Doğal gazın yanması için baca gazı akış ölçer. Baca gazlarının bileşen bileşimi

Yanma ürünlerinin gazlı bileşenlerinin ölçüm birimleri →

Bölüm İçeriği

Organik yakıtlar kazan fırınlarında yakıldığında karbon oksitler CO x = CO + CO 2, su buharı H 2 O, kükürt oksitler SO x = SO 2 + SO 3, nitrojen oksitler NO x = NO gibi çeşitli yanma ürünleri oluşur. + NO2, polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH'lar), florür bileşikleri, vanadyum bileşikleri V205, katı parçacıklar vb. (bkz. Tablo 7.1.1). Yakıt fırınlarda tam olarak yakılmadığında, egzoz gazları aynı zamanda CH4, C2H4 vb. hidrokarbonları da içerebilir. Eksik yanmanın tüm ürünleri zararlıdır, ancak modern yakıt yanma teknolojisi ile bunların oluşumu en aza indirilebilir [1].

Tablo 7.1.1. Elektrikli kazanlarda organik yakıtların alevli yanmasından kaynaklanan spesifik emisyonlar [3]

Açıklama: A p, S p – sırasıyla yakıtın çalışma kütlesi başına kül ve kükürt içeriği, %.

Çevrenin sıhhi değerlendirmesinin kriteri, yer seviyesindeki atmosferik havada zararlı maddenin izin verilen maksimum konsantrasyonudur (MPC). MAC, insan vücuduna günlük olarak uzun süre maruz kaldığında herhangi bir patolojik değişikliğe veya hastalığa neden olmayan çeşitli maddelerin ve kimyasal bileşiklerin konsantrasyonu olarak anlaşılmalıdır.

Nüfuslu alanların atmosferik havasında izin verilen maksimum zararlı madde konsantrasyonları (MPC) tabloda verilmiştir. 7.1.2 [4]. Zararlı maddelerin maksimum tekli konsantrasyonu, günlük ortalama konsantrasyon olan 20 dakika içinde alınan numunelerle belirlenir.

Tablo 7.1.2. Nüfuslu alanların atmosferik havasında izin verilen maksimum zararlı madde konsantrasyonları

Kirletici İzin verilen maksimum konsantrasyon, mg/m3
Maksimum bir kerelik Günlük ortalama
Toz toksik değildir 0,5 0,15
Kükürt dioksit 0,5 0,05
Karbonmonoksit 3,0 1,0
Karbonmonoksit 3,0 1,0
Nitrojen dioksit 0,085 0,04
Nitrik oksit 0,6 0,06
Kurum (kurum) 0,15 0,05
Hidrojen sülfit 0,008 0,008
Benz(a)piren - 0,1 µg/100 m3
Vanadyum pentoksit - 0,002
Florür bileşikleri (flor ile) 0,02 0,005
Klor 0,1 0,03

Her bir zararlı madde için ayrı ayrı hesaplamalar yapılır, böylece her birinin konsantrasyonu tabloda verilen değerleri aşmaz. 7.1.2. Kazan daireleri için bu koşullar, ifadeyle belirlenen kükürt ve nitrojen oksitlerin etkisini özetleme ihtiyacına ilişkin ek gereklilikler getirilerek sıkılaştırılır.

Aynı zamanda, yerel hava eksiklikleri veya elverişsiz termal ve aerodinamik koşullar nedeniyle, fırınlarda ve yanma odalarında esas olarak karbon monoksit CO (karbon monoksit), hidrojen H2 ve ısıyı karakterize eden çeşitli hidrokarbonlardan oluşan eksik yanma ürünleri oluşur. Kimyasal eksik yanmadan (kimyasal yetersiz yanma) kazan ünitesinde kayıp.

Ek olarak, yanma işlemi, yakıtın ve hava nitrojeninin (N2) çeşitli bileşenlerinin oksidasyonu nedeniyle oluşan bir dizi kimyasal bileşik üretir. Bunların en önemli kısmını nitrojen oksitler NOx ve kükürt oksitler SOx oluşturur.

