دبی سنج گاز دودکش برای احتراق گاز طبیعی. ترکیب اجزای گازهای دودکش

واحدهای اندازه گیری اجزای گازی محصولات احتراق →

محتویات بخش

هنگامی که سوخت های آلی در کوره های دیگ سوزانده می شوند، محصولات احتراق مختلفی تشکیل می شوند، مانند اکسیدهای کربن CO x = CO + CO 2، بخار آب H 2 O، اکسیدهای گوگرد SO x = SO 2 + SO 3، اکسیدهای نیتروژن NO x = NO. + NO 2، هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای (PAHs)، ترکیبات فلوراید، ترکیبات وانادیوم V 2 O 5، ذرات جامد و غیره (به جدول 7.1.1 مراجعه کنید). هنگامی که سوخت به طور ناقص در کوره ها سوزانده می شود، گازهای خروجی ممکن است حاوی هیدروکربن های CH4، C2H4 و غیره نیز باشند. تمام محصولات احتراق ناقص مضر هستند، اما با تکنولوژی احتراق سوخت مدرن می توان تشکیل آنها را به حداقل رساند [1].

جدول 7.1.1. انتشارات ویژه از احتراق شعله ور سوخت های آلی در دیگهای بخار قدرت [3]

افسانه: A p، S p - به ترتیب، محتوای خاکستر و گوگرد در هر جرم کاری سوخت، ٪.

معیار ارزیابی بهداشتی محیط، حداکثر غلظت مجاز (MPC) یک ماده مضر در هوای جو در سطح زمین است. MAC را باید غلظتی از مواد و ترکیبات شیمیایی مختلف دانست که در صورت قرار گرفتن روزانه در معرض بدن انسان برای مدت طولانی، هیچ گونه تغییر پاتولوژیک یا بیماری ایجاد نمی کند.

حداکثر غلظت مجاز (MPC) مواد مضر در هوای اتمسفر مناطق پرجمعیت در جدول آورده شده است. 7.1.2 [4]. حداکثر غلظت منفرد مواد مضر توسط نمونه های گرفته شده در 20 دقیقه تعیین می شود، میانگین غلظت روزانه - در روز.

جدول 7.1.2. حداکثر غلظت مجاز مواد مضر در هوای جوی مناطق مسکونی

آلاینده حداکثر غلظت مجاز mg/m3
حداکثر یک بار میانگین روزانه
گرد و غبار غیر سمی است 0,5 0,15
دی اکسید گوگرد 0,5 0,05
مونوکسید کربن 3,0 1,0
مونوکسید کربن 3,0 1,0
دی اکسید نیتروژن 0,085 0,04
اکسید نیتریک 0,6 0,06
دوده (دوده) 0,15 0,05
سولفید هیدروژن 0,008 0,008
بنز(a)pyrene - 0.1 میکروگرم در 100 متر مکعب
پنتوکسید وانادیوم - 0,002
ترکیبات فلوراید (توسط فلوئور) 0,02 0,005
کلر 0,1 0,03

محاسبات برای هر ماده مضر به طور جداگانه انجام می شود، به طوری که غلظت هر یک از آنها از مقادیر ارائه شده در جدول تجاوز نمی کند. 7.1.2. برای دیگ‌خانه‌ها، این شرایط با ارائه الزامات اضافی در مورد نیاز به خلاصه کردن تأثیر اکسیدهای گوگرد و نیتروژن، که با بیان تعیین می‌شود، تشدید می‌شوند.

در عین حال، به دلیل کمبود هوای موضعی یا شرایط نامساعد حرارتی و آیرودینامیکی، محصولات احتراق ناقص در کوره‌ها و محفظه‌های احتراق تشکیل می‌شوند که عمدتاً از مونوکسید کربن CO (مونوکسید کربن)، هیدروژن H 2 و هیدروکربن‌های مختلف تشکیل می‌شوند که مشخصه گرما هستند. تلفات در واحد دیگ بخار ناشی از احتراق ناقص شیمیایی (زیر سوزی شیمیایی).

علاوه بر این، فرآیند احتراق تعدادی از ترکیبات شیمیایی ایجاد می کند که به دلیل اکسیداسیون اجزای مختلف سوخت و نیتروژن هوا N2 ایجاد می شود. مهمترین بخش آنها را اکسیدهای نیتروژن NOx و اکسید گوگرد SOx تشکیل می دهد.

