Шевляков (Анализ уровня загрязнения атмосферы вредными выбросами Хабаровской ТЭЦ-1 и разработка воздухоохранных мероприятий), страница 11

Рис. 10.4. Устройство новой конструкции ДВГУПС

для приготовления ВМЭ к сжиганию в котлах БКЗ

На рисунке 10.4: 1 – топливная цистерна; 2 – патрубок спуска воды; 3, 4 – приёмный трубопровод с отверстиями (4 – не показано) диаметром 6–8 мм; 5 – эмульгатор; 6 – напорный патрубок; 7 – приёмный патрубок; 8 – фильтр; 9 – трубопровод подачи ВМЭ; 10 – трубопровод; 11 – водяные линзы.

Из рисунка 10.4, видно, что приёмный трубопровод установлен внутри цистерны на 3/4 ее длины в отличие от аналогичных устройств, в которых площадь забора топлива незначительна. В данном устройстве забор топлива и находящейся в ней воды производится практически со всего его объёма. Когда топливо и вода проходят через множество перфорированных отверстий по всей длине приёмного трубопровода, они сливаются в трубе в одно грубодисперсное состояние. Перфорированная труба является первой ступенью эмульгирования, поэтому вполне довольно одноразовой циркуляции смеси топлива. Это очень заметно сокращает время и снижает энергозатраты на эмульгирование (т.е. измельчение) топлива и воды. Поступление ВМЭ через напорный патрубок гарантирует непрерывное гравитационное давление топлива на приёмные отверстия и равномерный забор обводнённой смеси через них. Это предоставляет возможность уже при однократной циркуляции по замкнутому кругу подготовить довольно качественную водомазутную эмульсию для сжигания в котле.

Помимо того, местонахождение приемного трубопровода в топливной накопительной цистерне на небольшой высоте от дна и расположение приёмных отверстий фактически по всей площади нижней части цистерны исключает образование в ней застойных зон. Это приводит к сокращению затрат на текущую эксплуатацию устройства [25].

Нужно подчеркнуть, что диаметры приемных отверстий на трубопроводе 3 изготовлены размером 6–8 мм. А их суммарная площадь составляет не менее двух площадей поперечного сечения приёмного трубопровода. Такие диаметры отверстий подтверждаются экспериментальным путём. При диаметре приёмных отверстий менее 6 мм были получены неудовлетворительные результаты приготовления ВМЭ. Слишком маленькие отверстия забивались механическими примесями, присутствующими в мазуте. Но если диаметр отверстий был больше 8 мм наблюдался переход от турбулентного течения топливной смеси к ламинарному течению, при котором не происходит перемешивания и пульсаций. Потому что ламинарное течение характеризуется малыми скоростями движения. Это приводит к приготовлению некачественной водомазутной эмульсии с крупными включениями воды и грубодисперсной структурой. Аргумент же относительно высоты местоположения приёмного трубопровода на расстоянии 100–200 мм от дна цистерны объясняется требованиями к качественному обслуживанию всех элементов системы и соблюдению минимальных расстояний между ними. Необходимо ещё подчеркнуть, что предлагаемые к применению устройства были рассмотрены и одобрены Центром охраны окружающей среды ДВЖД для практического планирования природоохранных мероприятий в котельных предприятий железнодорожного транспорта Дальневосточного региона, работающих на жидком топливе. Итак, основными мероприятиями, обеспечивающими экологическую безопасность работы котельных и котлоагрегатов на электростанциях, становятся разработка и внедрение малоотходных технологий приготовления и сжигания жидкого топлива.

Зависимость эффективности природоохранных мероприятий от способа снижения содержания оксидов азота N0_X в топке котлоагрегатов представлена в таблице 10.1

Таблица 10.1

Эффективность способов уменьшения содержания

оксидов азота в топках котлов

Заключение

В данной выпускной квалификационной работе мною были разработаны и рекомендованы мероприятия по снижению выбросов вредных веществ в атмосферу. Результаты, полученные в ходе работы, показывают, что проблема снижения загрязнения атмосферного воздуха является актуальной.

По сравнению с химическими методами очистки дымовых газов, требующих сравнительно больших затрат, наиболее эффективны способы подавления вредных веществ непосредственно в топках котлов при сжигании жидкого топлива, к которым относятся двухступенчатое сжигание топлива, частичная рециркуляция дымовых газов в топку и сжигание мазута в виде ВМЭ.

Экологический эффект от ожидаемого внедрения рекомендуемых методов заключается в снижении выбросов диоксида азота и других сопутствующих веществ на 20-30% по сравнению с традиционным сжиганием жидкого топлива в котлах Хабаровской ТЭЦ-1.

Это, в конечном итоге, улучшит экологическую ситуацию в Хабаровске.

Список использованных источников

1. Катин, В.Д. Защита окружающей среды при эксплуатации печных и котельных установок: Монография / В.Д. Катин. – Хабаровск: Изд­во ДВГУПС, 2004. – 174 с

2. Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды. ПБ 10­573­03 / Госгортехнадзор России. – М., 2003. – 126 с.

3.   Ахтямов, М.Х. Защита среды обитания : учеб. пособие. В 2 ч. Ч. 1. / В.Д. Катин, М.Х. Ахтямов. – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС. 2006. – 156 с.

4. Катин, В.Д. Защита среды обитания : учеб. пособие. В 2 ч. Ч. 2 / М.Х. Ахтямов, В.Д. Катин. – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2006. – 86 с.

5. Вергазов, B.C. Устройство и эксплуатация котлов: Справ. / B.C. Вергазов. – М.: Стройиздат, 1991. – 282 с.

6. Роддатис, К.Ф. Справочник по котельным установкам малой производительности / К.Ф. Роддатис, АН. Полтарецкий. – М.: Энергоатомиздат. 1989. – 540 с.

1. Катин, В.Д. Сокращение выбросов оксидов азота путем интенсификации теплообмена в топках печей и котлов предприятий железнодорожного транспорта / В.Д. Катин // Сб. науч. тр. ПГУПС. – СПб., 1993. – С. 70–74.

8. Катин, В.Д. Нормирование и сокращение вредных выбросов котельных на предприятиях железнодорожного транспорта / В.Д. Катин Охрана атмосферного воздуха от промышленных выбросов: Сб. науч. тр. ХабИИЖТ. – Хабаровск, 1990 – С. 11–18.

9. Катин, В.Д. Способы снижения вредных выбросов в атмосферу котельными предприятий железнодорожного транспорта. Учеб. пособие / В. Д. Катин – СПб., 1996. – 44 с.

1. Сигал, И.Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива / И.Я. Сигал. – Л., 1988 – 312 с.

2. Борщов, Д.Я. Защита окружающей среды при эксплуатации котлов малой мощности / Д.Я. Борщов, А.Н. Воликов. – М.: Стройиздат, 1987. – 57с.

1. Котлер, В.Р. Оксиды азота в дымовых газах котлов / В.Р. Котлер. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 144 с.

2. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД­86. – П.: Гидрометеоиздат, 1987. – 86 с.

3. Катин. В.Д. Экологическая эффективность горелочных устройств трубчатых печей. Обзорная информация / В.Д. Катин, И.Г. Киселев, А.Р. Эйсмонт / ЦНИИТЭнефтехим. – М., 1993. – 56 с.

4. Лавров, Н.В. Процессы горения топлива и защита окружающей среды​ / Н.В. Лавров, Э.И. Розенфельд, Г.П. Хаустович. – М : Металлургия, 1981. – 240 с.

5. Катин, В.Д. Защита среды обитания : учеб. пособие / В.Д. Катин, М.Х. Ахтямов. – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2007. – 92 с.

6. Об охране окружающей среды: Федеральный закон. – М.:ПРИОР , 2002. – 48c.

7. Об охране атмосферного воздуха: Федеральный закон. – М. 1999. – 32с.

8.  О защите населения и территории от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера : федер. закон. – М. : Инфра, 1994. – 34 с.

9.   Безопасность жизнедеятельности : сб. нормативных док. – М. : АСТ-ЛТД, 1998. – 704 с.

10. Гринин, А.С. Безопасность жизнедеятельности : учеб. пособие / А.С. Гринин, В.Н. Новиков. – М. : ФАИР-ПРЕСС, 2002. – 307 с.

11.  Безопасность жизнедеятельности : учеб. для вузов / под ред. С.В. Белова. – М. : Высш. шк., 2003. – 448 с.

12. Радионов, А.И. Защита биосферы от промышленных выбросов / А.И. Радионов. – М. : Химия, 2005. – 392 с.

13. Катин В.Д., Вольхин И.В., Ахтямов М.Х., Криштоп В.В., Свирин Г.А. Новые установки для приготовления водомазутных эмульсий к малоотходному сжиганию в паровых и водогрейных котлах предприятий железнодорожного транспорта // Фундаментальные исследования. – 2016. – № 3-3. – С. 495-500;

14. Катин В.Д., Вольхин И.В., Свирин Г.А. Устройство для приготовления водотопливной эмульсии // Патент №149636 Россия, МКИ В01Н 3/08. Опубл. 10.01.2015, Бюл. №1