Azot oksitler, hem havadaki moleküler nitrojenin hem de yakıtın içerdiği nitrojenin oksidasyonu nedeniyle oluşur. Deneysel çalışmalar, kazan fırınlarında oluşan NOx'in ana payının, yani %96‑100'ünün nitrojen monoksit (oksit) NO olduğunu göstermiştir. NO2 dioksit ve nitrojen hemioksit N20 önemli ölçüde daha küçük miktarlarda oluşur ve bunların payları yaklaşık olarak şöyledir: NO2 için - %4'e kadar ve N20 için - toplam NOx emisyonunun yüzde biri. Kazanlarda yakıtın yakılmasıyla ilgili tipik koşullar altında, nitrojen dioksit NO 2 konsantrasyonları, NO içeriğine kıyasla genellikle ihmal edilebilir düzeydedir ve genellikle 0 ila 7 arasında değişir. ppm 20÷30'a kadar ppm. Aynı zamanda, sıcak ve soğuk bölgelerin türbülanslı bir alevde hızla karışması, akışın soğuk bölgelerinde nispeten büyük nitrojen dioksit konsantrasyonlarının ortaya çıkmasına neden olabilir. Ayrıca fırının üst kısmında ve yatay bacada kısmi NO2 emisyonu meydana gelir. T> 900÷1000 K) ve belirli koşullar altında fark edilebilir boyutlara da ulaşabilir.

Yakıtların yanması sırasında oluşan azot hemioksit N20, görünüşe göre kısa süreli bir ara maddedir. Kazanların arkasındaki yanma ürünlerinde pratik olarak N2O yoktur.

Yakıtta bulunan kükürt, kükürt oksitler SOx: kükürt dioksit SO2 (kükürt dioksit) ve kükürt SO3 (kükürt trioksit) anhidritlerinin oluşumunun kaynağıdır. Toplam kitlesel salınım SOx yalnızca yakıttaki S p kükürt içeriğine bağlıdır ve baca gazlarındaki konsantrasyonları aynı zamanda hava akış katsayısına da bağlıdır. Kural olarak, SO2'nin payı %97‑99'dur ve SO3'ün payı, SOx'in toplam veriminin %1‑3'üdür. Kazanlardan çıkan gazlardaki gerçek SO2 içeriği %0,08 ile %0,6 arasında değişir ve SO3 konsantrasyonu %0,0001 ile %0,008 arasında değişir.

Zararlı bileşenler arasında baca gazları Büyük bir grup polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH'lar) tarafından özel bir yer işgal edilmiştir. Pek çok PAH, yüksek kanserojen ve/veya mutajenik aktiviteye sahiptir ve şehirlerde emisyonlarının sıkı bir şekilde kontrol edilmesini ve sınırlandırılmasını gerektiren fotokimyasal dumanı etkinleştirir. Aynı zamanda, fenantren, fluoranten, piren ve diğerleri gibi bazı PAH'lar fizyolojik olarak neredeyse inerttir ve kanserojen değildir.

PAH'lar herhangi bir hidrokarbon yakıtın eksik yanması sonucu oluşur. İkincisi, yakıt hidrokarbonlarının oksidasyon reaksiyonlarının yanma cihazlarının soğuk duvarları tarafından engellenmesi nedeniyle meydana gelir ve ayrıca yakıt ve havanın yetersiz karışımından da kaynaklanabilir. Bu, düşük sıcaklıklara sahip yerel oksidatif bölgelerin veya fazla yakıt içeren bölgelerin fırınlarında (yanma odaları) oluşmasına yol açar.

Dolayı büyük miktar Baca gazlarındaki farklı PAH'lar ve bunların konsantrasyonlarını ölçmenin zorluğu, yanma ürünlerinin kanserojen kirlenme düzeyi ve atmosferik hava en güçlü ve stabil kanserojen olan benzo(a)piren (B(a)P) C 20 H 12 konsantrasyonuyla değerlendirilir.

Yüksek toksisiteleri nedeniyle, vanadyum oksitler gibi akaryakıt yanma ürünlerinden özel olarak söz edilmelidir. Vanadyum, akaryakıtın mineral kısmında bulunur ve yandığında vanadyum oksitler VO, VO2 oluşturur. Ancak, mevduat oluştuğunda konvektif yüzeyler Vanadyum oksitler esas olarak V205 formunda sunulur. Vanadyum pentoksit V 2 O 5, vanadyum oksitlerin en toksik formudur, bu nedenle emisyonları V 2 O 5 cinsinden hesaplanır.

Tablo 7.1.3. Elektrikli kazanlarda organik yakıtların yakılması sırasında yanma ürünlerindeki zararlı maddelerin yaklaşık konsantrasyonu

Emisyonlar = Konsantrasyon, mg/m3
Doğal gaz Akaryakıt Kömür
Azot oksitler NOx (NO2 cinsinden) 200÷ 1200 300÷ 1000 350 ÷1500
Kükürt dioksit SO2 - 2000÷6000 1000÷5000
Sülfürik anhidrit SO3 - 4÷250 2 ÷100
Karbonmonoksit CO 10÷125 10÷150 15÷150
Benz(a)piren C 20 H 12 (0,1÷1, 0)·10 -3 (0,2÷4,0) 10 -3 (0,3÷14) 10 -3
Partikül madde - <100 150÷300

Fuel oil ve katı yakıt yakıldığında emisyonlar aynı zamanda uçucu kül, kurum parçacıkları, PAH'lar ve mekanik yetersiz yanma sonucu yanmamış yakıttan oluşan katı parçacıkları da içerir.