اکسیدهای نیتروژن به دلیل اکسیداسیون نیتروژن مولکولی در هوا و نیتروژن موجود در سوخت تشکیل می شوند. مطالعات تجربی نشان داده است که سهم اصلی NOx تشکیل شده در کوره های دیگ بخار یعنی 96÷100 درصد، مونوکسید نیتروژن (اکسید) NO است. دی اکسید NO 2 و همی اکسید نیتروژن N 2 O در مقادیر بسیار کمتری تشکیل می شوند و سهم آنها تقریباً است: برای NO 2 - تا 4٪ و برای N 2 O - صدم درصد از کل انتشار NOx. در شرایط معمولی سوخت شعله ور در دیگهای بخار، غلظت دی اکسید نیتروژن NO 2 معمولاً در مقایسه با محتوای NO ناچیز است و معمولاً از 0÷7 متغیر است. ppmتا 20÷30 ppm. در عین حال، اختلاط سریع مناطق گرم و سرد در یک شعله متلاطم می تواند منجر به ظهور غلظت نسبتاً زیادی از دی اکسید نیتروژن در مناطق سرد جریان شود. علاوه بر این، انتشار جزئی NO 2 در قسمت بالایی کوره و در دودکش افقی (با تی> 900÷1000 K) و تحت شرایط خاص می تواند به اندازه های قابل توجهی نیز برسد.

همی اکسید نیتروژن N 2 O که در طی احتراق سوخت ها تشکیل می شود، ظاهراً یک ماده میان مدت کوتاه مدت است. N 2 O عملاً در محصولات احتراق پشت دیگهای بخار وجود ندارد.

گوگرد موجود در سوخت منبع تشکیل اکسیدهای گوگرد SO x است: دی اکسید گوگرد SO 2 (دی اکسید گوگرد) و گوگرد SO 3 (تری اکسید گوگرد) انیدرید. جمع انتشار انبوه SOx فقط به محتوای گوگرد در سوخت Sp بستگی دارد و غلظت آنها در گازهای دودکش نیز به ضریب جریان هوا α بستگی دارد. به عنوان یک قاعده، سهم SO 2 97 ÷ 99٪ است و سهم SO 3 1 ÷ 3٪ از کل عملکرد SOx است. محتوای واقعی SO 2 در گازهای خروجی از دیگهای بخار از 0.08 تا 0.6 درصد و غلظت SO 3 از 0.0001 تا 0.008 درصد متغیر است.

از جمله اجزای مضر گازهای دودکشجایگاه ویژه ای توسط گروه بزرگی از هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای (PAHs) اشغال شده است. بسیاری از PAH ها فعالیت سرطان زا و (یا) جهش زایی بالایی دارند و مه دود فتوشیمیایی را در شهرها فعال می کنند که نیاز به کنترل دقیق و محدودیت انتشار آنها دارد. در عین حال، برخی از PAH ها، به عنوان مثال، فنانترن، فلورانتن، پیرن و تعدادی دیگر، از نظر فیزیولوژیکی تقریبا بی اثر هستند و سرطان زا نیستند.

PAH ها در نتیجه احتراق ناقص هر گونه سوخت هیدروکربنی تشکیل می شوند. مورد دوم به دلیل مهار واکنش های اکسیداسیون هیدروکربن های سوخت توسط دیواره های سرد دستگاه های احتراق رخ می دهد و همچنین می تواند ناشی از اختلاط نامطلوب سوخت و هوا باشد. این منجر به تشکیل در کوره ها (محفظه های احتراق) مناطق اکسیداتیو محلی با دمای پایین یا مناطق با سوخت اضافی می شود.

به واسطه مقدار زیاد PAH های مختلف در گازهای دودکش و دشواری اندازه گیری غلظت آنها، میزان آلودگی سرطان زا محصولات احتراق و هوای جویبا غلظت قوی ترین و پایدارترین سرطان زا - بنزو (a) پیرن (B(a)P) C 20 H 12 ارزیابی شد.

به دلیل سمیت بالای آنها، باید به محصولات احتراق نفت کوره مانند اکسیدهای وانادیم اشاره ویژه ای کرد. وانادیم در بخش معدنی نفت کوره وجود دارد و در هنگام سوختن، اکسیدهای وانادیوم VO، VO 2 را تشکیل می دهد. با این حال، زمانی که رسوب تشکیل می شود سطوح همرفتیاکسیدهای وانادیوم عمدتاً به شکل V 2 O 5 ارائه می شوند. پنتوکسید وانادیوم V 2 O 5 سمی ترین شکل اکسیدهای وانادیوم است، بنابراین انتشار آنها بر حسب V 2 O 5 محاسبه می شود.

جدول 7.1.3. غلظت تقریبی مواد مضر در محصولات احتراق در هنگام شعله ور شدن سوخت های آلی در دیگهای برقی

انتشار = غلظت، mg/m3
گاز طبیعی نفت سیاه زغال سنگ
اکسیدهای نیتروژن NOx (بر حسب NO 2) 200 ÷ 1200 300 ÷ 1000 350 ÷1500
دی اکسید گوگرد SO2 - 2000÷6000 1000÷5000
انیدرید سولفوریک SO 3 - 4÷250 2 ÷100
مونوکسید کربن CO 10÷125 10÷150 15÷150
Benz(a)pyrene C 20 H 12 (0.1÷1، 0)·10 -3 (0.2÷4.0) 10 -3 (0.3÷14) 10 -3
ذرات معلق - <100 150 ÷ ​​300

هنگام سوزاندن نفت کوره و سوخت جامد، گازهای گلخانه ای همچنین حاوی ذرات جامد متشکل از خاکستر بادی، ذرات دوده، PAHs و سوخت نسوخته در نتیجه زیرسوختگی مکانیکی هستند.

