aangetoond dat het hoofdaandeel van NOx ketels gevormd in de ovens, namelijk 96 ÷ 100%, wordt voldaan op monoxide (oxide) stikstof NO. Nr. 2 en hemxide N2 O-stikstofdioxide wordt in aanzienlijk kleinere hoeveelheden gevormd, en hun aandeel is ongeveer: voor nr. 2 - tot 4%, en voor N20-honderdsten van het percentage van de totale emissie van NO X. Met typische omstandigheden van flare-brandende brandstoffen in boilers van stikstofdioxide, worden nr. 2, meestal verward in vergelijking met de geen inhoud en variëren meestal van 0 ÷ 7 ppm. Tot 20 ÷ 30 ppm.. Tegelijkertijd kan het snel mengen van warme en koude gebieden in een turbulente vlam leiden tot het verschijnen van relatief grote stikstofdioxideconcentraties in de koude zones van de stroom. Bovendien vindt de gedeeltelijke emissie van nr. 2 in het bovenste deel van de oven en in het horizontale gaskanaal ( T. \u003e 900 ÷ 1000 K) en onder bepaalde omstandigheden kunnen ook merkbare maten behalen.

Stikstof hemexide N 2 O, gevormd bij het branden van brandstoffen, lijkt het op korte termijn tussentijds te zijn. N 2 O is praktisch afwezig in verbrandingsproducten voor ketels.

De zwavel in de brandstof is de bron van de vorming van zwavel SO X: zwavel SO 2 (zwaveldioxide) en zwavel SO 3 (zwaveltrioxide) anhydriden. De totale massaemissie van zo x is alleen afhankelijk van het zwavelgehalte in de brandstof s p, en hun concentratie in rookgassen is ook uit de luchtstroomcoëfficiënt α. In de regel is het aandeel van SO 2 97 ÷ 99%, en het aandeel van SO 3 is 1 ÷ 3% van de totale SO-uitvoer. De daadwerkelijke SO 2-gehalte in gassen die uit de ketel stromen varieert van 0,08 tot 0,6%, en de concentratie van SO 3 is van 0,0001 tot 0,008%.

Onder de schadelijke componenten van de rookgassen, neemt een grote groep polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAU) een speciale plaats in. Veel PAU hebben hoge carcinogene en (of) mutagene activiteit, activeren fotochemische stengels in steden, die een strikte controle en beperkingen van hun uitstoot vereist. Tegelijkertijd zijn sommige Pau, bijvoorbeeld fenantreen, fluorantanten, pyreen en een aantal anderen, fysiologisch bijna inert en zijn ze niet carcinogeen.

PAU wordt gevormd als gevolg van onvolledige verbranding van een koolwaterstofbrandstof. Dit laatste gebeurt als gevolg van het remmen van de reacties van oxidatie van koolwaterstoffen van brandstof met koude wanden van de rookmachines, en kan ook worden veroorzaakt door onbevredigende mixing van brandstof en lucht. Dit leidt tot de vorming in de ovens (verbrandingskamers) van lokale oxidatieve zones met verminderde temperatuur of zones met overmatige brandstof.

Vanwege het grote aantal verschillende PAK's in rookgassen en de moeilijkheden van het meten van de concentratie, het niveau van kankerverwekkende vervuiling van verbranding en omgevingslucht producten werd genomen voor het evalueren van de concentratie van de meest krachtige en stabiele carcinogeen - benz (a) pyreen (B (A) P) C 20 H 12.

Vanwege hoge toxiciteit moeten dergelijke producten brandstofolie zoals vanadiumoxiden worden opgemerkt. Vanadium is opgenomen in het minerale deel van de brandstofolie en wanneer het wordt gecombineerd, vormen van vanadiumoxiden VO, VO 2. In de vorming van deposito's op de convectieve oppervlakken worden echter de vanadiumoxiden voornamelijk gepresenteerd in de vorm van V 2 O 5. Vanadium V 2 O 5 Pentaoxide is de meest toxische vorm van vanadiumoxiden, dus de boekhouding van hun emissies wordt uitgevoerd in termen van V 2 O 5.

Tabel 7.1.3. Voorbeeldconcentratie van schadelijke stoffen in verbrandingsproducten bij het verbranden van organische brandstoffen in power boilers

Emissies \u003d	Concentratie, mg / m 3
	Natuurlijk gas	Mazut	Steenkool
Stikstofoxiden nr. X (in termen van nr. 2)	200 ÷ 1200.	300 ÷ 1000.	350 ÷ 1500.
Survy Anhydride SO 2	-	2000 ÷ 6000.	1000 ÷ 5000.
Syny Anhidrid SO 3	-	4 ÷ 250.	2 ÷ 100.
Curmarket gas zo	10 ÷ 125.	10 ÷ 150.	15 ÷ 150.
Benz (A) Pyreen van 20 H 12	(0,1 ÷ 1, 0) · 10 -3	(0.2 ÷ 4.0) · 10 -3	(0.3 ÷ 14) · 10 -3
Vaste deeltjes	-	<100	150 ÷ \u200b\u200b300.

Bij het verbranden van stookolie en vaste brandstof in emissies, vaste deeltjes bestaande uit vluchtige as, saliedeeltjes, PAU en een brandstof onvergarmdbaar in de mechanische dichtstbijzijnde brandstof.

Ranges van concentraties van schadelijke stoffen in rookgassen bij het verbranden van verschillende soorten brandstoffen worden getoond in de tabel. 7.1.3.

De theoretisch noodzakelijke hoeveelheid lucht voor brandende generator, domein en cokesgassen en mengsels die ze worden bepaald door de formule:

V 0 4,762 / 100 * ((% CO2 +% H2) / 2 + 2 ⋅% CH4 + 3 ⋅% C 2 H 4 + 1,5 ⋅% H2S -% O2), nm3 / Nm3 , waar% - op volume.

Theoretisch noodzakelijke hoeveelheid lucht voor het verbranden van aardgas:

V 0 4,762 / 100 * (2 ⋅% CH4 + 3,5 ⋅% C 2 H 6 + 5 ⋅% C 3H 8 + 6,5 ⋅% C 4H 10 + 8 ⋅% C5 H12), Nm3 / Nm 3, indien% - op volume.

Theoretisch noodzakelijke hoeveelheid lucht voor het verbranden van vaste en vloeibare brandstoffen:

V 0 \u003d 0,0889 ⋅% C P + 0,265 ⋅% H P - 0,0333 ⋅ (% O P -% S P), NM 3 / kg, waarbij% - op gewichtsbasis is.

Geldige lucht voor het verbranden

Noodzakelijke volledigheid van de verbranding bij het verbranden van brandstof met theoretisch noodzakelijke hoeveelheid lucht, d.w.z. Met V 0 (α \u003d 1) kan het alleen worden bereikt als de brandstof volledig wordt gemengd met lucht, die komt voor het verbranden, en een kant-en-klaar-heet (stoichiometrisch) mengsel in een gasvormige vorm is. Dit wordt bijvoorbeeld bereikt bij het verbranden van gasvormige brandstoffen die vlamloze brandende branders gebruiken en bij het verbranden van vloeibare brandstof met voorlopige vergassing met speciale branders.

De werkelijke hoeveelheid brandstofverbranding is altijd groter dan theoretisch noodzakelijk, aangezien in praktische omstandigheden voor de volledigheid van het verbranden bijna altijd wat overtollige lucht vereist. De werkelijke hoeveelheid lucht wordt bepaald door de formule:

V α \u003d αV 0, nm 3 / kg of nm 3 / nm 3 brandstof,

waar α een overtollige luchtcoëfficiënt is.

In de fakkel van de verbranding, wanneer de brandstof met lucht wordt geroerd tijdens het verbrandingsproces, voor gas, brandstofolie en stoffige brandstof de luchtcoëfficiënt α \u003d 1,05-1.25. Bij het branden van gas, voorafgemengd met lucht, en bij het kammen van stookolie met voorlopige vergassing en intens roeren van stookolie met lucht α \u003d 1,00-1.05. Met een gelaagde methode van het verbranden van steenkool, antraciet en turf in mechanische ovens, met een continue toevoer van brandstof en goud, α \u003d 1,3-1.4. Bij het handmatig onderhouden van de oven: bij het verbranden van antraciet α \u003d 1,4, bij het verbranden van de stenen kolen α \u003d 1,5-1.6, bij het branden van bruine kolen α \u003d 1,6-1.8. Voor halve fase ovens α \u003d 1,1-1.2.

De atmosferische lucht bevat wat vocht - D G / kg droge lucht. Daarom zal het volume natte atmosferische lucht vereist voor verbranding groter zijn dan berekend door de bovenstaande formules:

V B O \u003d (1 + 0,0016D) ⋅ v o, nm 3 / kg of nm 3 / nm 3,

V b a \u003d (1 + 0,0016D) ⋅ V α, nm 3 / kg of nm 3 / nm 3.

Hier 0.0016 \u003d 1,293 / (0,804 * 1000) is een coëfficiënt van herberekening van gewichtseenheden van luchtvocht, uitgedrukt in r / kg droge lucht, in bulkeenheden - NM3 van waterdamp in 1 Nm 3 van droge lucht.

Nummer en samenstelling van verbrandingsproducten

Voor generator, domein, cokesgassen en hun mengsels, het aantal individuele producten van volledige verbranding bij het verbranden van een overtollige luchtcoëfficiënt gelijk aan α:

Het aantal koolstofdioxide

V CO2 \u003d 0,01 (% CO 2 +% CO +% CH 4 + 2 ⋅% C2H4), NM 3 / NM 3

Aantal zwavelanhydride

V SO2 \u003d 0,01 ⋅% H2 S NM 3 / NM 3;

Aantal waterdamp

V H2O \u003d 0,01 (% H2 + 2 ⋅% CH4 + 2 ⋅% C2 H4 +% H2S +% H2O + 0.16D V ⋅ α), nm3 / nm3,

waarbij 0.16d Vb á nm3 / nm 3 is de hoeveelheid waterdamp bij vochtige atmosferische lucht die tijdens het vochtgehalte Dg / kg droge lucht;

De hoeveelheid stikstof van gas en ging met lucht binnen

De hoeveelheid gratis zuurstof geïntroduceerd door overtollige lucht

VO2 \u003d 0,21 (α - 1) ⋅ v o, nm 3 / nm 3.

Het totale aantal verbrandingsproducten van generator, domein, cokesgassen en hun mengsels zijn gelijk aan de som van hun individuele componenten:

V Dg \u003d 0,01 (% CO2 +% CO +% H2 + 3 ⋅% CH4 + 4 ⋅% C 2 H 4 + 2 ⋅% H2S +% H2O +% N2) + + VO ( α + 0,0016 Dα - 0,21), NM 3 / NM 3.

Voor aardgas wordt het aantal individuele producten van volledige verbranding bepaald door formules:

V CO2 \u003d 0,01 (% CO2 +% CH4 + 2 ⋅% C2 H6 + 3 ⋅% C 3H 8 + 4 ⋅% C 4H 10 + 5 ⋅% C 5H 12) Nm3 / nm3 ;

V H2O \u003d 0,01 (2 ⋅% CH4 + 3 ⋅% C 2 H 6 + 4 ⋅% C 3H 8 + 5% ⋅ C4 H 10 + 6 ⋅% C5 + H 12% H 2 O + 0.0016dv α) nm 3 / nm 3;

V N2 \u003d 0,01 ⋅% N2 + 0,79 V α, NM 3 / NM3;

V o2 \u003d 0,21 (α - 1) v o, nm 3 / nm 3.

Het totale aantal aardgasverbrandende producten:

V Dg \u003d 0,01 (% CO2 + 3 ⋅% CH4 + 5% ⋅ C2 H6 7 ⋅% C3H 8 + 9% ⋅ C4 ⋅H 10 + 11 ⋅% C5 + H 12% H 2 O + +% N2) + VO (α + 0,0016Da - 0,21), NM 3 / NM 3.

Voor vaste en vloeibare brandstoffen, het aantal individuele producten van volledige verbranding:

V CO2 \u003d 0,01855% C P, NM3 / kg (hierna% - percentage in het werkgas van elementen op gewichtsbasis);

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

Voor vaste en vloeibare brandstof

V H2O CHEM \u003d 0.112 ⋅% H P, NM 3 / kg,

waar V H2O Chem waterdampen is gevormd tijdens waterstofverbranding.

V H2O-bont \u003d 0,0124% W P, NM 3 / kg,

waarbij V H2O-bont - waterparen gevormd door verdamping van vocht van werkbrandstof.

Als stoom wordt geleverd aan het spuiten van vloeibare brandstoffen in de hoeveelheid W-paren van kg / kg brandstof, moet het bedrag van 1,24 W-paren van NM3 / kg brandstof worden toegevoegd aan het volume van waterdamp. Het vocht geïntroduceerd door atmosferische lucht tijdens vochtgehalte Dg / kg droge lucht 0,0016 d V Á nm3 / kg brandstof. Bijgevolg het totale aantal waterdamp:

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) v o, nm 3 / kg.

Algemene formule voor het bepalen van de verbrandingsproducten van vaste en vloeibare brandstof:

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

Het volume van de rookgassen bij de verbranding van brandstof met theoretisch benodigde hoeveelheid lucht (Vo nm3 / kg, Vo nm3 / nm 3) wordt bepaald door de hierboven berekende formules met een overmaat luchtcoëfficiënt gelijk is aan 1,0, en zuurstof wordt afwezig in de samenstelling van verbrandingsproducten.

samenstelling van volledige verbrandingsproducten

De samenstelling van complete verbrandingsproducten omvat ook ballastcomponenten - stikstof (N2) en zuurstof (O2).

Stikstof komt altijd in de lucht met lucht en zuurstof blijft van niet gebruikt in het verbranding van de luchtstroom. Aldus bestaan \u200b\u200bde rookgassen die zijn gevormd met de volledige verbranding van gasvormige brandstoffen uit vier componenten: SOG, H2O, OG en N2

In het geval van onvolledige verbranding van gasvormige brandstof in rookgassen, brandbare componenten, koolmonoxide, waterstof, verschijnen soms methaan. Met een grote chemische locatie in verbrandingsproducten verschijnen koolstofdeeltjes, waaruit de roet is gevormd. Onvolledig gasverbranding kan optreden met een gebrek aan lucht in de verbrandingszone (CT\u003e 1), onbevredigend mengen van lucht met een gas, contact met een toorts met een koude wand, die het breken van de verbrandingsreactie inhoudt.

Voorbeeld. Stel dat droge verbrandingsproducten van KCI-35 M3 / M3 worden gevormd uit het verbranden van 1 m3 van Dashavsky-gas, terwijl verbrandingsproducten brandbare componenten in de hoeveelheid bevatten: CO \u003d 0,2%; H2 \u003d 0,10 / O; CH4 \u003d \u003d 0,05%.

Bepaal het verlies van warmte van de chemische onvolledigheid van de verbranding. Dit verlies is gelijk aan Q3 \u003d VC, G ("26, ZO + YU8N3 + 358CH4) \u003d 35 (126.3-0,2 + 108-0,1 + 358-0.05) \u003d

1890 KJ / M3.

Het punt van de dauwproducten van verbranding wordt als volgt bepaald. Zoek eerst het volledige volume van verbrandingsproducten

en, wetende het aantal VHN-waterdamp, dat erin bevat, bepaal de gedeeltelijke druk van de RNO-waterdamp (de druk van verzadigde waterdamp op een bepaalde temperatuur) door de formule

P »TO \u003d VMLVR, BAR.

Elke waarde van de gedeeltelijke druk van waterdamp komt overeen met een bepaald dauwpunt.

Voorbeeld. Uit de verbranding van 1 m3 Dashavsky aardgas AT \u003d 2,5, verbrandingsproducten VR \u003d 25 m3 / m3 gevormd, met inbegrip van waterdamp VSN \u003d 2,4 m3 / m3. Het is verplicht om de temperatuur van het dauwpunt te bepalen.

Gedeeltelijke druk van waterdamp in verbrandingsproducten

^ 0 \u003d ^ / ^ \u003d 2,4 / 25 \u003d 0.096 bar.

De temperatuur van de partiële druk komt overeen met de temperatuur van 46 ° C. Dit is een dauwpunt. Als de rookgassen van deze samenstelling een temperatuur onder 46 "C zullen hebben, begint het condensatieproces van waterdamp.

De economie van het werk van huishoudelijke ovens vertaald in gasbrandstof wordt gekenmerkt door de efficiëntiecoëfficiënt (efficiëntie), de efficiëntie van elke thermische inrichting wordt bepaald uit het warmte-evenwicht, dat wil zeggen gelijkheid tussen de warmte die is gevormd tijdens de verbranding van brandstof en de stroom van deze hitte voor nuttige verwarming.

Bij het gebruik van gas huishoudelijke ovens zijn er gevallen in de rookleidingen, de uitgaande gassen worden gekoeld naar het dauwpunt. Het dauwpunt is de temperatuur waaraan lucht of ander gas moet worden afgekoeld, zodat de waterstoom in de verzadigingstoestand bereikte.

1. Beschrijving van de voorgestelde technologie (methode) verbetert de energie-efficiëntie, de nieuwheid en het bewustzijn ervan.

Bij het branden van brandstof in ketels kan het percentage "overtollige lucht" van 3 tot 70% bedragen (met uitzondering van de afzuiging) op het luchtvolume, is de zuurstof betrokken bij de chemische oxidatiereactie (brandstof) van brandstof.

De "luchtovermaat" betrokken bij de brandstof verbrandingsproces is het deel van atmosferische lucht waarvan de zuurstof niet deelnemen aan de chemische oxidatiereactie (verbranding) van de brandstof, maar het is noodzakelijk om tot de vereiste hoge snelheidsmodus van de brandstof en lucht Mengsel van de ketelverbrander. "Overmatige lucht" - de waarde van de variabele en voor dezelfde ketel, het is omgekeerd evenredig met de hoeveelheid brandstofgrond, of hoe minder brandstof wordt verbrand, hoe minder zuurstof vereist is voor de oxidatie (verbranding), maar meer "overmaat lucht" is nodig om de gewenste snelheid modus te creëren. de afloop van de brandstof- en luchtmengsel van de brander van de ketel. Het percentage "overtollige lucht" in de totale luchtstroom die wordt gebruikt voor volledige brandstofverbranding wordt bepaald door het percentage zuurstof in de uitgaande rookgassen.

Als u het percentage "overtollige lucht" verkleint, verschijnt dan in de uitgaande rookgassen, koolmonoxide (giftig gas), dat het detachement van brandstof aangeeft, d.w.z. Het verlies ervan, en het gebruik van "overtollige lucht" leidt tot het verlies van thermische energie op zijn verwarming, die de stroomsnelheid van de brandstof verhoogt en de uitstoot van broeikasgassen "CO 2" in de atmosfeer verhoogt.

De atmosferische lucht bestaat uit 79% stikstof (N 2-inert gas zonder kleur, smaak en geur), die de basisfunctie uitvoert om de gewenste snelle modus van het brandstof- en luchtmengsel van de brander van de energie-installatie voor vol te maken, te maken en stabiele brandstofverbranding en 21% zuurstof (O2), die een oxidatiemiddel van brandstof is. Tijdens de nominale verbranding van aardgas in de ketelaggregaten bestaat de verbranding van aardgas in ketelaggregaten uit 71% stikstof (N2), 18% water (H20), 9% koolstofdioxide (CO 2) en 2 % zuurstof (O 2). Het percentage zuurstof in rookgassen is 2% (aan de uitlaat van de oven) geeft een 10% -gehalte aan van overtollige atmosferische lucht in de algehele luchtstroom, die betrokken is bij het maken van de gewenste snelheidsmodus van het brandstof- en luchtmengsel van de Brandereenheid van de keteleenheid voor volledige oxidatie (verbranding) brandstof.

In het proces van volledige verbranding van brandstof in ketels, is het noodzakelijk om de rookgassen te verwijderen, de "overtollige lucht" te vervangen, die de vorming van NOx (tot 90,0%) zal voorkomen en de uitstoot van broeikasgassen (CO 2) vermindert , evenals de stroming van brandstof (tot 1,5%).

De uitvinding heeft betrekking op thermisch vermogen, met name voor energie-installaties voor het verbranden van verschillende soorten brandstoffen en werkwijzen voor het gebruik van rookgassen voor het verbranden van brandstof in elektriciteitscentrales.

De energievoorziening voor brandstofverbranding bevat een oven (1) met branders (2) en convectieve gasleiding (3) die via de rook (4) en schoorsteen (5) is verbonden met de schoorsteen (6); Het luchtkanaal (9) van de buitenlucht, verbonden met schoorsteen (5) door de bypass-pijpleiding (11) van rookgassen en het luchtkanaal (14) van het buitenluchtmengsel en de rookgassen, die is verbonden met de blastventilator (13); Het gasklep (10) gemonteerd op het luchtkanaal (9) en de klep (12) gemonteerd op de bypass-pijpleiding (11) van rookgassen, en de choke (10) en de klep (12) zijn uitgerust met actuatiemechanismen; De luchtverwarmer (8) in het convectieve gaskanaal (3) verbonden met de blaasventilator (13) en verbonden met de branders (2) door het luchtkanaal (15) van het verwarmde mengsel van buitenlucht en rookgassen; Sensor (16) van zingende gasbemonstering, geïnstalleerd bij de ingang van de convectieve gaspijp (3) en verbonden met de gasanalysator (17) van het bepalen van het zuurstofgehalte en koolmonoxide in de ovengassen; Elektronische besturingseenheid (18), die is verbonden met de gasanalysator (17) en op de choke-actuators (10) en kleppen (12). De werkwijze voor het gebruik van rookgassen voor brandende brandstof in de energie-installatie omvat de selectie van een deel van rookgassen met een statische druk van meer atmosferisch van schoorsteen (5) en het voeden door de bypass-pijpleiding (11) rookgassen in de buitenlucht kanaal (9) met statische buitenluchtdruk minder atmosferisch; De aanpassing van de buitenlucht en rookgassen door de actuatormechanismen (10) en de klep (12) die wordt geregeld door de elektronische besturingseenheid (18), zodat het percentage zuurstof in de buitenlucht tot het niveau is gedaald, waartegen bij de Toegang tot de convectieve gastoevoer (3) Het zuurstofgehalte in de ovengassen was minder dan 1% bij afwezigheid van koolmonoxide; Daaropvolgende menging van rookgassen met buitenlucht in het luchtkanaal (14) en blaasventilator (13) om een \u200b\u200buniform mengsel van externe lucht- en rookgassen te verkrijgen; verwarming van het resulterende mengsel in de luchtverwarmer (8) door de warmte van het warmtegas te recyclen; De stroom van het verwarmde mengsel in de brander (2) door het luchtkanaal (15).

2. het resultaat van toenemende energie-efficiëntie in massapressie.
Brande brandstof opslaan in ketelkamers, op ChP of GRES tot 1,5%

3. Is er een behoefte aan aanvullend onderzoek om de lijst met objecten uit te breiden om deze technologie te implementeren?
Er is, omdat De voorgestelde technologie kan ook worden toegepast voor interne verbrandingsmotoren en voor gasturbine-installaties.

4. De redenen waarvoor de voorgestelde energie-efficiënte technologie niet op een massale schaal wordt gebruikt.
De belangrijkste reden is de nieuwheid van de voorgestelde technologie en psychologische traagheid van specialisten op het gebied van thermische energietechniek. Media van de voorgestelde technologie in ministeries van energie en ecologie, energiebedrijven die elektrische en thermische energie genereren, zijn nodig.

5. Bestaande maatregelen van aanmoediging, dwang, stimulerend om de voorgestelde technologie (methode) en de noodzaak van hun verbetering te implementeren.
Introductie van nieuwe strengere milieuvereisten voor NOx-emissies van ketelaggregaten

6. De aanwezigheid van technische en andere beperkingen op de toepassing van technologie (methode) op verschillende objecten.
De actie van clausule 4.3.25 "uitbreiden voor de technische werking van elektrische stations en netwerken van de Russische Federatie-volgorde van het Ministerie van Energie van de Russische Federatie van 19 juni 2003 nr. 229" voor ketels van het verbranden van elke vorm van brandstof . In de volgende editie: "... op stoomketels, verbranding van brandstof, in de instelbelasting, moet zijn verbranding in de regel worden uitgevoerd met een overtollige luchtcoëfficiënt aan de uitlaat van de oven minder dan 1,03. .. ".

7. De behoefte aan O & O en aanvullende tests; Onderwerpen en werkdoelen.
De noodzaak van O & O is om visuele informatie (educatieve film) te verkrijgen om werknemers van warmte- en krachtbedrijven met de voorgestelde technologie vertrouwd te maken.

8. Beschikbaarheid van beslissingen, regels, instructies, voorschriften, vereisten, verboden maatregelen en andere documenten die de toepassing van deze technologie (methode) en verplichte uitvoering regelen; de noodzaak om aan te passen aan hen of de noodzaak om de beginselen van de vorming van deze documenten te wijzigen; De aanwezigheid van eerder bestaande regelgevende documenten, voorschriften en de behoefte aan herstel ze.
Vouw acties uit "Regels voor de technische werking van elektrische stations en netwerken van de Russische Federatie-volgorde van het Ministerie van Energie van de Russische Federatie van 19 juni 2003 nr. 229"

clausule 4.3.25 Voor ketels die elke vorm van brandstof verbranden. In de volgende editie: "... Op stoomketels, brandende brandstof, in het laadbereik van belastingen, moet zijn verbranding in de regel worden uitgevoerd met de coëfficiënten van overtollige lucht bij de uitlaat van de oven minder dan 1,03 ...».

§ 4.3.28. "... Het frezen van de ketel op de zwavelstofolie moet worden uitgevoerd met een vooraf ingeschakeld luchtverwarmingssysteem (calorifies, hete lucht recirculatie-systeem). De luchttemperatuur voor de luchtverwarmer in de initiële periode van de extracten op de stookolie, moet in de regel niet lager zijn dan 90 ° C. Het frezen van de ketel op een andere vorm van brandstof moet worden gemaakt met een vooraf ingeschakeld luchtrecirculatie-systeem»

9. De noodzaak om nieuwe of veranderingen in bestaande wetten en regelgevingshandelingen te ontwikkelen.
Niet verplicht

10. De aanwezigheid van geïmplementeerde proefprojecten, analyse van hun werkelijke werkzaamheid, geïdentificeerde nadelen en suggesties voor het verbeteren van de technologie, rekening houdend met de geaccumuleerde ervaring.
De test van de voorgestelde technologie werd uitgevoerd op een wandgasketel met een gedwongen product en de uitvoer van uitgaande rookgassen (aardgasverbrandingsproducten) op de gevel van het gebouw met een nominale capaciteit van 24,0 kW, maar onder belasting 8,0 kW. De stroom van rookgassen in de ketel werd uitgevoerd door de doos, geïnstalleerd op een afstand van 0,5 m van de flare-uitwerping van de coaxiale schoorsteen van de ketel. De vertraagde rookwortel vertraagde, die op hun beurt de "overtollige lucht", noodzakelijk is voor de volledige verbranding van aardgas en de gasanalysator geïnstalleerd in het verwijderen van de gasinstallatie van de ketel (reguliere plaats) werd gecontroleerd. Als gevolg van het experiment is het mogelijk om de NOx-emissies met 86,0% te verminderen en de emissies van "broeikasgassen" CO2 1,3% te verminderen.

11. De mogelijkheid van invloed op andere processen in de massa-implementatie van deze technologie (een verandering in de milieusituatie, een mogelijke impact op de gezondheid van mensen, waardoor de betrouwbaarheid van de energievoorziening wordt verbeterd, een verandering in de dagelijkse of seizoensgrafieken van laden Energieapparatuur, een verandering in economische prestaties en energie-generatie- en transmissieindicatoren, enz.).
Verbetering van de milieusituatie die de gezondheid van mensen beïnvloedt en de kosten van brandstof vermindert bij het produceren van thermische energie.

12. De behoefte aan speciale opleiding van gekwalificeerd personeel voor de werking van de introductie en productie-ontwikkeling.
De training van het bestaande servicepersoneel van ketelaggregaten met de voorgestelde technologie zal voldoende zijn.

13. Geschatte manieren van implementatie:
commerciële financiering (met kosten terugbetaling), aangezien de voorgestelde technologie maximaal twee jaar loont.

Informatie Convertible: Yu. Panfil, A / I 2150, Chisinau, Moldavië, MD 2051, E-mail: [E-mail beveiligd]

Om zo te voeg een beschrijving van de energiebesparende technologie toe Vul in de catalogus de vragenlijst in en stuur het naar c Gemarkeerd "in de catalogus".