Çeşitli yakıt türlerinin yakılması sırasında baca gazlarındaki zararlı maddelerin konsantrasyon aralıkları tabloda verilmiştir. 7.1.3.

tam yanma ürünlerinin bileşimi

Tam yanma ürünleri aynı zamanda balast bileşenlerini de içerir - nitrojen (N2) ve oksijen (O2).

Azot fırına her zaman hava ile girer ve oksijen, yanma işlemi sırasında kullanılmayan hava akışlarından kalır. Böylece gaz halindeki yakıtın tamamen yanması sırasında oluşan baca gazları dört bileşenden oluşur: CO2, H2O, O2 ve N2

Gaz halindeki yakıt eksik yandığında, baca gazlarında yanıcı bileşenler, karbon monoksit, hidrojen ve bazen metan ortaya çıkar. Büyük bir kimyasal yetersiz yanma ile kurumun oluştuğu yanma ürünlerinde karbon parçacıkları belirir. Yanma bölgesinde hava eksikliği (cst>1), havanın gazla yetersiz karışımı veya torçun soğuk duvarlarla teması durumunda yanma reaksiyonunun sona ermesine yol açan eksik gaz yanması meydana gelebilir.

Örnek. 1 m3 Dashavsky gazının yanmasının kuru yanma ürünleri Kci-35 m3/m3 ürettiğini, yanma ürünlerinin ise aşağıdaki miktarlarda yanıcı bileşenler içerdiğini varsayalım: CO = %0,2; H2=0,10/o; CH4= = %0,05.

Kimyasalın eksik yanmasından kaynaklanan ısı kaybını belirleyin. Bu kayıp şuna eşittir: Q3 = VC, g ("26, 3SO + Yu8N3 + 358CH4) = 35 (126,3-0,2 + 108-0,1 + 358-0,05) =

1890 kJ/m3.

Yanma ürünlerinin çiğlenme noktası aşağıdaki gibi belirlenir. İlk olarak yanma ürünlerinin toplam hacmini bulun.

ve içerdikleri su buharı Vhn miktarını bilerek, aşağıdaki formülü kullanarak su buharı Pngo'nun kısmi basıncını (belirli bir sıcaklıkta doymuş su buharının basıncı) belirleyin.

P»to=vmlVr, bar.

Su buharının kısmi basıncının her değeri belirli bir çiğlenme noktasına karşılık gelir.

Örnek. 1 m3 Dashavskoye'nin yakılmasından doğal gaz= 2,5'te Vr = 25 m3/m3 yanma ürünleri oluşur, buna Vsn = 2,4 m3/m3 su buharı da dahildir. Çiy noktası sıcaklığının belirlenmesi gereklidir.

Yanma ürünlerindeki su buharının kısmi basıncı şuna eşittir:

^0=^/^ = 2,4/25 = 0,096 bar.

Bulunan kısmi basınç 46 °C sıcaklığa karşılık gelir. Bu çiğ noktasıdır. Bu bileşimin baca gazları 46 "C'nin altında bir sıcaklığa sahipse, su buharının yoğunlaşma işlemi başlayacaktır.

Gaz yakıtına dönüştürülen ev tipi sobaların çalışma verimliliği, performans katsayısı (verimlilik) ile karakterize edilir, herhangi bir ısıtma aparatının verimliliği şu şekilde belirlenir: ısı dengesi yani yakıtın yanması sırasında üretilen ısı ile bu ısının faydalı ısıtma için tüketimi arasındaki eşitlik.

Gazlı ev sobalarını çalıştırırken bacalardaki baca gazlarının çiğlenme noktasına kadar soğutulduğu durumlar vardır. Çiy noktası, havanın veya diğer gazların, içerdiği su buharı doymaya ulaşmadan önce soğutulması gereken sıcaklıktır.

1. Enerji verimliliğinin arttırılması için önerilen teknolojinin (yöntemin) tanımı, yeniliği ve farkındalığı.

Kazanlarda yakıt yakarken, "fazla hava" yüzdesi, oksijenin dahil olduğu hava hacminin% 3 ila 70'i (vantuz hariç) arasında değişebilir. Kimyasal reaksiyon yakıtın oksidasyonu (yanması).

Yakıt yanma sürecine katılan “fazla hava”, atmosferik havanın, oksijeni yakıt oksidasyonunun (yanma) kimyasal reaksiyonuna katılmayan kısmıdır, ancak yakıtın çıkışı için gerekli hız rejimini oluşturmak gerekir. kazan brülör cihazından hava karışımı. “Fazla hava” değişken bir değerdir ve aynı kazan için yakılan yakıt miktarı ile ters orantılıdır veya ne kadar az yakıt yakılırsa oksidasyonu (yanması) için o kadar az oksijen gerekir, ancak daha fazla “fazla hava” ortaya çıkar. Kazan brülör cihazından yakıt-hava karışımının gerekli hız rejimi sızıntısını oluşturmak için gerekli. Kullanılan toplam hava akışındaki "fazla hava" yüzdesi tam yanma yakıt, egzoz baca gazlarındaki oksijen yüzdesi ile belirlenir.

"Fazla hava" yüzdesini azaltırsanız, egzoz baca gazlarında yakıtın yetersiz yandığını gösteren karbon monoksit "CO" (zehirli bir gaz) görünecektir; kaybı ve "fazla hava" kullanımı, onu ısıtmak için termal enerji kaybına yol açar, bu da yanmış yakıt tüketimini artırır ve atmosfere sera gazı "CO2" emisyonlarını artırır.

Atmosfer havası %79 nitrojenden (N 2 - atıl gaz yakıtın ve% 21 oksijenin (O2) tam ve stabil yanması için yakıt-hava karışımının santralin brülör cihazından çıkışı için gerekli hız rejimini oluşturma ana işlevini yerine getiren renksiz, tatsız ve kokusuz) bir yakıt oksitleyicidir. Kazan ünitelerinde doğal gazın nominal yanması durumunda egzoz baca gazları %71 nitrojen (N2), %18 su (H2O), %9 karbondioksit (CO2) ve %2 oksijenden (O2) oluşur. Baca gazlarındaki %2'ye eşit oksijen yüzdesi (fırından çıkışta), yakıt-hava karışımının akışı için gerekli hız rejiminin oluşturulmasında rol oynayan toplam hava akışında% 10'luk fazla atmosferik hava içeriğini gösterir. yakıtın tamamen oksidasyonu (yanması) için kazan ünitesinin brülör cihazından.

Kazanlarda yakıtın tamamen yanması sürecinde, NOx oluşumunu (% 90,0'a kadar) önleyecek ve "sera gazları" (CO) emisyonlarını azaltacak olan "fazla havayı" bunlarla değiştirerek baca gazlarından yararlanmak gerekir. 2) yanı sıra yanmış yakıt tüketimi (% 1,5'e kadar).

Buluş termik enerji mühendisliğine, özellikle de yanmaya yönelik enerji santrallerine ilişkindir. çeşitli türler Enerji santrallerinde yakıtların yanması için yakıtlar ve baca gazlarından yararlanma yöntemleri.

Yakıt yakmaya yönelik bir enerji santrali, brülörlere (2) sahip bir fırın (1) ve bir duman aspiratörü (4) ve bir baca (5) aracılığıyla bir bacaya (6) bağlanan bir konvektif baca (3) içerir; baca gazlarının bir baypas borusu (11) aracılığıyla bacaya (5) bağlanan bir dış hava hava kanalı (9) ve bir üfleyici fana bağlanan, dış hava ve baca gazları karışımından oluşan bir hava kanalı (14) (13); hava kanalına (9) monte edilmiş bir gaz kelebeği (10) ve baca gazı bypass boru hattına (11) monte edilmiş bir valf (12), burada gaz kelebeği (10) ve valf (12) aktüatörlerle donatılmıştır; konvektif bacada (3) bulunan, üfleyici fana (13) bağlanan ve ısıtılmış dış hava ve baca gazları karışımının hava kanalı (15) aracılığıyla brülörlere (2) bağlanan hava ısıtıcısı (8); konvektif bacanın (3) girişine monte edilen ve baca gazlarındaki oksijen ve karbon monoksit içeriğini belirlemek için bir gaz analiz cihazına (17) bağlanan baca gazlarını örneklemek için sensör (16); gaz analiz cihazına (17) ve gaz kelebeği (10) ve valfin (12) aktüatörlerine bağlanan elektronik kontrol ünitesi (18). Bir enerji santralinde yakıt yakmak için baca gazlarından yararlanmaya yönelik bir yöntem, baca gazlarının atmosferik basınçtan daha yüksek bir statik basınca sahip bir kısmının bir bacadan (5) seçilmesini ve bunun bir baca gazı bypass boru hattı (11) aracılığıyla bir dış hava kanalına beslenmesini içerir. (9) dış havanın statik basıncının atmosferik basınçtan daha düşük olduğu; elektronik kontrol ünitesi (18) tarafından kontrol edilen kısma (10) ve valf (12) aktüatörleri tarafından dış hava ve baca gazlarının beslenmesinin düzenlenmesi, böylece dış havadaki oksijen yüzdesinin, dış havadaki oksijen yüzdesinin, konvektif bacanın (3) girişinde, karbon monoksit yokluğunda baca gazlarındaki oksijen içeriği %1'den azdı; homojen bir dış hava ve baca gazı karışımı elde etmek için baca gazlarının hava kanalında (14) ve üfleyici fanda (13) dış hava ile daha sonra karıştırılması; baca gazlarının ısısını geri dönüştürerek elde edilen karışımın hava ısıtıcısında (8) ısıtılması; ısıtılan karışımın hava kanalı (15) vasıtasıyla brülörlere (2) verilmesidir.

2. Toplu uygulama ile enerji verimliliğinin artırılmasının sonucu.
Kazan dairelerinde, termik santrallerde veya eyalet bölgesi enerji santrallerinde %1,5'a kadar yanmış yakıt tasarrufu

3. Bu teknolojinin uygulanmasına yönelik nesnelerin listesini genişletmek için ek araştırmalara ihtiyaç var mı?
Var çünkü Önerilen teknoloji motorlara da uygulanabilir içten yanma ve gaz türbini tesisleri için.

4. Önerilen enerji verimliliği teknolojisinin kitlesel ölçekte uygulanmamasının nedenleri.
Bunun ana nedeni, önerilen teknolojinin yeniliği ve ısı ve enerji mühendisliği alanındaki uzmanların psikolojik ataletidir. Önerilen teknolojinin Enerji ve Ekoloji Bakanlıklarında, elektrik ve termal enerji üreten enerji şirketlerinde aracılık edilmesi gerekmektedir.

5. Önerilen teknolojinin (yöntemin) uygulanmasına yönelik mevcut teşvik, zorlama ve teşvik tedbirleri ve bunların iyileştirilmesi ihtiyacı.
Kazan ünitelerinden kaynaklanan NOx emisyonlarına yönelik yeni ve daha sıkı çevresel gerekliliklerin getirilmesi

6. Çeşitli sitelerde teknolojinin (yöntem) kullanımına ilişkin teknik ve diğer kısıtlamaların varlığı.
Her türlü yakıtı yakan kazanlar için "RUSYA FEDERASYONU ENERJİ SANTRALLERİ VE ŞEBEKELERİNİN TEKNİK İŞLETİLMESİNE İLİŞKİN KURALLAR" RF ENERJİ BAKANLIĞI 19 HAZİRAN 2003 No. 229 Emri"nin 4.3.25 maddesinin geçerliliğini genişletin. Aşağıdaki baskıda: “...Kontrol yükü aralığında herhangi bir yakıt yakan buhar kazanlarında, yanması kural olarak fırın çıkışındaki fazla hava katsayıları 1,03'ten az olacak şekilde gerçekleştirilmelidir... ”.

7. Ar-Ge ve ek test ihtiyacı; Çalışmanın konuları ve hedefleri.
Ar-Ge ihtiyacı, ısı ve enerji şirketlerinin çalışanlarını önerilen teknolojiye alıştırmak için görsel bilgi (eğitim filmi) elde etmektir.

8. Bu teknolojinin (yöntemin) kullanımını düzenleyen ve uygulanması zorunlu olan düzenlemelerin, kuralların, talimatların, standartların, gerekliliklerin, yasaklayıcı önlemlerin ve diğer belgelerin mevcudiyeti; bunlarda değişiklik yapma ihtiyacı veya bu belgelerin oluşum ilkelerini değiştirme ihtiyacı; önceden var olanın varlığı düzenleyici belgeler, düzenlemeler ve bunların restorasyonu ihtiyacı.
“RUSYA FEDERASYONU ENERJİ SANTRALLERİNİN VE ŞEBEKELERİNİN TEKNİK İŞLETİMİNE İLİŞKİN KURALLAR RF ENERJİ BAKANLIĞI'NIN 19 HAZİRAN 2003 229 SayıLI EMRİ” kapsamını genişletin

Her türlü yakıt yakan kazanlar için madde 4.3.25. Bir sonraki baskıda: "... Kontrol yükü aralığı dahilinde yakıt yakan buhar kazanlarında, yanması kural olarak fırın çıkışındaki aşırı hava katsayıları 1,03'ten az olacak şekilde gerçekleştirilmelidir.».

madde 4.3.28. "... Kükürtlü yakıt kazanı, hava ısıtma sistemi (hava ısıtıcıları, sıcak hava devridaim sistemi) önceden açılmış haldeyken ateşlenmelidir. Sıvı yakıtlı bir kazanın ilk ateşleme periyodu sırasında hava ısıtıcısının önündeki hava sıcaklığı, kural olarak 90°C'nin altında olmamalıdır. Başka türde yakıt kullanan bir kazanın ateşlenmesi, hava devridaim sistemi önceden açıkken yapılmalıdır.»

9. Yeni kanun ve yönetmeliklerin geliştirilmesi veya mevcut kanun ve yönetmeliklerin değiştirilmesi ihtiyacı.
Gerekli değil

10. Uygulananların mevcudiyeti pilot projeler, gerçek etkinliklerinin analizi, tespit edilen eksiklikler ve birikmiş deneyim dikkate alınarak teknolojinin iyileştirilmesine yönelik öneriler.
Önerilen teknolojinin testi, 24,0 kW nominal güce sahip, ancak 8,0 yük altında binanın cephesine boşaltılan cebri çekişli ve egzoz baca gazları (doğal gaz yanma ürünleri) ile duvara monte bir gaz kazanı üzerinde gerçekleştirildi. kW. Kazana baca gazı beslemesi, kazanın koaksiyel bacasının alev emisyonundan 0,5 m mesafeye monte edilen bir kutu vasıtasıyla gerçekleştirildi. Kutu, doğal gazın tamamen yanması için gerekli olan "fazla havanın" yerini alan, kaçan dumanı tuttu ve kazan baca çıkışına (standart konum) monte edilen bir gaz analizörü, emisyonları izledi. Deney sonucunda NOx emisyonlarını %86,0, sera gazı CO2 emisyonlarını ise %1,3 oranında azaltmak mümkün oldu.

11. Bu teknolojinin toplu olarak tanıtılmasıyla diğer süreçleri etkileme olasılığı (çevresel durumdaki değişiklikler, insan sağlığı üzerindeki olası etki, enerji tedarikinin güvenilirliğinin artması, günlük veya mevsimsel yük programlarındaki değişiklikler) enerji ekipmanları, enerji üretimi ve iletiminin ekonomik göstergelerindeki değişiklikler vb.).
İnsanların sağlığını etkileyen çevresel durumun iyileştirilmesi ve termal enerji üretilirken yakıt maliyetlerinin azaltılması.

12. Tanıtılan teknolojiyi kullanmak ve üretimi geliştirmek için nitelikli personelin özel eğitimine duyulan ihtiyaç.
Kazan ünitelerinin mevcut işletme personelinin önerilen teknoloji konusunda eğitilmesi yeterli olacaktır.

13. Tahmini uygulama yöntemleri:
Önerilen teknoloji maksimum iki yıl içinde kendini amorti ettiğinden ticari finansman (maliyet kurtarma ile).

Bilgiyi sağlayan: Y. Panfil, PO Box 2150, Kişinev, Moldova, MD 2051, e-posta: [e-posta korumalı]


İçin enerji tasarrufu teknolojisinin bir açıklamasını ekleyin Kataloğa girin, anketi doldurun ve adresine gönderin. “Kataloğa” olarak işaretlendi.

Sayfa 1


Baca gazlarının bileşimi yanma reaksiyonlarına göre hesaplanır bileşenler yakıt.

Baca gazlarının bileşimi, gaz analizörleri adı verilen özel cihazlar kullanılarak belirlenir. Bunlar, optimum değeri yakıt tipine, yanma cihazının tipine ve kalitesine bağlı olan egzoz baca gazlarındaki karbondioksit içeriğine bağlı olarak yanma işleminin mükemmellik ve verimlilik derecesini belirleyen ana cihazlardır.

Kararlı durum koşulları altında baca gazlarının bileşimi şu şekilde değişir: H2S ve S02 içeriği giderek azalır, 32, CO2 ve CO - önemsiz ölçüde değişir / Oksanın katman katman yanması ile katalizörün üst katmanları yenilenir alttakilerden önce. Reaksiyon odasında kademeli bir sıcaklık düşüşü gözlenir ve reaktör çıkışındaki baca gazlarında oksijen görülür.


Baca gazlarının bileşimi numunelerle kontrol edilir.

Baca gazının bileşimi sadece su buharı içeriğine göre değil aynı zamanda diğer bileşenlerin içeriğine göre de belirlenir.

Baca gazlarının bileşimi torç uzunluğuna göre değişir. Işınımsal ısı transferi hesaplanırken bu değişikliğin dikkate alınması mümkün değildir. Bu nedenle, radyasyonla ısı transferinin pratik hesaplamaları, odanın sonundaki baca gazlarının bileşimine dayanmaktadır. Bu bir basitleştirmedir bir ölçüde Yanma işleminin genellikle odanın çok büyük olmayan ilk kısmında yoğun bir şekilde ilerlediği ve dolayısıyla çoğu odalar bazen bileşimi odanın sonundakine yakın olan gazlar tarafından işgal edilir. Sonunda neredeyse her zaman çok az sayıda eksik yanma ürünü içerir.

Baca gazlarının bileşimi, yakıt bileşenlerinin yanma reaksiyonlarına göre hesaplanır.

Farklı alanlardan gelen gazın tamamen yanması sırasında baca gazlarının bileşimi biraz farklılık gösterir.

Baca gazlarının bileşimi şunları içerir: 2 61 kg CO2; 0 45 kg H2O; 1 kg kömür başına 7 34 kg N2 ve 3 81 kg hava. 870 C'de 1 kg kömür başına baca gazlarının hacmi 45 m3, 16 C'de 11 3 m3'e eşittir; baca gazı karışımının yoğunluğu 0,318 kg/l3 olup, bu aynı sıcaklıktaki havanın yoğunluğunun 1,03 katıdır.

Toksik (zararlı) denir kimyasal bileşikler insan ve hayvan sağlığını olumsuz yönde etkilemektedir.

Yakıt türü, yanması sırasında oluşan zararlı maddelerin bileşimini etkiler. Enerji santrallerinde katı, sıvı ve gaz yakıtlar kullanılır. Kazan baca gazlarında bulunan ana zararlı maddeler şunlardır: kükürt oksitler (SO 2 ve SO 3), nitrojen oksitler (NO ve NO 2), karbon monoksit (CO), vanadyum bileşikleri (esas olarak vanadyum pentoksit V 2 O 5). İLE zararlı maddeler kül de içerir.

Katı yakıt. Termik enerji mühendisliğinde kömür (kahverengi, taş, antrasit kömür), bitümlü şist ve turba kullanılmaktadır. Katı yakıtın bileşimi şematik olarak gösterilmiştir.

Gördüğünüz gibi yakıtın organik kısmı karbon C, hidrojen H, oksijen O, organik kükürt Sopr'dan oluşuyor. Yakıtın yanıcı kısmının bir takım birikintilerden bileşimi ayrıca inorganik pirit kükürt FeS2'yi de içerir.

Yakıtın yanıcı olmayan (mineral) kısmı nemden oluşur K ve kül A. Yakıtın mineral bileşeninin ana kısmı, yanma sırasında baca gazları tarafından taşınan uçucu küle dönüşür. Diğer kısım ise fırının tasarımına ve yakıtın mineral bileşeninin fiziksel özelliklerine bağlı olarak cürufa dönüşebilir.

Yerli kömürlerin kül içeriği çok değişkenlik göstermektedir (%10-55). Baca gazlarının toz içeriği de buna bağlı olarak değişmekte olup, yüksek küllü kömürlerde 60-70 g/m3'e ulaşmaktadır.

Külün en önemli özelliklerinden biri taneciklerinin 1-2 mikron ile 60 mikron ve üzeri arasında değişen farklı boyutlarda olmasıdır. Külü karakterize eden bir parametre olarak bu özelliğe dispersiyon adı verilir.

Kimyasal bileşim Katı yakıt külü oldukça çeşitlidir. Tipik olarak kül, silikon, alüminyum, titanyum, potasyum, sodyum, demir, kalsiyum ve magnezyum oksitlerden oluşur. Küldeki kalsiyum, serbest oksit formunda ve ayrıca silikatlar, sülfatlar ve diğer bileşiklerin bileşiminde mevcut olabilir.

Katı yakıtların mineral kısmının daha ayrıntılı analizleri, külün küçük miktarlarda diğer elementleri (örneğin, germanyum, bor, arsenik, vanadyum, manganez, çinko, uranyum, gümüş, cıva, flor, klor) içerebileceğini göstermektedir. Listelenen elementlerin mikro safsızlıkları, farklı parçacık boyutlarındaki uçucu kül fraksiyonlarında eşit olmayan bir şekilde dağılır ve genellikle parçacık boyutunun küçülmesiyle içerikleri artar.

Katı yakıt aşağıdaki formlarda kükürt içerebilir: yakıtın organik kısmının moleküllerinde pirit Fe2S ve pirit FeS2 ve mineral kısmında sülfatlar formunda. Yanma sonucunda kükürt bileşikleri, yaklaşık %99'u kükürt dioksit SO2 olmak üzere kükürt oksitlere dönüştürülür.


Kömürün kükürt içeriği yatak durumuna bağlı olarak %0,3-6 arasındadır. Bitümlü şistteki kükürt içeriği %1,4-1,7'ye, turba ise %-0,1'e ulaşır.

Kazanın arkasında gaz halinde cıva, flor ve klor bileşikleri bulunur.

Katı yakıt külünün bileşimi potasyum, uranyum ve baryumun radyoaktif izotoplarını içerebilir. Bu emisyonların termik santral alanındaki radyasyon durumu üzerinde neredeyse hiçbir etkisi yoktur, ancak toplam miktarları aynı güce sahip nükleer santrallerdeki radyoaktif aerosol emisyonlarını aşabilir.

Sıvı yakıt. İÇİNDE Termik enerji mühendisliğinde akaryakıt, kaya yağı, dizel ve kazan ve fırın yakıtı kullanılır.

Sıvı yakıtta pirit kükürt yoktur. Akaryakıt külünün bileşimi, vanadyum pentoksitin (V205) yanı sıra Ni203, A1203, Fe203, Si02, MgO ve diğer oksitleri içerir. Akaryakıtın kül içeriği %0,3'ü geçmez. Tamamen yandığında baca gazlarındaki katı partikül içeriği yaklaşık 0,1 g/m3 civarındadır ancak kazanların ısıtma yüzeylerinin dış birikintilerden temizlenmesi döneminde bu değer keskin bir şekilde artar.

Fuel oildeki kükürt esas olarak organik bileşikler, elementel kükürt ve hidrojen sülfür formunda bulunur. İçeriği elde edildiği yağın kükürt içeriğine bağlıdır.

İçlerindeki kükürt içeriğine bağlı olarak, ısıtma yağları aşağıdakilere ayrılır: düşük kükürtlü S p<0,5%, сернистые S p = %0,5+ %2,0 ve yüksek kükürt S p >%2,0.

Dizel yakıt kükürt içeriğine göre iki gruba ayrılır: birincisi -% 0,2'ye kadar ve ikincisi -% 0,5'e kadar. Düşük kükürtlü kazan ve fırın yakıtı en fazla 0,5 kükürt içerir, kükürt yakıtı en fazla 1,1 içerir, kaya yağı en fazla 0,5 kükürt içerir 1%.

Gazlı yakıt tamamen yakıldığı için “en temiz” organik yakıtı temsil eder. zehirli maddeler sadece nitrojen oksitler oluşur.

Kül. Katı parçacıkların atmosfere emisyonunu hesaplarken, yanmamış yakıtın (yetersiz yanma) külle birlikte atmosfere girdiğini hesaba katmak gerekir.

Cüruf ve sürüklenmede aynı yanıcı içeriğin olduğunu varsayarsak, hazneli fırınlar için mekanik yetersiz yakma q1.

Tüm yakıt türlerinin farklı kalorifik değerlere sahip olması nedeniyle hesaplamalarda sıklıkla verilen kül içeriği Apr ve kükürt içeriği Spr kullanılır.

Bazı yakıt türlerinin özellikleri tabloda verilmiştir. 1.1.

Ocaktan taşınan katı parçacıkların oranı, yanma odasının tipine bağlıdır ve aşağıdaki verilere göre alınabilir:

Katı cüruf giderme özelliğine sahip hazneler., 0,95

Sıvı cüruf giderme ile açık 0,7-0,85

Sıvı cüruf gidermeli yarı açık 0,6-0,8

İki odalı ocaklar.................. 0,5-0,6

Dikey ön fırınlı ocaklar 0,2-0,4

Yatay siklon fırınları 0,1-0,15

Masadan Şekil 1.1, bitümlü şist ve kahverengi kömürün yanı sıra Ekibastuz kömürünün de en yüksek kül içeriğine sahip olduğunu göstermektedir.

Kükürt oksitler. Kükürt oksitlerin emisyonu kükürt dioksit ile belirlenir.

Araştırmaların gösterdiği gibi, buhar kazanlarının bacalarındaki uçucu kül tarafından kükürt dioksitin bağlanması esas olarak yakıtın çalışma kütlesindeki kalsiyum oksit içeriğine bağlıdır.

Kuru kül toplayıcılarda kükürt oksitler pratikte yakalanmaz.

Yakıtın kükürt içeriğine ve sulama suyunun alkaliliğine bağlı olarak ıslak kül toplayıcılarda tutulan oksitlerin oranı, kılavuzda sunulan grafiklerden belirlenebilir.

Azot oksitler. Verimliliği 30 t/saat'e kadar olan bir kazanın (gövde) baca gazları ile atmosfere NO 2 cinsinden (t/yıl, g/s) yayılan nitrojen oksit miktarı, ampirik formül kullanılarak hesaplanabilir. kılavuzda.



 

Okumak faydalı olabilir: