Экологичность и безопасность при эксплуатации котла с топочным устройством кипящего слоя, работающим на высокозольном топливе
экологичность котел оксид сера
Травкин Антон Сергеевич
2009
1. Введение При рассмотрении проекта котла или другой ВТУ необходимо рассматривать его экономичность, безопасность и безаварийность производственных процессов. Предусмотренные политикой государства в области охраны труда и экологии законы, «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.1997 года, законом «О рациональной безопасности населения» от 09.01.1996 года, законом «Об охране окружающей природной среды» от 19.12.1991 года, направлены в первую очередь на оценку опасностей и предотвращение их.
Оценка опасностей различных производственных объектов заключается в определении возможных чрезвычайных ситуаций, разрушительных воздействий пожаров и взрывов на эти объекты, а также воздействия этих факторов на людей. Происходит оценка этих опасностей на стадии проектирования на основе нормативных требований, разработанных с учётом наихудшего варианта чрезвычайной ситуации.
Оценка экологичности происходит по нормативным документам в зависимости от воздействия объекта на окружающую среду. К примеру, в случаи рассмотрения котла таким воздействием будет выбросы вредных веществ в атмосферу.
2. Поступление вредных веществ в атмосферу при сжигании в низкотемпературном слое высокозольного топлива. И пути их снижения При традиционных методах сжигания твёрдого топлива наиболее массовыми вредными выбросами являются летучая зола с недогоревшими частицами топлива, оксиды серы, углерода и азота. Наиболее опасно сочетание в продуктах сгорания диоксида азота и серы. Кроме того, сжиганию углей может сопутствовать поступление в атмосферу микроэлементов, а также полициклических ароматических углеводородов, сажи, естественных радионуклидов и т.д.[1,2], которые в данной работе не рассматриваются, так как используется метод сжигания в низкотемпературном кипящем слое. В этом случае может быть подобранна оптимальная комбинация температурного уровня процесса, коэффициента избытка воздуха и времени пребывания частиц в слое, позволяющая избавиться от значительной части из выбросов. Потому далее рассматриваем только выбросы оксидов азота, серы и углерода.
2.1 Расчёт выбросов оксидов азота в атмосферу и методы их снижения
Количество оксидов азота (в пересчёте на NO2), выбрасываемых в единицу времени (т/год, г/с), рассчитываем по формуле[3]:
МNO2 = 0.001*B*Qнр*KNO2(1-β), где
В – расход топлива за рассматриваемый период времени (В = 520 г/с)
Qнр – теплота сгорания топлива (16,9 МДж)
КNO2 – параметр, характеризующий количество оксидов азота, образующихся на 1 ГДж тепла (0,027 кг/ГДж)
β – коэффициент, учитывающий степень снижения выбросов в результате применения технических решений.
МNO2 = 0,001*520*16,9*0,027 = 0,24 г/с
Эффективное снижение выбросов оксидов азота (в сравнении с традиционными методами сжигания) достигается при сжигании топлива в кипящем слое при температурах слоя 950 0С. Метод дозированного впрыска воды в зону горения [1,2] является, малозатратным методом, предназначенным для подавления образования оксидов азота в топочной камере.
При этом сохраняется высокая надёжность и экономичность работы установки в случаи оптимального количества впрыска воды (около 7% от расхода топлива). ............