محدوده غلظت مواد مضر در گازهای دودکش هنگام سوزاندن انواع مختلف سوخت در جدول آورده شده است. 7.1.3.

ترکیب محصولات احتراق کامل

محصولات احتراق کامل همچنین شامل اجزای بالاست - نیتروژن (N2) و اکسیژن (O2) است.

نیتروژن همیشه همراه با هوا وارد کوره می شود و اکسیژن از جریان های هوایی که در طی فرآیند احتراق استفاده نمی شود باقی می ماند. بنابراین، گازهای دودکش تشکیل شده در طی احتراق کامل سوخت گازی از چهار جزء CO2، H2O، O2 و N2 تشکیل شده است.

هنگامی که سوخت گازی به طور ناقص می سوزد، اجزای قابل احتراق، مونوکسید کربن، هیدروژن و گاهی اوقات متان در گازهای دودکش ظاهر می شوند. با یک زیر سوزش شیمیایی بزرگ، ذرات کربن در محصولات احتراق ظاهر می شوند که از آنها دوده تشکیل می شود. احتراق ناقص گاز می تواند زمانی رخ دهد که کمبود هوا در ناحیه احتراق وجود داشته باشد (cst>1)، اختلاط نامطلوب هوا با گاز، یا تماس مشعل با دیواره های سرد، که منجر به خاتمه واکنش احتراق می شود.

مثال. فرض کنید که احتراق 1 متر مکعب گاز داشاوسکی محصولات احتراق خشک Kci-35 m3/m3 تولید می کند، در حالی که محصولات احتراق حاوی اجزای قابل اشتعال به مقدار: CO = 0.2٪ هستند. H2=0.10/o; CH4 = 0.05٪.

تعیین تلفات حرارتی ناشی از احتراق ناقص شیمیایی. این ضرر برابر است با Q3 = VC، g ("26, 3SO + Yu8N3 + 358CH4) = 35 (126.3-0.2 + 108-0.1 + 358-0.05) =

1890 کیلوژول بر متر مکعب.

نقطه شبنم محصولات احتراق به شرح زیر تعیین می شود. ابتدا حجم کل محصولات احتراق را پیدا کنید

و با دانستن مقدار بخار آب موجود در آنها، فشار جزئی بخار آب Pngo (فشار بخار آب اشباع شده در دمای معین) را با استفاده از فرمول تعیین کنید.

P»to=vmlVr، نوار.

هر مقدار از فشار جزئی بخار آب مربوط به نقطه شبنم خاصی است.

مثال. از سوزاندن 1 متر مکعب داشاوسکوئه گاز طبیعیدر 2.5 = محصولات احتراق Vr = 25 m3 / m3 تشکیل می شود، از جمله بخار آب Vsn = 2.4 m3 / m3. برای تعیین دمای نقطه شبنم لازم است.

فشار جزئی بخار آب در محصولات احتراق برابر است با

^0=^/^ = 2.4/25 = 0.096 بار.

فشار جزئی یافت شده مربوط به دمای 46 درجه سانتیگراد است. این نقطه شبنم است. اگر گازهای دودکش این ترکیب دمایی کمتر از 46 اینچ داشته باشند، فرآیند تراکم بخار آب آغاز می شود.

راندمان عملکرد اجاق های خانگی تبدیل به سوخت گاز با ضریب عملکرد (بازده) مشخص می شود، راندمان هر دستگاه گرمایشی از تعادل حرارتییعنی برابری بین گرمای تولید شده در طی احتراق سوخت و مصرف این گرما برای گرمایش مفید.

هنگام کار با اجاق گازهای خانگی، مواردی وجود دارد که گازهای دودکش در دودکش ها تا نقطه شبنم خنک می شوند. نقطه شبنم دمایی است که هوا یا سایر گازها باید قبل از اینکه بخار آب موجود در آن به حد اشباع برسد خنک شود.

1. شرح فناوری (روش) پیشنهادی برای افزایش بهره وری انرژی، تازگی آن و آگاهی از آن.

هنگام سوزاندن سوخت در دیگهای بخار، درصد "هوای اضافی" می تواند از 3 تا 70٪ (به استثنای فنجان های مکش) حجم هوا متغیر باشد که اکسیژن آن درگیر است. واکنش شیمیاییاکسیداسیون (احتراق) سوخت.

"هوای اضافی" شرکت کننده در فرآیند احتراق سوخت بخشی از هوای اتمسفر است که اکسیژن آن در واکنش شیمیایی اکسیداسیون سوخت (احتراق) شرکت نمی کند، اما لازم است رژیم سرعت مورد نیاز برای خروج سوخت ایجاد شود. مخلوط هوا از دستگاه مشعل دیگ بخار. "هوای اضافی" یک مقدار متغیر است و برای همان دیگ با مقدار سوخت سوزانده شده نسبت معکوس دارد، یا هرچه سوخت کمتری سوزانده شود، اکسیژن کمتری برای اکسیداسیون (احتراق) آن مورد نیاز است، اما "هوای اضافی" بیشتر است. برای ایجاد نشت رژیم سرعت مورد نیاز مخلوط سوخت و هوا از دستگاه مشعل دیگ بخار لازم است. درصد «هوای اضافی» در کل جریان هوای مورد استفاده برای احتراق کاملسوخت، با درصد اکسیژن موجود در گازهای دودکش اگزوز تعیین می شود.

اگر درصد "هوای اضافی" را کاهش دهید، مونوکسید کربن "CO" (یک گاز سمی) در گازهای دودکش خروجی ظاهر می شود، که نشان دهنده سوختن کم سوخت است، به عنوان مثال. از دست دادن آن و استفاده از "هوای اضافی" منجر به از دست رفتن انرژی حرارتی برای گرم کردن آن می شود که باعث افزایش مصرف سوخت سوخته و افزایش انتشار گازهای گلخانه ای "CO 2" به جو می شود.

هوای اتمسفر از 79 درصد نیتروژن تشکیل شده است (N 2 - گاز بی اثربی رنگ، بی مزه و بی بو)، که وظیفه اصلی ایجاد رژیم سرعت مورد نیاز برای خروج مخلوط سوخت و هوا از دستگاه مشعل نیروگاه را برای احتراق کامل و پایدار سوخت و اکسیژن 21 درصد (O 2) انجام می دهد. که یک اکسید کننده سوخت است. گازهای دودکش خروجی در احتراق اسمی گاز طبیعی در واحدهای دیگ بخار شامل 71 درصد نیتروژن (N 2)، 18 درصد آب (H2O)، 9 درصد دی اکسید کربن (CO2) و 2 درصد اکسیژن (O2) است. درصد اکسیژن موجود در گازهای دودکش معادل 2% (در خروجی از کوره) نشان دهنده وجود 10% هوای اضافی اتمسفر در کل جریان هوا است که در ایجاد رژیم سرعت مورد نیاز برای خروج مخلوط سوخت و هوا نقش دارد. از دستگاه مشعل واحد دیگ بخار برای اکسیداسیون کامل (احتراق) سوخت.

در فرآیند احتراق کامل سوخت در دیگهای بخار، لازم است از گازهای دودکش استفاده شود و "هوای اضافی" با آنها جایگزین شود که از تشکیل NOx (تا 90.0٪) جلوگیری می کند و انتشار گازهای گلخانه ای (CO) را کاهش می دهد. 2) و همچنین مصرف سوخت سوخته (تا 1.5٪).

این اختراع به مهندسی برق حرارتی، به ویژه نیروگاه های احتراق مربوط می شود انواع مختلفسوخت‌ها و روش‌های استفاده از گازهای دودکش برای احتراق سوخت در نیروگاه‌ها.

یک نیروگاه برای سوزاندن سوخت شامل یک کوره (1) با مشعل (2) و یک دودکش همرفتی (3) است که از طریق یک اگزوز دود (4) و یک دودکش (5) به یک دودکش (6) متصل می شود. یک مجرای هوا (9) از هوای بیرون متصل به دودکش (5) از طریق یک لوله بای پس (11) از گازهای دودکش و یک مجرای هوا (14) از مخلوطی از هوای بیرون و گازهای دودکش، که به یک فن دمنده متصل است. (13)؛ یک دریچه گاز (10) نصب شده روی مجرای هوا (9) و یک سوپاپ (12) نصب شده بر روی خط لوله بای پس گاز دودکش (11) که در آن دریچه گاز (10) و شیر (12) مجهز به محرک هستند. بخاری هوا (8)، واقع در دودکش همرفتی (3)، متصل به فن دمنده (13) و از طریق مجرای هوا (15) مخلوط گرم شده هوای بیرون و گازهای دودکش به مشعل ها (2) متصل می شود. سنسور (16) برای نمونه برداری از گازهای دودکش، نصب شده در ورودی دودکش همرفتی (3) و متصل به یک آنالایزر گاز (17) برای تعیین محتوای اکسیژن و مونوکسید کربن در گازهای دودکش. واحد کنترل الکترونیکی (18) که به آنالایزر گاز (17) و به محرک های دریچه گاز (10) و شیر (12) متصل است. روشی برای استفاده از گازهای دودکش برای سوزاندن سوخت در یک نیروگاه شامل انتخاب بخشی از گازهای دودکش با فشار استاتیکی بیشتر از اتمسفر از دودکش (5) و تغذیه آن از طریق یک خط لوله بای پس گاز دودکش (11) به یک کانال هوای بیرونی است. (9) با فشار ساکن هوای خارجی کمتر از اتمسفر؛ تنظیم تامین هوای بیرون و گازهای دودکش توسط محرک های دریچه گاز (10) و شیر (12) که توسط واحد کنترل الکترونیکی (18) کنترل می شود، به طوری که درصد اکسیژن در هوای بیرون به سطحی کاهش می یابد که در آن در ورودی دودکش همرفتی (3) محتوای اکسیژن در گازهای دودکش کمتر از 1٪ در غیاب مونوکسید کربن بود. اختلاط بعدی گازهای دودکش با هوای بیرون در مجرای هوا (14) و فن دمنده (13) برای به دست آوردن مخلوطی همگن از هوای بیرون و گازهای دودکش. گرم کردن مخلوط حاصل در بخاری هوا (8) با بازیافت گرمای گازهای دودکش. تامین مخلوط گرم شده به مشعل ها (2) از طریق مجرای هوا (15).

2. نتیجه افزایش بهره وری انرژی با اجرای انبوه.
صرفه جویی در سوخت سوخته در دیگ بخار خانه ها، نیروگاه های حرارتی یا نیروگاه های منطقه ای ایالتی تا 1.5 درصد

3. آیا نیاز به تحقیقات اضافی برای گسترش فهرست اشیاء برای اجرای این فناوری وجود دارد؟
وجود دارد زیرا فناوری پیشنهادی می تواند برای موتورها نیز اعمال شود احتراق داخلیو برای نیروگاه های توربین گاز.

4. دلایل عدم استفاده از فناوری کارآمد انرژی پیشنهادی در مقیاس انبوه.
دلیل اصلی جدید بودن فناوری پیشنهادی و اینرسی روانی متخصصان در زمینه مهندسی حرارت و برق است. لازم است فناوری پیشنهادی در وزارتخانه های نیرو و محیط زیست، شرکت های انرژی تولید کننده انرژی الکتریکی و حرارتی میانجی گری شود.

5. اقدامات تشویقی، اجباری، مشوق های موجود برای اجرای فناوری (روش) پیشنهادی و نیاز به بهبود آنها.
معرفی الزامات زیست محیطی جدید و سختگیرانه تر برای انتشار NOx از واحدهای دیگ بخار

6. وجود محدودیت های فنی و سایر محدودیت ها در استفاده از فناوری (روش) در سایت های مختلف.
اعتبار بند 4.3.25 "قوانین عملیات فنی نیروگاه ها و شبکه های فدراسیون روسیه دستور وزارت انرژی روسیه 19 ژوئن 2003 برای سوختن هر نوع سوخت دیگ" را گسترش دهید. در نسخه زیر: «...روی دیگ های بخار که هر سوختی را می سوزانند، در محدوده بار کنترلی، احتراق آن قاعدتاً باید با ضرایب هوای اضافی در خروجی کوره کمتر از 1.03 انجام شود... ".

7. نیاز به تحقیق و توسعه و آزمایشات اضافی. موضوعات و اهداف کار
نیاز به تحقیق و توسعه به دست آوردن اطلاعات بصری (فیلم آموزشی) برای آشنایی کارکنان شرکت های حرارت و برق با فناوری پیشنهادی است.

8. در دسترس بودن مقررات، قوانین، دستورالعمل ها، استانداردها، الزامات، اقدامات بازدارنده و سایر اسناد تنظیم کننده استفاده از این فناوری (روش) و اجباری برای اجرا. نیاز به ایجاد تغییرات در آنها یا نیاز به تغییر در اصول تشکیل این اسناد؛ حضور از قبل موجود اسناد نظارتی، مقررات و ضرورت مرمت آنها.
گسترش دامنه "قوانین بهره برداری فنی نیروگاه ها و شبکه های فدراسیون روسیه به دستور شماره 229 وزارت انرژی روسیه 19 ژوئن 2003"

بند 4.3.25 برای بویلرهایی که هر نوع سوختی را می سوزانند. در چاپ بعدی: «… در دیگ های بخار که سوخت را می سوزانند، در محدوده بار کنترلی، احتراق آن باید به طور معمول با ضرایب هوای اضافی در خروجی کوره کمتر از 1.03 انجام شود.».

بند 4.3.28. "... دیگ نفت کوره گوگردی باید با سیستم گرمایش هوا (گرمکن های هوا، سیستم گردش هوای گرم) از قبل روشن روشن شود. دمای هوای جلوی بخاری هوا در دوره اولیه شلیک در دیگ بخار نفتی معمولاً نباید کمتر از 90 درجه سانتیگراد باشد. احتراق دیگ با استفاده از هر نوع سوخت دیگری باید با سیستم چرخش هوا که قبلاً روشن است انجام شود.»

9. ضرورت تدوین قوانین و مقررات جدید یا اصلاح قوانین موجود.
لازم نیست

10. در دسترس بودن اجرا شده پروژه های آزمایشی، تجزیه و تحلیل اثربخشی واقعی آنها، کاستی ها و پیشنهاداتی برای بهبود فناوری با در نظر گرفتن تجربه انباشته شده شناسایی شده است.
آزمایش فناوری پیشنهادی بر روی یک دیگ بخار گاز دیواری با پیش نویس اجباری و گازهای دودکش اگزوز (محصولات احتراق گاز طبیعی) که به نمای ساختمان با توان اسمی 24.0 کیلووات، اما تحت بار 8.0 تخلیه می شود، انجام شد. کیلووات تامین گازهای دودکش به دیگ از طریق یک جعبه نصب شده در فاصله 0.5 متری از انتشار مشعل دودکش کواکسیال دیگ انجام شد. جعبه دود خروجی را حفظ می کرد که به نوبه خود جایگزین "هوای اضافی" لازم برای احتراق کامل گاز طبیعی شد و یک آنالایزر گاز نصب شده در خروجی دودکش دیگ بخار (محل استاندارد) انتشار گازهای گلخانه ای را کنترل می کرد. در نتیجه آزمایش، کاهش انتشار NOx تا 86.0٪ و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای CO2 تا 1.3٪ امکان پذیر شد.

11. امکان تأثیرگذاری بر سایر فرآیندها با معرفی انبوه این فناوری (تغییر وضعیت محیطی، تأثیر احتمالی بر سلامت انسان، افزایش قابلیت اطمینان تأمین انرژی، تغییر در برنامه بارگذاری روزانه یا فصلی تجهیزات انرژیتغییرات در شاخص های اقتصادی تولید و انتقال انرژی و غیره).
بهبود وضعیت زیست محیطی که بر سلامت مردم تأثیر می گذارد و کاهش هزینه سوخت هنگام تولید انرژی حرارتی.

12. نیاز به آموزش ویژه پرسنل واجد شرایط برای بهره برداری از فناوری در حال معرفی و توسعه تولید.
آموزش پرسنل عملیاتی موجود واحدهای دیگ بخار با تکنولوژی پیشنهادی کافی خواهد بود.

13. روش های برآوردی اجرا:
تامین مالی تجاری (با بازیابی هزینه)، زیرا فن آوری پیشنهادی حداکثر ظرف دو سال نتیجه می دهد.

اطلاعات ارائه شده توسط: Y. Panfil, PO Box 2150, Chisinau, Moldova, MD 2051, Email: [ایمیل محافظت شده]


به منظور. واسه اینکه. برای اینکه توضیحی درباره فناوری صرفه جویی در انرژی اضافه کنیدبه کاتالوگ، پرسشنامه را پر کرده و به آن ارسال کنید با علامت "به کاتالوگ".

صفحه 1


ترکیب گازهای دودکش بر اساس واکنش های احتراق محاسبه می شود اجزاءسوخت

ترکیب گازهای دودکش با استفاده از دستگاه های خاصی به نام آنالایزر گاز تعیین می شود. اینها دستگاه های اصلی هستند که درجه کمال و کارایی فرآیند احتراق را بسته به محتوای دی اکسید کربن در گازهای دودکش اگزوز تعیین می کنند که مقدار بهینه آن به نوع سوخت، نوع و کیفیت دستگاه احتراق بستگی دارد.

ترکیب گازهای دودکش در شرایط پایدار به شرح زیر تغییر می کند: محتوای H2S و S02 به طور پیوسته کاهش می یابد، 32، CO2 و CO - تغییر ناچیزی دارد / با احتراق لایه به لایه اگزا، لایه های بالایی کاتالیزور بازسازی می شوند. قبل از پایین ترها کاهش تدریجی دما در محفظه واکنش مشاهده می شود و اکسیژن در گازهای دودکش در خروجی راکتور ظاهر می شود.


ترکیب گازهای دودکش توسط نمونه ها کنترل می شود.

ترکیب گاز دودکش نه تنها با محتوای بخار آب، بلکه با محتوای سایر اجزا نیز تعیین می شود.

ترکیب گازهای دودکش در طول مشعل متفاوت است. هنگام محاسبه انتقال حرارت تشعشعی نمی توان این تغییر را در نظر گرفت. بنابراین، محاسبات عملی انتقال حرارت تشعشع بر اساس ترکیب گازهای دودکش در انتهای محفظه است. این یک ساده سازی در است تا حدودیبا توجه به این که فرآیند احتراق معمولاً در قسمت اولیه و نه خیلی بزرگ محفظه به شدت پیش می رود و بنابراین بیشترمحفظه ها گاهی اوقات توسط گازهایی اشغال می شوند که ترکیب آنها نزدیک به انتهای محفظه است. در پایان تقریباً همیشه حاوی محصولات بسیار کمی از احتراق ناقص است.

ترکیب گازهای دودکش بر اساس واکنش های احتراق اجزای سوخت محاسبه می شود.

ترکیب گازهای دودکش در حین احتراق کامل گاز از میدان های مختلف کمی متفاوت است.

ترکیب گازهای دودکش شامل: 2 61 کیلوگرم CO2; 0 45 کیلوگرم H2O; 7 34 کیلوگرم N2 و 3 81 کیلوگرم هوا در هر کیلوگرم زغال سنگ. در دمای 870 درجه سانتیگراد، حجم گازهای دودکش در هر 1 کیلوگرم زغال سنگ 45 متر مکعب و در دمای 16 درجه سانتیگراد برابر با 113 متر مکعب است. چگالی مخلوط گازهای دودکش 0.318 kg/l3 است که 1.03 برابر چگالی هوا در همان دما است.

سمی (مضر) نامیده می شود ترکیبات شیمیایی، تأثیر منفی بر سلامت انسان و دام دارد.

نوع سوخت بر ترکیب مواد مضر تشکیل شده در طی احتراق آن تأثیر می گذارد. نیروگاه ها از سوخت جامد، مایع و گاز استفاده می کنند. مواد مضر اصلی موجود در گازهای دودکش بویلر عبارتند از: اکسیدهای گوگرد (SO 2 و SO 3)، اکسیدهای نیتروژن (NO و NO 2)، مونوکسید کربن (CO)، ترکیبات وانادیوم (عمدتاً پنتوکسید وانادیم V 2 O 5). به مواد مضرهمچنین شامل خاکستر است.

سوخت جامد. در مهندسی برق حرارتی از زغال سنگ (قهوه ای، سنگ، زغال سنگ آنتراسیت)، شیل نفتی و پیت استفاده می شود. ترکیب سوخت جامد به صورت شماتیک نشان داده شده است.

همانطور که می بینید، بخش آلی سوخت از کربن C، هیدروژن H، اکسیژن O، گوگرد آلی Sopr تشکیل شده است. ترکیب بخش قابل احتراق سوخت از تعدادی رسوب نیز شامل گوگرد پیریت معدنی FeS 2 است.

بخش غیر قابل احتراق (معدنی) سوخت از رطوبت تشکیل شده است دبلیوو خاکستر آ.بخش اصلی ماده معدنی سوخت در طی احتراق به خاکستر بادی تبدیل می شود که توسط گازهای دودکش منتقل می شود. قسمت دیگر بسته به طراحی کوره و خصوصیات فیزیکی جزء معدنی سوخت می تواند به سرباره تبدیل شود.

محتوای خاکستر زغال سنگ داخلی به طور گسترده ای متفاوت است (10-55٪). محتوای گرد و غبار گازهای دودکش بر این اساس تغییر می کند و برای زغال سنگ های با خاکستر بالا به 60-70 گرم در متر مکعب می رسد.

یکی از مهم ترین ویژگی های خاکستر این است که ذرات آن دارای اندازه های مختلف است که از 1-2 تا 60 میکرون یا بیشتر متغیر است. این ویژگی به عنوان پارامتر مشخص کننده خاکستر پراکندگی نامیده می شود.

ترکیب شیمیاییخاکستر سوخت جامد بسیار متنوع است. به طور معمول، خاکستر از اکسیدهای سیلیکون، آلومینیوم، تیتانیوم، پتاسیم، سدیم، آهن، کلسیم و منیزیم تشکیل شده است. کلسیم موجود در خاکستر می تواند به صورت اکسید آزاد و همچنین در ترکیب سیلیکات ها، سولفات ها و سایر ترکیبات وجود داشته باشد.

تجزیه و تحلیل دقیق تر بخش معدنی سوخت جامد نشان می دهد که خاکستر ممکن است حاوی عناصر دیگری در مقادیر کم باشد، به عنوان مثال، ژرمانیوم، بور، آرسنیک، وانادیم، منگنز، روی، اورانیوم، نقره، جیوه، فلوئور، کلر. ریز ناخالصی‌های عناصر ذکر شده به طور ناموزون در بخش‌های خاکستر بادی با اندازه‌های ذرات مختلف توزیع می‌شوند و معمولاً محتوای آنها با کاهش اندازه ذرات افزایش می‌یابد.

سوخت جامدممکن است حاوی گوگرد به شکل های زیر باشد: پیریت Fe 2 S و پیریت FeS 2 در مولکول های بخش آلی سوخت و به شکل سولفات در بخش معدنی. در نتیجه احتراق، ترکیبات گوگرد به اکسیدهای گوگرد تبدیل می شوند که حدود 99٪ آن دی اکسید گوگرد SO 2 است.


میزان گوگرد زغال سنگ بسته به ذخایر 0.3-6٪ است. محتوای گوگرد شیل نفتی به 1.4-1.7٪، ذغال سنگ نارس -0.1٪ می رسد.

ترکیبات جیوه، فلوئور و کلر در پشت دیگ به صورت گازی وجود دارد.

ترکیب خاکستر سوخت جامد ممکن است حاوی ایزوتوپ های رادیواکتیو پتاسیم، اورانیوم و باریم باشد. این انتشارات عملاً هیچ تأثیری بر وضعیت تشعشعات در منطقه نیروگاه حرارتی ندارند، اگرچه مقدار کل آنها ممکن است از انتشار ذرات معلق در هوا در نیروگاه های هسته ای با همان قدرت بیشتر باشد.

سوخت مایع. که درمهندسی برق حرارتی از نفت کوره، نفت شیل، گازوئیل و سوخت بویلر و کوره استفاده می کند.

گوگرد پیریت در سوخت مایع وجود ندارد. ترکیب خاکستر نفت کوره شامل پنتوکسید وانادیوم (V 2 O 5 ) و همچنین اکسیدهای Ni 2 O 3 ، A1 2 O 3 ، Fe 2 O 3 ، SiO 2 ، MgO و سایر اکسیدها می باشد. محتوای خاکستر نفت کوره از 0.3٪ تجاوز نمی کند. هنگامی که به طور کامل می سوزد، محتوای ذرات جامد در گازهای دودکش حدود 0.1 گرم در متر مکعب است، اما این مقدار در طول دوره تمیز کردن سطوح گرمایش دیگ ها از رسوبات خارجی به شدت افزایش می یابد.

گوگرد در نفت کوره عمدتاً به شکل ترکیبات آلی، گوگرد عنصری و سولفید هیدروژن یافت می شود. محتوای آن به میزان گوگرد روغنی که از آن به دست می آید بستگی دارد.

بسته به میزان گوگرد موجود در آنها، روغن های حرارتی به موارد زیر تقسیم می شوند: S p<0,5%, сернистые S p = 0.5 + 2.0٪و گوگرد بالا S p > 2.0%.

سوخت دیزلیبا توجه به محتوای گوگرد به دو گروه تقسیم می شود: اول - تا 0.2٪ و دوم - تا 0.5٪. سوخت دیگ بخار و کوره کم گوگرد حاوی بیش از 0.5 گوگرد نیست، سوخت گوگرد حاوی حداکثر 1.1، نفت شیل حاوی بیش از 1%.

سوخت گازینشان دهنده "پاک ترین" سوخت آلی است، از زمانی که به طور کامل سوخته است مواد سمیفقط اکسیدهای نیتروژن تشکیل می شود.

خاکستر هنگام محاسبه انتشار ذرات جامد به اتمسفر، باید در نظر داشت که سوخت نسوخته (زیر سوز) همراه با خاکستر وارد جو می شود.

زیر سوز مکانیکی q1 برای کوره های محفظه ای، اگر محتوای قابل احتراق یکسانی را در سرباره و حباب فرض کنیم.

با توجه به این واقعیت که همه انواع سوخت دارای ارزش حرارتی متفاوتی هستند، محتوای خاکستر داده شده Apr و محتوای گوگرد Spr اغلب در محاسبات استفاده می شود.

مشخصات برخی از انواع سوخت در جدول آورده شده است. 1.1.

نسبت ذرات جامد خارج شده از محفظه آتش بستگی به نوع جعبه آتش دارد و می تواند بر اساس داده های زیر گرفته شود:

محفظه هایی با حذف سرباره جامد، 0.95

با حذف سرباره مایع 0.7-0.85 باز کنید

نیمه باز با حذف سرباره مایع 0.6-0.8

فایرباکس های دو محفظه ................... 0.5-0.6

فایرباکس با پیش کوره های عمودی 0.2-0.4

کوره های سیکلون افقی 0.1-0.15

از روی میز 1.1 نشان می دهد که شیل نفتی و زغال سنگ قهوه ای و همچنین زغال سنگ اکیباستوز بیشترین میزان خاکستر را دارند.

اکسیدهای گوگرد انتشار اکسیدهای گوگرد توسط دی اکسید گوگرد تعیین می شود.

همانطور که مطالعات نشان داده است، اتصال دی اکسید گوگرد توسط خاکستر بادی در دودکش های دیگهای برقی عمدتاً به محتوای اکسید کلسیم در جرم کار سوخت بستگی دارد.

در جمع کننده های خاکستر خشک، اکسیدهای گوگرد عملاً جذب نمی شوند.

نسبت اکسیدهای جذب شده در جمع کننده های خاکستر مرطوب، که به محتوای گوگرد سوخت و قلیایی بودن آب آبیاری بستگی دارد، می تواند از نمودارهای ارائه شده در دفترچه راهنما تعیین شود.

اکسیدهای نیتروژن مقدار اکسیدهای نیتروژن بر حسب NO 2 (t / سال، گرم در ثانیه) به اتمسفر با گازهای دودکش یک دیگ بخار (پوشش) با بهره وری تا 30 تن در ساعت می تواند با استفاده از فرمول تجربی محاسبه شود. در دفترچه راهنما



 

شاید خواندن آن مفید باشد: