Зменшення викидів оксидів азоту в котельних агрегатах ТП-100 Бурштинської ТЕС під час експлуатації.
Автор: Муштук Олена Іванівна
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Теплоенергетика
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2022-2023 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Муштук О.І., Кравець Т.Ю. (керівник). Зменшення викидів оксидів азоту в котельних агрегатах ТП-100 Бурштинської ТЕС під час експлуатації. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2022. Розширена анотація. Важливою проблемою сьогодення є захист навколишнього середовища від забруднюючих його речовин. Ця проблема виникла в наслідок недосконалої господарської діяльності людини. Зростання споживання людством енергії супроводжується збільшенням викидів шкідливих речовин, які забруднюють навколишнє середовище. До найбільших, постійних джерел забруднення атмосферного повітря відносяться теплові електричні станції (ТЕС), що працюють на вугіллі. Вони скидають в атмосферу у великих кількостях оксиди азоту (NO і NO2), оксиди сірки (SO2 і SO3), тверді частинки, оксиди вуглецю, альдегіди, а також органічні кислоти і т. ін. [1]. При цьому не менше 40% від загальної кількості токсичних оксидів азоту, які скидаються в атмосферу припадає саме на частку ТЕС. Процеси утворення оксидів азоту під час горіння палива вивчені не в повній мірі і вимагають подальшого детального доопрацювання в частині складної кінетики хімічного процесу у поєднанні з вивченням процесів тепломасообміну і його вплив на кінетику процесу в цілому. За основу процесу утворення оксидів NO була прийнята схема розроблена в [2], відповідно до якої кількісне утворення оксидів азоту визначається реакцією між атомарним киснем і молекулярним азотом. При цьому процес утворення атомарного кисню здійснюється дисоціацією молекули O2. Виходячи з аналізу результатів досліджень у [2, 3], можна виділити під час факельного горіння палива в котлах три основні групи утворених оксидів азоту: термічні, «швидкі» та паливні. Відповідно до літературних джерел [1, 4, 5] основні технологічні методи боротьби з викидами оксидів азоту для котельних агрегатів, які працюють на твердому паливі є зниження максимальної температури горіння у факелі та зниження концентрації окислювача реакції. Актуальність даної роботи полягає у розробці та дослідженні нових, ефективних заходів зменшення викидів оксидів азоту в котельних агрегатах ТП-100 Бурштинської ТЕС під час експлуатації. Об’єкт дослідження - процес утворення оксидів азоту під час спалювання твердого органічного палива в котельних агрегатах ТЕС. Предмет дослідження - зниження шкідливих викидів оксидів азоту при спалюванні твердого органічного палива в котлі ТП-100. Мета дослідження - розробка та впровадження нових, ефективних заходів зменшення викидів оксидів азоту в котельних агрегатах ТП-100 Бурштинської ТЕС під час експлуатації. В першому розділі роботи наведено загальну характеристику оксидів азоту, фізико-хімічні основи їх утворення, а також конструкції пальникових пристроїв парових колів. У другому розділі подано способи зменшення утворення оксидів азоту при спалюванні твердого органічного палива та охарактеризовано технології і методи для їх здійснення. Третій розділ присвячений розгляду пальників з низьким викидом оксидів азоту, під час спалювання вугілля, та особливостям їх конструкції. У четвертому розділі представлено результати реконструкції котла ПТ-100 Бурштинської ТЕС для забезпечення його експлуатації з низьким викидом оксидів азоту. Побудовано графічні залежності впливу різних параметрів на концентрацію оксидів азоту, оксиду вуглецю і втрат теплоти з хімічним недопалом під час експлуатації котла ТП-100 з реконструйованим пальником типу DRB- 4Z. Розрахунок питомих викидів оксидів азоту котлоагрегатом ТП-100, під час експлуатації в реальних умовах роботи, представлено в п’ятому розділі даної роботи. В економічній частині роботи проведений розрахунок капітальних витрат на реконструкцію, екологічних витрат на викиди оксидів азоту до і після реконструкції. Обчислено термін окупності даної реконструкції який становить 1,15 роки. В розділі автоматизації розроблено автоматичне керування процесами горіння палива в котельному агрегаті ТП-100 Бурштинської ТЕС. Ключові слова - котел ТП-100, пальник, вугілля, паливо, кисень, оксиди азоту, димові гази. Перелік використаних літературних джерел. 1. Котлер В.Р. Оксиды азота в дымовых газах котлов. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 144 с. 2. Зельдович Б.Я., Садовников П.Я., Франк-Каменецкий Д.А. Окисление азота при горении. М.: Наука, 1947. - 146 с. 3. Природоохранные технологии на ТЭС и АЭС. Защита атмосфера от вредных выбросов ТЭС и АЭС: учебное пособие. / А.С. Носков, З.П. Пак, В.В. Саломатов. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1998. - 203 с. 4. Сигал И.Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива. / 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Недра, 1988. - 321 с. 5. Мисак Й.С., Івасик Я.Ф., Гумницький Я.М. Вплив режимних параметрів парового котла на вихід оксидів азоту при спалюванні за триступеневою схемою//Энергетика и электрофикация. – 2000. – №4. – с.41-44.