Антиплагиат (1222347)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

19.06.2015АнтиплагиатУважаемый пользователь!Обращаем ваше внимание, что система Антиплагиат отвечает на вопрос, является ли тот или иной фрагменттекста заимствованным или нет. Ответ на вопрос, является ли заимствованный фрагмент именно плагиатом, ане законной цитатой, система оставляет на ваше усмотрение. Также важно отметить, что система находитисточник заимствования, но не определяет, является ли он первоисточником.Информация о документе:Имя исходного файла:Имя компании:Комментарий:Тип документа:Имя документа:Текстовыестатистики:Индекс читаемости:Неизвестные слова:Макс. длина слова:Большие слова:д..docxДальневосточный гос. Университет путей сообщенияРезвухина ЮлияПРочееМЕТОДЫ СНИЖЕНИЯ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ ИЗ КОТЕЛЬНОЙ ЛОКОМОТИВНОГО ДЕПОСТАНЦИИ БЕЛОГОРСКсложныйв пределах нормыв пределах нормыв пределах нормыКоллекция/модуль поискаДоля в Доля вотчёте текстеИсточникСсылка на источник[1] rsl01002882180.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01002000000/rsl01002882000/rsl01002882...РГБ, диссертации 16,43% 16,43%[2] Улучшение экономичес...http://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=2642Интернет(Антиплагиат)6,91% 6,91%[3] Конденсационный энер...http://otherreferats.allbest.ru/physics/00138017_0.htmlИнтернет(Антиплагиат)5,45% 5,45%[4] rsl01000336840.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01000000000/rsl01000336000/rsl01000336...РГБ, диссертации 0,27% 4,55%[5] rsl01002321033.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01002000000/rsl01002321000/rsl01002321...РГБ, диссертации 1,62% 3,93%[6] Разработка воздухоох...http://www.rosdiplom.ru/library/prosmotr.aspx?id=496198Интернет(Антиплагиат)1,76% 2,55%[7] Описание технологиче...http://coolreferat.com/%D0%9E%D0%BF%D0%B8%D1%81%D0%B0%D0%BD%...

Интернет(Антиплагиат)2,24% 2,24%[8] Реферат: Проектирова...http://www.bestreferat.ru/referat­29947.htmlИнтернет(Антиплагиат)2,17% 2,17%[9] Источник 9http://www.rosteplo.ru/Npb_files/Instr_parov_kotlov_na_gidk_...Интернет(Антиплагиат)1,82% 1,82%[10] Источник 10http://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=351Интернет(Антиплагиат)1,59% 1,67%[11] Источник 11http://window.edu.ru/resource/397/70397/files/3.pdfИнтернет(Антиплагиат)0,32% 1,63%[12] Материалы конференци...http://www.mstu.edu.ru/science/conferences/nio2009/conferenc...Интернет(Антиплагиат)0,06% 1,55%[13] Новые технологии в т...http://venec.ulstu.ru/lib/disk/2010/Warapov1.pdfИнтернет(Антиплагиат)0,54% 1,54%[14] Источник 14http://referat.kulichki.net/referats/rkr/2001­v­437.zipИнтернет(Антиплагиат)1,49% 1,49%[15] rsl01000217557.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01000000000/rsl01000217000/rsl01000217...РГБ, диссертации 0,12% 1,46%[16] Автоматическое подде...http://knowledge.allbest.ru/physics/3c0b65625b3bc68b4d43b894...Интернет(Антиплагиат)[17] rsl01003304283.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01003000000/rsl01003304000/rsl01003304...РГБ, диссертации 0,01% 1,38%[18] Зверева Э.Р., Фарахо...http://www.kgeu.ru/Document/GetDocument/7860d714­58f6­43c7­b...Интернет(Антиплагиат)[19] rsl01002937497.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01002000000/rsl01002937000/rsl01002937...РГБ, диссертации 0%0,73% 1,45%0,91% 1,31%1,27%[20] МАЛООТХОДНЫЕ ТЕХНОЛО...

http://cyberleninka.ru/article/n/maloothodnye­tehnologii­eks...Интернет(Антиплагиат)0,81% 1,18%[21] Источник 21Интернет(Антиплагиат)1,17% 1,17%http://www.rosteplo.ru/Npb_files/bez_KSFRqc.zipДальневосточныйгос. Университет 0,13% 1,17%путей сообщения[22] Новое устройство для...[23] rsl01003315879.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01003000000/rsl01003315000/rsl01003315...РГБ, диссертации 0,91% 1,15%[24] Источник 24http://www.tehdoc.ru/repository/typeprotlabour/047.zipИнтернет(Антиплагиат)0,69% 1,1%[25] Сокращение стоимости...http://knowledge.allbest.ru/physics/3c0a65625b2bc78a5c53a894...Интернет(Антиплагиат)0%[26] Источник 26http://www.5ka.ru/1/37918/1.htmlИнтернет(Антиплагиат)0,51% 1,03%[27] rsl01005094298.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01005000000/rsl01005094000/rsl01005094...РГБ, диссертации 0%0,96%[28] приложения к письму ...http://www.npi­tu.ru/assets/files/docs/ces/pril1032382.pdf#3Интернет(Антиплагиат)0%0,79%[29] rsl01002324866.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01002000000/rsl01002324000/rsl01002324...РГБ, диссертации 0%0,75%[30] rsl01005384118.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01005000000/rsl01005384000/rsl01005384...РГБ, диссертации 0,12% 0,73%[31] Справочник эколога п...http://www.studmed.ru/docs/document11501?view=1#1Интернет(Антиплагиат)[32] rsl01000265506.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01000000000/rsl01000265000/rsl01000265...РГБ, диссертации 0,01% 0,5%[33] rsl01003012104.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01003000000/rsl01003012000/rsl01003012...РГБ, диссертации 0%0,48%[34] rsl01004728695.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01004000000/rsl01004728000/rsl01004728...РГБ, диссертации 0%0,38%[35] rsl01004392592.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01004000000/rsl01004392000/rsl01004392...РГБ, диссертации 0,17% 0,36%http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13262438&repNumb=11,07%0,37% 0,61%1/2219.06.2015Антиплагиат[36] rsl01004592435.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01004000000/rsl01004592000/rsl01004592...РГБ, диссертации 0,02% 0,33%[37] rsl01000329484.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01000000000/rsl01000329000/rsl01000329...РГБ, диссертации 0%[38] rsl01000190528.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01000000000/rsl01000190000/rsl01000190...РГБ, диссертации 0,07% 0,28%[39] rsl01002635271.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01002000000/rsl01002635000/rsl01002635...РГБ, диссертации 0,11% 0,26%[40] rsl01000196415.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01000000000/rsl01000196000/rsl01000196...РГБ, диссертации 0,08% 0,23%Дальневосточныйгос. Университет 0,04% 0,19%путей сообщения[41] Катин Ч1 редакт.DOC[42] rsl01002316362.txt0,32%РГБ, диссертации 0%0,12%[43] Ливина Наталья Юрьев...http://dlib.rsl.ru/rsl01002000000/rsl01002316000/rsl01002316...Академия ВЭГУ0,1%[44] Танаев_УП.docxДальневосточныйгос. Университет 0%путей сообщения0,1%0%Частично оригинальные блоки: 0% Оригинальные блоки: 50,26% Заимствование из "белых" источников: 0% Итоговая оценка оригинальности: 50,26% http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13262438&repNumb=12/2219.06.2015АнтиплагиатАннотацияIn this thesis work on the example of the locomotive depot Belogorsk ­ East (TCHR­22) shows the characteristics of the boiler is, the analysis of emissions andtheir calculations and also shows the methods to ensure safety in the operation of steam boilers.The thesis work will be considered by the technical justification of techniques to reduce emissions and heat engineering techniques to reduce the formation ofnitrogen oxides and related pollutants.Thesis consists of several sections: description of the boiler as a source of air pollution; analysis of existing schemes of cooking oil; theory of the formation ofpollutants from the combustion of fuel oil and justification of methods of combustion emissions; labor safety.СодержаниеВведение 4Характеристика котельной ­ объекта проектирования как источниказагрязнения атмосферного воздуха5Котельная – источник загрязнения атмосферы5Описание и техническая характеристика газомазутных паровых котловтипа КВр­0,59Мазутоснабжение котельной14Анализ существующих схем приготовления мазута для сжигания вкотельных17Мазут как топливо и основной загрязнитель поверхности водныхобъектов​ при эксплуатации котельных установок22Анализ экологичности использования мазута в котельных напредприятиях железнодорожного транспорта и схем приготовленияводомазутных эмульсий25Повышение эффективности сжигания мазута в виде водомазутныхэмульсий29Разработка новых установок для приготовления водомазутной эмульсиик сжиганию в котлах34Основы теории образования загрязняющих веществ при сжигании мазутав топках котлов и обоснование методов сжигания вредных выбросов ватмосферу40Анализ механизмов образования оксидов азота при горении жидкоготоплива43Анализ механизмов образования [23]продуктов неполного горения оксидовсеры при сжигании мазута50Расчет выбросов вредных веществ в атмосферу52Техническое обоснование методов сокращения вредных выбросов изкотельной в воздушный бассейн 54Теплотехнические методы сокращения образования оксидов азота исопутствующих вредных веществ в топках котлов56Обеспечение безопасности труда при эксплуатации паровых котлов61Безопасность обслуживания парового котла61Продувка котла62Аварийная остановка котла63Средства индивидуальной защиты65Заключение 66Список использованных источников67ВведениеВ данной дипломной работе на примере предприятия локомотивного ремонтного депо Белогорск – Восточный (ТЧР­22), будет приведенахарактеристика котельной, произведен анализ вредных выбросов и их расчеты, а так же приведены методы обеспечения безопасности труда приэксплуатации паровых котлов.В дипломной работе будут рассмотрены техническое обоснование методов сокращения вредных выбросов и теплотехнические методы сокращенияобразования оксидов азота и сопутствующих вредных веществ.Дипломная работа состоит из нескольких разделов: характеристика котельной как источника​ загрязнения атмосферного воздуха; анализсуществующих схем приготовления мазута; теория образования загрязняющих веществ при сжигании мазута и обоснование методов сжиганиявредных выбросов; обеспечение безопасности труда.1 Характеристика котельной ­ объекта проектирования, как источника загрязнения атмосферного воздухаВыработка тепла и горячей воды котлами котельной производится практически на полную мощность в зависимости от объемов потребления, сезонно­погодных условий и обеспеченности топливом. В ближайшие 5 лет увеличение производства тепла и горячей воды на существующих мощностях непланируется, увеличение возможно только за счет ввода новых мощностей.Котлами котельных по трубам (источниками выбросов) в атмосферу выбрасываются ­ оксид углерода, пыль неорганическая, ангидрид сернистый,азота диоксид и оксид,­ при использовании в качестве топлива угля, взвешенные вещества (при использовании дров), бенз(а)пирен и эти выбросыявляются основными, самыми мощными на предприятии.Котельная – источник загрязнения атмосферыОписание процесса горения топлив во всех промышленных аппаратах носит качественный характер. Инженерные методы расчета фактическиотсутствуют.​ Топочные устройства (топки водогрейных и паровых котлов, технологические топки и др.) в разных отраслях техники создаютсяопытным путем. Причинами такого положения являются сложность процесса турбулентного движения и тем более турбулентного движения сгорением, многоканальность и сложность путей химического реагирования и др. [1].В общей классификации химических реакций процесс горения может рассматриваться как окислительно­восстановительная реакция, которойприсущи дополнительно следующие особенности:­ Чрезвычайно малая длительность времени пребывания газов в топке (0,01–0,1 с) и соответственно малое время на образование смеси, способнойреагировать. За короткое время должно осуществиться образование горючей смеси путем перемешивания до молекулярного уровня молей реагентов(воздух и топливо), расстояние между которыми имеет приблизительно такой же порядок, что и масштаб потока.­ Существование нижнего и верхнего концентрационных пределов, без которых реакция горения не может иметь место.­ Существование минимальной температуры, ниже которой горение не может начаться.­ Высокая температура реакции горения (1350–2000 °С), значительно превышающая температуру,​ допускаемую для современных металлов исплавов, в связи, с чем возникает проблема тепловой защиты стенок топочной камеры.­ Необходимость существования зоны прямой стабилизации, в которой скорость потока примерно равна нормальной скорости распространенияпламени. В противном случае пламя будет снесено по потоку вперед или назад.В состав продуктов сгорания топлива входят: оксиды азота, серы и углерода (NOХ, SO2, СО), содержащийся в топливе и атмосферном воздухе [2].Степень вредного влияния основных вредных веществ (токсогенов) на человеческий организм различна (таблица 1.1).Оксид углерода СО, имеет молекулярную массу М = 28,01, плотность при нормальных условиях ро = 1,250 кг/м3, не имеет запаха и цвета, плохорастворяется в воде и не поглощается активированным углем. Оксид углерода содержится в качестве одного из основных компонентов вискусственных газах и, кроме того, образуется при неполном сгорании всех видов топлива. Он равномерно распространяется в воздухе помещений,http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13262438&repNumb=13/2219.06.2015Антиплагиаттак как плотность его почти равна плотности воздуха, является отравляющим газом, поскольку нарушает питание организма кислородом.Большинство несчастных случаев при использовании газа в быту​ происходит от отравления оксидом углерода. Он является также одним из основныхвредных веществ, загрязняющих атмосферу в результате неполного сгорания топлива в промышленных газоиспользующих установках и двигателяхвнутреннего сгорания [1].Таблица 1.1Содержание в воздухе и вредное влияние токсичных веществна организм человекаДлительность и характердействия токсичных веществСодержание в воздухе веществ (по объёму), %SO2NO2COНесколько часов без защитного действия0,00250,00080,01Признаки лёгкого отравления0,0050,0010,01 – 0,05Опасно для жизни при кратковременном действии0,060,0150,5 – 0,8При сжигании топлива в котельных установках продукты горения, а следовательно, и оксида углерода поступают в атмосферу через дымовые трубы.Концентрация окиси углерода в приземных слоях атмосферы увеличивается, как правило, незначительно и вырастает до недопустимых пределовлишь при явно неудовлетворительной организации процесса горения. Гораздо боль��е вероятность загрязнения оксидами углерода воздуха жилых ибытовых помещений [2].Оксиды азота NO и NO2 имеют соответственно молекулярные массы​ 30 и 46, плотность – 1,339 и 2,053 кг/м3. Оксиды азота имеют красновато­бурыйцвет и являются сильно отравляющими газами. При температуре ниже 40°С оксиды N2О4 – бесцветная жидкость с острым сладковатым запахом. Приповышении температуры более 140°С происходит диссоциация молекулы N2О4 на две молекулы NO2 (N2О4 = 2NО2). При дальнейшем повышениитемпературы (200–620 °С) происходит диссоциация молекул двуокиси азота: NO2 = NO+O. Оксиды азота оказывают раздражающее действие наорганы дыхания, особенно на легкие. В больших концентрациях они вызывают отек легких. При концентрации 3 мг/м3 не обнаруживается низапаха, ни раздражения слизистых оболочек. При концентрации 10 мг/м3 ощущается едва заметный запах, при 15 мг/м3 – резкий запах ислабовыраженное ​раздражение глаз. Концентрация 200–300 мг/м3 опасна даже при кратковременном [35]вдыхании. Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны производственных помещений – 5 мг/м3 (в пересчете на NO2). Дляатмосферного воздуха населенных мест максимально допустимая разовая и среднесуточная концентрация принята равной 0,085 мг/м3 [2].Основными источниками загрязнения атмосферы оксидами азота являются транспортные двигатели внутреннего сгорания, промышленные печи икотлы, тепловые электростанции, отопительные и другие бытовые приборы, а также предприятия, производящие и потребляющие азотную кислоту.Главный фактор, от которого зависит возможность образования окислов азота, – температура в топке. Значительное содержание оксидов азотаобнаруживается в продуктах горения при температуре топочного процесса порядка 2000°С.. При t=2200°С и более возможен уже экономическиоправданный синтез оксидов азота из азота и кислорода воздуха. Концентрация окислов азота в продуктах горения может превышать при этихусловиях 4 %. Однако и при обычных температурах в топках котлов или печей (порядка 1500°С) концентрация оксидов азота может представлятьопасность с точки зрения загрязнения воздушного бассейна [2].Оксиды азота образуются из воздуха, подаваемого​ к очагу горения. Поэтому их концентрации мало зависят от вида топлива. В продуктах сгоранияприродного газа оксиды азота представлены, как правило, только одним NO, который реагирует с кислородом воздуха, превращаясь в NO2. Реакцияэта сопровождается выделением тепла.Выброс в атмосферу сернистого газа является весьма вредным. ​Он обладает резким запахом, но не имеет цвета. Содержание оксидов серы в продуктах сгорания практически не зависит откачества организации топочного процесса и определяется в основном содержанием серы в топливе. Сернистый газ гибельновоздействует на зелёные насаждения, в особенности на плодовые и хвойные деревья. Кроме вредного воздействия на всё живое,сернистый газ вызывает усиленную коррозию металлических поверхностей и порчу различных веществ и материалов. При наличиисернистого газа снижается прозрачность атмосферы. Содержание серного ангидрида в продуктах сгорания [8]котельного топлива не превышает 3%,однако при выходе из дымовой трубы, под действием солнечной радиации, сернистый ангидрид окисляется в серный, а послесоединяясь с водой, может образовывать серную кислоту [2].Вредное воздействие золовых частиц на организм человека зависит от размеров частиц, их концентрации в воздухе, дисперсностии твёрдости. Количество выбрасываемых золовых частиц зависит от состава твёрдых топлив, конструкции топочных устройств иэффективности работы золоуловителей. Золовые частицы вредно воздействуют на живые организмы, загрязняют атмосферу, чтоприводит к снижению видимости и солнечной освещённости, загрязнению поверхностей зданий, сооружений и их разрушению,уменьшению фотосинтеза [2].1.2 [8]Описание и техническая характеристика газомазутного водогрейного котла типа КВр­0,5Угольный водогрейный котел КВр­0,5 тепловой мощностью 0,5 Гкал/ч (0,58 МВт) в газоплотном исполнении в легкой обмуровке, предназначен длявыработки тепловой энергии для систем теплоснабжения зданий и сооружений. Технические характеристики водогрейного котла КВр­0,5 приведеныв таблице 1.2. Схема водогрейного котла приведена на рисунке 1.2. Таблица 1.2.Технические характеристики водогрейного котла КВр­0,5НаименованиеЕд.измеренийЗначениеТепло производительность котлаГкал/ч (МВт)0,5 (0,58)Отапливаемая площадь при высоте 3 мм25000Продолжение таблицы 1.2http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13262438&repNumb=14/2219.06.2015АнтиплагиатНаименованиеЕд.измеренийЗначениеНоминальный расход воды через котелм3/ч25Номинальное давление водыМПа (кгс/см2)0,588 (6,0)Температура водына входе°С75 (80)на выходе°С95 (105)Гидравлическое сопротивлениеМПа (кгс/см2)Не более 0,112 (1,12)Площадь поверхности нагрева котларадиационнаям27,3конвективнаям219,2Водяной объемм30,58Топливо​ (проектное)–Каменный угольТопливо (резервное)–Бурый угольК.П.Д. котла на проектном топливе (Каменный уголь)%81,2К.П.Д. котла на проектном топливе (Бурый уголь)%Температура уходящих газов ( Каменный уголь)°С161Температура уходящих газов ([1]Бурый уголь)°САэродинамическое сопротивлениеПа95Расход топлива (Каменный уголь)кг/ч118Расход топлива (Бурый уголь)кг/чГабариты котла в изоляции:Длинамм2285Ширинамм1300Высотамм2060Масса котлакг1760Срок службылетНе менее 10Рисунок 1.2 Схема водогрейного котла КВр­0,5: 1. корпус котла; 2. крышка передняя; 3. крышка задняя; 4. люк загрузочный; 5. дверцачистки; 6. патрубок выхода дымовых газов; 7. система регулирования подачи воздуха; 8. шкаф управления; 9. клапанпредохранительный; 10. манометр показывающий; 11. термометр; 12. манометр электроконтактный; 13. датчикразрежения; 14. термопреобразователь.1) Устройство и принцип работы котла КВр­0,5Котёл КВр­0,5 состоит из блока трубной системы котла, короба топочного, короба поворотного, плиты фронтовой и комплектуется, вентилятором,арматурой и гарнитурой [2].Топка котла КВр­0,5 ограничена фронтовым, задним, потолочным и боковыми топочными экранами​ выполненными из труб диаметром 57×3,5 сколлекторами из труб диаметром 108×4,0. Конвективная часть отгорожена от топки задним топочным экраном, снаружи – боковыми панелямиконвективного блока, выполненными из труб диаметром 57×3,5, являющихся коллекторами конвективного блока, состоящего из змеевиковыхпакетов, с варкой между ними полосы толщиной 4 мм, Сталь 3сп/пс. Змеевики конвективного блока выполнены из труб диаметром 32×3,2.Температура газов, поступающих во второй пакет конвективного блока, не превышает 350 оС, поэтому задняя стена конвективной части выполненаиз листа толщиной 4 мм.http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13262438&repNumb=15/2219.06.2015АнтиплагиатКонвективный блок по ходу газов выполнен двухходовым. Для этого между его первым и вторым ходами установлена водоохлаждаемая перегородка.Таким образом, образующиеся в топочной камере продукты сгорания отводятся через окно над задним экраном, проходят первый ход конвективнойповерхности сверху вниз, разворачиваются в поворотном коробе, проходят второй ход конвективной поверхности снизу вверх и выводятся в окно надвторым конвективным ходом [2].Трубы боковых и фронтового экранов, боковых панелей конвективных газоходов и конвективных пакетов заведены в коллекторы​ из труб диаметром108×4 мм.Подвод ��оздуха к топке, под решетку, осуществляется принудительно дутьевым вентилятором ВР­280­46 № 2 (0,37кВт, 1500 об/мин.).Регулирование расхода воздуха производится шибером или при помощи частотного преобразователя (комплектуется пожеланию заказчика). За котломрекомендуется установить дымосос ДН–6,3 (5,5 кВт, 1500 об/мин).2) Преимущества котлов КВр­0,5Котлы серии КВр­0,5 не требовательны к химическому составу воды, т.к. гидравлическая схема котла разработана с учетом всех современныхтребований основанных на многолетних опытах эксплуатации. Для обеспечения циркуляции воды с оптимальной скоростью боковые нижние иверхние коллекторы разделены перегородками. При соблюдении температурного графика и при постоянном расходе теплоносителя, котел способенработать без применения систем химводоочистки. Доступность узлов котла для обслуживания и ремонта, позволяет снизить затраты труда приэксплуатации. Вывод котла на номинальную нагрузку производится в течение короткого промежутка времени, что является одним из главныхтребований для стабильного снабжения потребителей тепловой энергией [2].3) Особенности эксплуатации​ котлов КВр­0,5Для обеспечения циркуляции воды через котел КВр­0,5 применяется циркуляционный насос. Давление, создаваемое насосом, контролируетсяманометром, установленным на напорном трубопроводе насоса. На выходном коллекторе предусмотрена установка двух предохранительных клапанов.Подача твердого топлива организована вручную, через люк во фронтовой стене топочной камеры [2].Выгрузка шлака осуществляется вручную, через люк подачи топлива.Особенностью котлов с ручной подачей топлива, является необходимость определения оптимальной высоты слоя топлива в процессе эксплуатации исоотношения расхода воздуха к количеству подаваемого топлива. Грамотное определение данных пропорций обеспечит стабильное горение, приминимальных потерях, соответственно эксплуатация котла, должна осуществляться подготовленным персоналом [2].Комплектность поставки водогрейного котла КВр­0,5 приведен в таблице 1.3.Таблица 1.3Комплектность поставки котла КВр­0,5НаименованиеЕд. Изм.Кол­во ед.Блок котла топочныйшт1Блок котла конвективныйДутьевой вентиляторшт1Предохранительный клапан прямого действия Ду​40шт2Поворотный затвор дисковый межфланцевый Ду65​ Ру 10кгс/см2​шт2Шаровой кран Ду15 Вн/Вншт5Шаровой кран Ду20 Вн/Вншт10Кран трехходовой Ду 15шт2Манометр показываюший (0 ­ 10 кгс/см2,&​#160;∅150мм)шт2Термометр технический жидкостный в опр​авешт2Дверка чугуннаяшт1Колосникикомп.1Дополнительная комплектация котла КВр­0,5:­ Дымосос Д­6,3­1500;­ Всасывающий карман для дымососа (Карман Рихтера);­ Золоуловитель ЗУ­0,5;­ Воздухоподогреватель ВП­О­40;­ Дымовая труба.1.3 Мазутоснабжение котельнойМазуты, применяемые в промышленных топках, имеют очень высокую вязкость, поэтому для снижения ее, их необходимо подогревать. Температураподогрева должна всегда быть ниже температуры кипения, в противном случае происходят вскипание, опасное в пожарном отношении, иобразование газовых пузырьков, вызывающих пульсацию факела [8].Нередко в резервуарах мазут греется до 90­100оС и выше,​ а в мазутопроводе охлаждается и поступает в форсунку с высокой вязкостью, в результатечего он плохо распыляется. Для устранения этого необходимо подогревать мазут на всем тракте, сопровождая мазутопровод паропроводомнепосредственно до форсунки, не оставляя ни одного участка неутепленным.Весьма целесообразна установка местных подогревателей мазута в котельной.Для подогрева высоковязких топлив необходимы такие типы теплообменников, которые обладали бы высокой тепловой мощностью и были быприспособлены для подогрева топлив с повещенным содержанием карбидов и асфальтосмолистых веществ. Изложенным требованиям отвечаютразличные модификации секционных теплообменников.Снабжение мазутом промышленных котельных производится от металлических или железобетонных баков, находящихся на предприятиях. Расходныебаки для жидкого топлива должны устанавливаться вне котельной. В тех случаях, когда выполнение этого требования невозможно, допускаетсяустановка баков емкостью не более суточного расхода, но не более 10 т в котельной при условии отделения помещения баков от котельнойнесгораемыми стенами и перекрытием с устройством самостоятельного входа непосредственно снаружи. Бак должен​ иметь спускную трубку сhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13262438&repNumb=16/2219.06.2015Антиплагиатвентилем и переливную трубку сечением, исключающим возможность переполнения бака. Трубы должны быть расположены так, чтобы жидкоетопливо отводилось в безопасное в пожарном отношении место и чтобы было обеспечено удобное их обслуживание.Помещение расходных баков должно быть постоянно запертым на замок, ключ от него может находиться только у лица, ответственного по смене.Допускается установка расходного бака закрытого типа жидкого топлива емкостью не выше 0,5 м3 непосредственно в котельной, но не над котлами,экономайзерами или пароперегревателями. Бак должен сообщаться с наружным воздухом посредством трубы диаметром не менее 50 мм. Дляопределения уровня жидкого топлива в этих баках должны применяться поплавковые ил другого типа указатели [8].Применение нефтемерных стрелок не допускается. Бак должен быть оборудован переливной трубкой с выводом наружу в специально отведенное дляэтого место.При сжигании мазута в котлах должен быть предусмотрен отвод вытекающего из топки или форсунки топлива, чтобы последнее не попадало на полкотельной, для чего необходимо устанавливать противни перед фронтом котла.На трубопроводах жидкого топлива​ должны быть установлены запорные вентили для прекращения подачи топлива к котлам при аварии или пожаре.2 Анализ существующих схем приготовления мазута для сжигания в котельныхПроизводственно­отопительные котельные промышленных предприятий дальневосточной железной дороги в качестве топлива восновном используют мазут. В связи с необходимостью постоянного обеспечения технологических процессов паром и большойпродолжительностью отопительного периода, уровень потребления мазутного топлива на ДВост. ж.д., по сравнению с остальнымидорогами, находится на высоком уровне. На рисунке 2.1 приведены данные потребления жидкого топлива (мазута) на Хабаровскомотделении ДВост. ж.д. [7].В связи с этим, особенный интерес представляет исследование технологического процесса подготовки и сжигания мазута прииспользовании методов, реализующих принцип комплексного подавления вредных выбросов и утилизацию замазученных вод в [1]котлоагрегатах указанного типа в виде водомазутной эмульсии (ВМЭ) [7].Рисунок 2.1 Потребление жидкого топлива наХабаровском отделении ДВост. ж.д. (тыс.тонн)При этом необходимо отметить, что существуют два направления приготовления ВМЭ: диспергированием обводненного топлива идобавлением воды, в том числе содержащей нефтепродукты и другие органические загрязнители, в безводное топливо. [1]Система приготовления водомазутной эмульсиидолжна быть приспособлена к существующей схеме мазутного хозяйства котельной и должна обеспечивать условия сжигания.Выбор аппарата для приготовления эмульсии при этом должен определяться также условием обеспечения оптимальных по условиямсжигания дисперсных характеристик водной фазы и спецификой сжигания обводненного топлива [7].Можно выделить характерные признаки, позволяющие классифицировать технологические системы приготовления ВМЭ. Подробныйобзор особенностей каждой из конкретных систем не представляется целесообразным. Поэтому ниже приводится лишь основныепринципиальные решения [1]выбранным классифицирующими признаками [7].Метод приготовления ВМЭ в определенной мере определяет режим сжигания и параметры [1]получаемой эмульсии.Основные наиболее рациональные схемы приготовления ВМЭ: тупиковая, циркуляционная и комбинированная [7].Тупиковая схема. При снижении маловязких мазутов, когда топливосжигающие агрегаты работают на стабильных нагрузках,топливное хозяйство работает по тупиковой схеме. Проектными решениями предусматривается установка расходной емкостиобъемом не более 5 м3, мазут в которую поступает из основных резервуаров мазутохранилища. Малая вязкость топлива[1]предопределяет достаточную эффективность обезвоживания топлива методом отстоя. При ограниченном количестве основныхрезервуаров и их [4] небольшой вместимости подготовку обводненного топлива к сжиганию можно [1]улучшить [4]забором топливас верхнего уровня подъемной трубой, которая специальным шарниром соединена с приемным патрубком и может перемещаться ввертикальной плоскости. Избавиться от присутствия воды в топливе полностью не удается, ее залповые проскоки можнопредотвратить, забирая топливо с двух (верхнего и нижнего) или нескольких уровней, и ограничив забор с нижнего уровнявеличиной допускаемой влажности топлива (W~20%) или перекачивая высокообводненное топливо в приямок для замазученныхвод и далее дозируя в расходную емкость [7].Получив в резервуаре грубую смесь воды и топлива, ее можно эмульгировать в проточном диспергаторе. Используя струйный насосв сочетании с диспергатором, можно дозировать поступающее самотеком из емкости высокообводненное топливо. При сборевысокообводненного топлива в дренажном приямке его подают к диспергатору насосом и таким образом получается приготовленнаяВМЭ.Циркуляционная схема. При использовании вязких мазутов возрастают сложности их подготовки к сжиганию. Соответственно иусложняется технологическая схема мазутного хозяйства, в которой обязательна линия рециркуляции мазута из котельной восновной резервуар и на всасывающие насосы, через которую подается около 15% мазута от общего количества, поступающего вкотельную. Один из вариантов циркуляционной схемы состоит из двух независимых контуров рециркуляции. Первый служит дляпостоянной циркуляции мазута в резервуаре для устранения расслоения топлива и включает​ насос и подогреватель, послекоторого часть потока поступает к форсуночным насосам, а остальной поток, ​ смешивается с подогретым топливом, поступает нарециркуляцию в основной резервуар [7].Уменьшение обводнености мазута после слива из железнодорожных цистерн осуществляется отстоем в основных резервуарах.Однако вязкость и плотность мазута, близкая к плотности воды, существенно затрудняет процесс обезвоживания.Одной из основных задач мазутных хозяйств является выделение воды из топлива, эта проблема может быть решена за счетизменения принятой проектом технологи перекачивания мазута из приемных емкостей в основные резервуары. Для этогоспециально выделяются две емкости, одна из которых используется для постоянной подачи мазута к [1]котлам, [4] температуру вней поддерживают исходя из условий возможности понижения вязкости мазута в подогревателях до требуемого значения.[1]Остальные [4]емкости являются резервными и служат для пополнения расходного резервуара и приема слитого мазута изприемного резервуара.Применение раздельного слива в две стадии, когда основную массу топлива сливают в резервные резервуары, а мазут послезачистки цистерн – в основной резервуар, позволяет уменьшить обводненность топлива в резервуарах в 2­5 раз. В результате вотстойном резервуаре собирается водотопливная смесь с содержанием водной фазы до 75% и более, что способствуетдополнительному разделению воды и топлива. Выделившиеся замазученные воды поступают на дальнейшую очистку [7].Комбинированная схема. Для котельных установок, часто переходящих с газа на мазут, а также при использовании тяжелыхмазутов наиболее приемлемой является комбинированная (тупиково­циркуляционная) технологическая схема мазутного хозяйства.Маневренность обеспечивается ее разделением на два последовательных [1]рециркуляционных кольца. [4]Рециркуляция отгорелочных устройств замыкается на расходную емкость и при закрытии вентиля рециркуляции мазутное хозяйство работает поhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13262438&repNumb=17/2219.06.2015Антиплагиаттупиковой схеме. Второе рециркуляционное кольцо начинается после насоса, перекачивающего топливо в расходный резервуар, изамыкается на основную емкость. Главным назначением второго рециркуляционного кольца является выравнивание составатоплива в основной емкости и предотвращение расслоение топлива и воды, что повышает эффективность сжигания ВМЭ [7].При возможности отстоя воды в топливе его частичное безвоживание производится аналогично циркуляционной схемеприготовления водотопливных эмульсий с одним отличием – в линии насоса отсутствует диспергатор. При этом обеспечиваетсястабилизация состава топлива в основных резервуарах, так как водомазутные эмульсии отличаются достаточно высокойагресивной и седиментационной устойчивостью. В расходном резервуаре однородность эмульсии может поддерживатьсярециркуляцией от горелочных устройств [7].Системы с использованием барботажа топлива паром или сжатым воздухом требуют специальных дополнительных емкостей ирасхода барботирующего агента.Режим приготовления и сжигания эмульсии, получаемой данным методом, является переодическим, что не обеспечиваеттехнологической гибкости системы (оперативности изменения параметров эмульсионного топлива в зависимости от режимасжигания) [7].Использование эжекторов и специальных диспергаторов является более прогрессивным подходом к процессу получения эмульсий,реализующим непрерывный режим их приготовления и сжигания. В силу низкого качества получаемой [1]эмульсии эжекторы получили ограниченное применение, и, как правило, используются дляпредварительной подготовки водомазутной смеси [7].Системы приготовления ВМЭ циркуляционном методом также требуют наличия специальных емкостей. Параметры эмульсийобеспечиваются при этом многократной циркуляцией в контуре «емкость – насос – емкость», т.е. режим приготовления и сжиганияэмульсии является периодическим. Характерным недостатком указанных методом является полидесперсность получаемыхводотопливных эмульсий [7].Преимущества систем с непрерывным режимом приготовления и сжигания ВМЭ очевидны. Большинство современных схемприготовления водотопливных эмульсий используют диспергирующие устройства и являются проточными системами, в которыхводомазутная эмульсия после приготовления подается на сжигание [7].Последние работы свидетельствуют о возможности комбинирования разных методов приготовления [1]эмульсии, например, диспергации и циркуляции, сучетом существующих технологических [22]процессов подготовки топлива к сжиганию в мазутных хозяйствах [7].Такой подход к сжиганию и приготовлению, а также хранению эмульгированного топлива является достаточно обоснованным. Этосвязанно с наличием в мазутных хозяйствах [1]технологических операций, сопровождающихся обводнением мазута, усреднениемего состава, [22]эмульгированием топлива, существующим оборудованием (насосы, фильтры и т.п.) и др [7].Таким образом, разработка систем подготовки мазута к сжиганию в виде ВМЭ должна основываться на технологиитопливоподготовки, осуществляемой в [1]мазутных [11]хозяйствах котельных, а приготовление эмульсии с необходимымипоказателями влажности топлива (W) и его дисперсности ( dср) должно обеспечиваться высокоэффективным способом [7].Приведенные результаты позволили выявить закономерности изменений влажностно­ диспергированных характеристик мазута втехнологических процессах подготовки топлива к сжиганию для основных типов производственно­отопительных котельных [7].2.1 [1]Мазут как топливо и основной загрязнитель поверхности водных объектов при эксплуатации котельных установокМазутные котельные на жидком топливе широко применяются для обеспечения зданий и сооружений теплом, а также для производства пара длявсевозможных технических целей.Мазут, по сравнению с другими видами жидкого котельного топлива, характеризуется низкой стоимостью, а также низкой пожароопасностью. Такженемаловажным плюсом мазутных котельных является легкость полной автоматизации ее работы[26].Сырую нефть как котельное топливо не используют. Сырую нефть предварительно перерабатывают и получают различныетоплива (бензин, керосин, лигроин) и масла.Остаток от переработки сырой нефти — котельный мазут и является топливом для котлов.Котельный мазут относится к высококалорийным топливам: Онр = 38,3 МДж/кг (9150 ккал/кг).По элементарному составу котельный мазут, характеризуется высоким содержанием углерода до 87%, водорода до 11,1%,кислорода и азота до 1%.По содержанию серы SO2 нефть и мазут делят на два класса: малосернистые топлива с содержанием серы 1% и высокосернистыетоплива — 2,5%.Котельный мазут бывает маловязкий и высоковязкий с большим содержанием смолистых веществ и парафина. Вязкость мазутаявляется важным эксплуатационным фактором, определяющим способность транспортировки, слива, перекачки и сжигания его. Сповышением температуры вязкость мазута уменьшается, поэтому все операции с мазутом производят с подогревом [26].В зависимости от вязкости котельный мазут бывает нескольких марок, различающихся температурой застывания, которая всегдавыше 0°С. Для наиболее вязких сортов мазута температура застывания — 25°С и выше, поэтому необходим предварительныйподогрев такого мазута: при перекачке до 60 — 70°С, а при сжигании до 140°С [26].Температурой вспышки мазута называют такую температуру, при которой пары его образуют с окружающим воздухом смесь,воспламеняющуюся при поднесении к ней огня.При разогреве мазутов в открытых (без давления) емкостях в целях пожарной безопасности температура подогрева должна бытьпримерно на 10°С ниже температуры вспышки. В закрытых емкостях (змеевиках, трубах), находящихся под давлением, топливоможно подогревать мазут значительно выше температуры его вспышки.Жидкое котельное топливо (топочный котельный мазут) по своему элементарному составу мало отличается от сырой нефти. Мазутобычно содержит некоторое количество воды, увеличивающееся после водных перевозок, а также при разогреве в цистернахострым паром. Согласно ГОСТ 10585 — 75 мазут подразделялся на шесть марок : Ф5, Ф12, М40, М100, М200 и МП, из них встационарных котельных установках сжигают мазут трех марок — М40, М100 и М200. Характеристика котельного мазута разныхмарок приведена в таблице 2.1 [26].Таблица 2.1Характеристика котельного мазутаПоказательМарка мазутамалосернистыйвысокосернистыйМ­10М100М40http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13262438&repNumb=18/2219.06.2015АнтиплагиатМ100М200Условная вязкость, град:при 80 [7]оСпри 100 оСТемпература, оС:ВспышкиЗастывания8­901015,5­110258­901015,5­11025­6,5­9,514035 Одним из основных загрязнителей поверхностных вод является нефть и нефтепродукты. Нефть может попадать в воду в результатеестественных ее выходов в районах залегания. Но основные источники загрязнения связаны с человеческой деятельностью:нефтедобычей, транспортировкой, переработкой и использованием нефти в качестве топлива и промышленного сырья[27].Среди продуктов промышленного производства особое место по своему отрицательному воздействию на водную среду и живыеорганизмы занимают токсичные синтетические вещества. Они находят все более широкое применение в промышленности, натранспорте, в коммунально­бытовом хозяйстве. Концентрация этих соединений в сточных водах, как правило, составляет 5­15мг/лпри ПДК ­ 0,1 мг/л. Эти вещества могут образовывать в водоёмах слой пены, особенно хорошо заметный на порогах, перекатах,шлюзах. Способность к пенообразованию у этих веществ появляется уже при концентрации 1­2 мг/л.Наиболее распространенными загрязняющими веществами в поверхностных водах являются фенолы, легко окисляемыеорганические вещества, соединения меди, цинка, а в отдельных регионах страны – аммонийный и нитритный азот, анилин, метилмеркаптан, формальдегид и др [26]. Огромное количество загрязняющих веществ [14]вносится в [17]поверхностные воды состочными водами предприятий черной и цветной металлургии, [14]нефтехимической, нефтяной, химической, газовой,лесной, целлюлозно­бумажной промышленности, угольной, предприятий сельского и коммунального хозяйства, поверхностнымстоком с прилегающих территорий.2.2 [14]Анализ экологичности использования мазута в котельных на предприятиях железнодорожного транспорта и схем приготовления водомазутныхэмульсийЖелезнодорожный транспорт имеет относительно малый удельный вес в валовом объеме загрязнения воздуха. По данным [10], стационарнымиисточниками железнодорожных предприятий ежегодно выбрасывается в атмосферу около 400 тыс. т вредных веществ, что составляет около 1 %общего объема выбросов. Распределение вредных выбросов загрязняющих веществ, %, котельными по предприятиям ОАО «РЖД» приведено втаблице 2.2 [9].Таблица 2.2Распределение выбросов вредных веществ, %,по предприятиям ОАО «РЖД»НаименованиепредприятияОксиды азотаОксидысерыСажаОксидуглерода[11]Дистанции гражданскихсооружений37,163,137,830,0Локомотивные депо41,115,620,728,9Вагонные депо7,94,0http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13262438&repNumb=19/2219.06.2015Антиплагиат10,410,4Заводы по ремонту[20]10,311,420,225,0подвижного состава[39]Предприятия других служб3,35,910,95,7Системами газоочистки и пылеулавливания, эксплуатируемыми на предприятиях ОАО «РЖД», ежегодно обезвреживается лишь 30 % примесей,основную часть которых составляют твердые вещества (сажа, зола, пыль), что, к сожалению, недостаточно для обеспечения необходимых санитарныхнорм по качеству атмосферного воздуха [25].Основные проблемы загрязнения воздуха связаны, прежде всего, со сжиганием топлива в стационарных тепловых агрегатах, так как на долюкотельныхприходится до 90 % всех вредных выбросов. На предприятиях ОАО «РЖД» эксплуатируется около 18 тыс. паровых и водогрейныхкотлов, работающих на всех видах топлива.[11]На предприятиях Дальневосточной железной дороги эксплуатируется более 900котельных, в которых установлено около 1 тыс. паровых и водогрейных котлов [39]малой и средней мощности, сжигающих ежегодно около 100 тыс. т удельного топлива (у.т.) (мазута – 30 %, угля – 70 %). В котельных локомотивныхи вагонных депо, хозяйств гражданских сооруженийнаряду с современными котлами типа ДЕ, Е­1/9 и [20] др. [11] (рисунок 2.2 и 2.3) эксплуатируются [11]малоэкономичные иустаревшие конструкции котлов Ревокатова, Шухова, [1]Шухова – Берлина и [11]др. [12]. Всего насчитывается около 25 типовпаровых и водогрейных котлоагрегатов. [1]Нельзя не отметить, что продолжают эксплуатироваться морально и технически устаревшие паровозные котлы различных серий Еа и Ел, которыеимеют величину кпд на 15...20 % ниже современных котлоагрегатов аналогичной мощности.Во многих котельных установлены разнотипные котельные агрегаты, в некоторых одновременно эксплуатируются и водогрейные, ипаровые котлы. Характерной особенностью стационарных теплоэнергетических установок на железнодорожном транспорте следуетсчитать небольшую (по сравнению с другими промышленными предприятиями) единичную мощность и паропроизводительность – от1 до 10 т/ч.[20]Кпд котлов должен быть не менее 60...79 % (нижний предел соответствует котлоагрегатам, работающим на буром угле, верхний – на антраците). [20]Кроме того, содержание вредного вещества (оксида углерода) по объему в сухих уходящих газах в пересчете на коэффициент избытка воздуха, равный единице, не должнопревышать 0,3 % для котлов с механическими топками. [20]Таким образом, котельное хозяйство большинства предприятий ОАО «РЖД» находится в достаточно тяжелом техническомсостоянии: до сих пор применяются несовершенные методы сжигания топлива ([11]на простых колосниковых решетках с ручнымобслуживанием и т. д.).[20] Рисунок 2.2 Схема котла ДЕ­6,5­14ГМ: 1 – верхний барабан; 2 – нижний барабан; 3 – конвективный пучок; 4 – топочнаякамера; 5 – экран потолка; 6 – задний экран; 7 – перегородки конвективного газохода; 8 – предохранительные клапаны; 9 – вводпитательной воды; 10 – сепарационное устройство; 11 – отвод пара; 12 – трубопровод продувки; 13 – устройство парового обогревапри растопке; 14,15 – лючки для наблюдений,16 – штуцер для отбора проб[1]Использование устаревших котлоагрегатов приводит к перерасходу топлива и, следовательно, к повышенному уровню загрязнения воздушногобассейна городов и поселков [12].Рисунок 2.3 Паровой котел Е­1/9: 1 – нижний барабан;2 – колосниковая решетка; 3, 4 – нижний и верхнийколлекторы бокового экрана; 5 – коллектор потолочно­фронтового экрана; 6, 7 – боковой и потолочный фронтовыеэкраны; 8 – верхний барабан; 9 – устройство для обдувки;10 – конвективный пучокПоскольку котельные установки являются мощными источниками загрязнения воздуха, в целях стабилизации экологической обстановки важнейшимизадачами, стоящими перед специалистами, являются внедрение в котельных предприятий железнодорожного транспорта малоотходны�� технологийсжигания топлива и мероприятий по снижению вредных выбросов в атмосферу, включая очистку дымовых газов [12].В исследованиях, посвященных вопросу схем приготовления ВМЭ [13­16],установлено, что для достижения поставленной задачи ВМЭ должна быть приготовлена в виде однородной смеси мазута идобавляемой влаги по типу "вода­масло", в которой вода как дисперсная фаза в виде частиц диаметром несколько микрометровнаходится внутри топливной оболочки. Только при соблюдении этого условия и влажности ВМЭ до 20% обеспечиваются надежноевоспламенение и устойчивое ее горение с высокой полнотой сгорания.Повышенная эффективность процесса горения эмульсии (даже при предельно низких избытках воздуха) обусловлена микровзрывомее капель вследствие различия температур кипения воды и мазута [13­16]. При дополнительном дроблении капель эмульсиидостигается ускорение их испарения и улучшается процесс перемешивания топлива с воздухом, в результате чего с учетом наличияв зоне горения продуктов диссоциации воды процесс сгорания мазута существенно интенсифицируется. Для приготовлениякондиционных ВМЭ требуемых влажности, дисперсности, вязкости и др. должны применяться соответствующие устройства ­эмульгаторы.http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13262438&repNumb=110/2219.06.2015АнтиплагиатИспользование в качестве добавочной воды сточных вод дает возможность подвергнуть огневому обезвреживанию значительный ихобъем (примерно до 20% расхода топлива на котел). Это позволяет перевести котельную на малоотходную технологию (по крайнеймере, путем утилизации всех сточных вод, загрязненных нефтепродуктами) [13­16].2.3 [10] Повышение эффективности сжигания мазута в виде водомазутных эмульсийКомпенсировать несовершенство мазутных хозяйств в условиях продолжающегося ухудшения эксплуатационных свойств топочногомазута и повысить эффективность использования жидкого топлива позволяет способ его сжигания в виде водомазутных эмульсий(ВМЭ), получающий все большее распространение в теплоэнергетике [3]. Он позволяет не только интенсифицировать процессгорения мазута за счет так называемого вторичного распыления (микровзрыва) капель эмульсии в топках и, тем самым, приопределенных условиях повысить экономичность сжигания, но и улучшить экологические характеристики котельных: снизитьвыбросы вредных веществ (сажи, оксидов азота, канцерогенных углеводородов, в частности ­ бенз(а)пирена) с продуктамисгорания, использовать в качестве водной добавки к топливу загрязненные мазутом сточные воды котельных.Кроме того, подготовка к сжиганию мазута в виде ВМЭ позволяет решать многие эксплуатационные проблемы мазутных хозяйств:сжигание обводненного мазута без предварительного обезвоживания, обеспечение устойчивого (без срывов) горения, повышениенадежности и ресурса технологического оборудования (мазутных насосов, подогревателей, форсунок, котлов).Технология подготовки и сжигания мазута в виде топливных эмульсий обеспечивает, таким образом, комплексный подход кулучшению экологических и экономических показателей котельных, использующих мазутное топливо.К настоящему времени разработано и внедрено множество схем и устройств для приготовления и сжигания водомазутной эмульсиив котельных​ установках. Достаточно подробный обзор устройств для приготовления ВМЭ приведен в работе [4].Суть технологии сводится к диспергированию мазутного топлива для качественного улучшения его структуры и повышениюоднородности с технической возможностью получения ВМЭ (в том числе, с дополнительной добавкой воды к топливу) с различнымивлажностно­[2]дисперсными характеристиками.На рисунке 2.4показано изменение характеристик мазута, происходящее при диспергировании топлива в типовом мазутном хозяйстве котельных[5].Характер изменения влажности и дисперсности мазутного топлива после диспергирования свидетельствует о значительномуменьшении пределов их колебаний, а также многократном снижении размеров капель воды в топливе.Безусловно, диспергирование мазута стабилизирует влажностно­дисперсные характеристики, улучшает структуру и однородностьисходного топлива, и, уже только этим, позволяет улучшить надежность работы котельных, особенно на обводненных мазутах.Рисунок 2.4 Изменение характеристик мазута передсжиганием, происходящее при диспергированиитоплива в типовом мазутном хозяйстве котельных.[2]Эти данные показаны на микрофотографияхструктуры мазута до и после диспергирования, которые приведены на [2]рисунке 2.5Рисунок 2.5 Микрофотографииструктуры мазута до (а) и после(б) диспергирования.Следует отметить, что в первоначальный период активного внедрения и опытно­промышленных испытаний технологии подготовки исжигания мазута в виде ВМЭ главным фактором, характеризующим свойства ВМЭ, называлась влажность эмульсии.Многочисленные исследования были направлены на изучение влияния влажности сжигаемых ВМЭ на теплотехнические иэкологические параметры различных топливосжигающих установок (от малых теплогенераторов, отопительных котлов,технологических печей, судовых энергоустановок до крупных энергетических котлов) [6].В ходе опытно­промышленных испытаний одной из главных целей являлось нахождение значения «оптимальной влажности» ВМЭ.Многие работы по сжиганию ВМЭ проводились на топливосжигающих установках с использованием разнообразных способов иустройств для приготовления водотопливных эмульсий. Но это не могло являться причиной достаточно большого расхождениязначений «оптимальной влажности», тем более что цифровое значение полученных различными исследователями оптимальныхвлажностей, даже на одинаковых топливосжигающих установках и при близких режимах сжигания, существенно отличалось.При более глубоком изучении вопросов сжигания ВМЭ​ и в ходе накопления опыта эксплуатации различных установок дляполучения и сжигания ВМЭ было обнаружено, что роль влажности в интенсификации процессов горения ВМЭ не являетсяпревалирующей.В некоторых работах влияние влажности ВМЭ, обеспечивающей максимальную интенсификацию горения, оцениваемую поконцентрации сажистых частиц в продуктах сгорания, и повышение экономичности топливосжигающей установки связывается сразличными типами устройств для приготовления ВМЭ, и делаются выводы, по существу, об эффективности работы этих устройств.Учитывая, что основной характеристикой любого способа или устройства для приготовления ВМЭ являются размеры дисперснойфазы (дисперсность) получаемой эмульсии, эффективность сжигания ВМЭ, наряду с влажностью, будет определяться их дисперснойхарактеристикой. Этот вывод подтверждается рядом исследований [24].Известно, что главной причиной интенсификации горения мазута в виде ВМЭ является эффект микровзрыва распыленных капельтоплива в топке. Рассматривая как необходимое условие микровзрыва капли ВМЭ обязательное расположение капель воды внутрикапель топлива, следует предположить, что оптимальный размер дисперсной фазы будет зависеть от дисперсности​ распылатоплива форсунками горелки.Действительно, с уменьшением размера капель воды в эмульсии увеличивается вероятность того, что массы воды в каплях нехватает для развития их взрывного вскипания и разрыва водяными парами топливной оболочки. При этом происходит лишьувеличение объема капель эмульсии, но микровзрыв отсутствует. С другой стороны, с увеличением размеров капель воды в ВМЭ,количество воды в капле становится избыточным для обеспечения микровзрыва. При этом возрастает число случаев, когда размерыкапель распыливаемого топлива и капель воды будут соизмеримы. Следовательно, часть находящейся в топливе воды не будетучаствовать во вторичном распылении топлива, а фактически будет лишь балластом, ухудшающим горение. Из вышесказанногоследует практический вывод ­ выбор то��о или иного способа и устройства для приготовления и сжигания ВМЭ должен опиратьсяна знание взаимосвязи влажностно­дисперсных характеристик получаемой топливной эмульсии и технических особенностейконкретных топливосжигающих устройств (тип котлов, форсунок, условия и режимы их работы, цель ввода в топливодополнительного количества воды и т.п.).Влажностно­дисперсные характеристики топливных​ эмульсий, получаемых тем или иным способом, фактически являются главнымhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13262438&repNumb=111/2219.06.2015Антиплагиатпараметром, определяющим возможные пределы повышения экономичности и снижения вредных выбросов с продуктами сгоранияконкретных котельных установок [4].[2]2.4 ​Разработка новых установок для приготовления водомазутной эмульсии к сжиганию в котлахСуществующие устройства в котельных обладают серьезным недостатком, заключающемся в увеличении энергозатрат и времени приготовленияводотопливной эмульсии (ВТЭ) за счет увеличения циклов диспергирования топлива.Это обусловлено тем, что при существующем расположении труб в накопительной цистерне образуется как минимум на 1/3 ее длины застойная зона.Поскольку площадь забора незначительна, так как она ограничена двумя площадями поперечного сечения труб приемных трубопроводов, этосущественно увеличивает время забора объема смеси [24].Кроме того из­за высокой вязкости и плотности мазута его течение осуществляется с объема, непосредственно примыкающему к торцу трубопровода,за торцами трубопровода также возникают застойные зоны. Чтобы уменьшить застойные зоны необходима многократная циркуляция топливнойсмеси, что приводит к увеличению времени приготовления ВТЭ.Задача полезной модели заключается в создании устройства для приготовления ВТЭ позволяющей уменьшить время для приготовления ВТЭ иэнергозатраты за счет сокращения цикла диспергирования топлива, а также снизить затраты на текущую​ эксплуатацию устройства путемисключения образования осадка в застойных зонах устройства.Для решения поставленной задачи в устройстве для приготовления ВТЭ, содержащем топливную накопительную цистерну, снабженную патрубкомспуска отстойной воды, эмульгатор, снабженный напорным патрубком и двумя приемными патрубками, два приемных трубопровода для заборатоплива из накопительной цистерны, соединённые с применёнными патрубками эмульгатора, фильтры, установленные на линии приемныхтрубопроводов перед эмульгатором, трубопровод для подачи гомогенной ВТЭ в верхнюю часть топливной накопительной цистерны и трубопровод дляподачи топлива в расходную цистерну, соединённые между собой, образуя приемный трубопровод в виде замкнутого контура, на поверхностикоторого попеременно сверху и снизу выполнены приемные отверстия диаметром 6­8 мм, суммарная площадь которых составляет не менее двухплощадей поперечного сечения приемного трубопровода, при этом приемный трубопровод расположен горизонтально и установлен внутрь цистернына 3/4 ее длины и на высоте h=100­200 мм от дна цистерны.Признаками, отличающими предлагаемое решение от прототипа являются соединение приемных трубопроводов между​ собой, образуя приемныйтрубопровод в виде замкнутого контура, выполнение на поверхности приемного трубопровода попеременно сверху и снизу приемных отверстийдиаметром 6­8 мм, суммарная площадь которых составляет не менее двух площадей поперечного сечения приемного трубопровода, расположениеприемного трубопровода горизонтально и установка его внутрь цистерны на 3/4 ее длины и на h=100­200 мм от дна цистерны [24].Благодаря отличительным признакам сокращается время приготовления ВТЭ и энергозатрвты на ее приготовление, а также снижаются затраты натекущую эксплуатацию устройства.Это обусловлено тем, что забор топлива и находящейся в ней воды осуществляется со всей его толщи. Топливо и вода, проходя через множествоперфорированных отверстий по всей длине приемного трубопровода, смешиваются в трубе в одно грубодисперсное состояние. Таким образом,достаточно однократной циркуляции смеси топлива, что значительно сокращает время и энергозатраты на диспергирование топлива и воды. Из­замалого диаметра отверстий линзы воды не смогут оказывать влияние на топочный процесс из­за отсутствия «залпового проскока». Поступление ВМЭчерез напорный патрубок обеспечивает постоянное​ гравитационное давление топлива на приемные отверстия и равномерный забор обводненнойсмеси через них, что позволяет уже при однократной циркуляции по замкнутому кругу подготовить достаточно качественную стабильную гомогеннуюэмульсию, готовую к процессу сжигания.Кроме того расположение приемного трубопровода в топливной накопительной цистерне на небольшой высоте от дна, и расположение приемныхотверстий практически по всей площади низа цистерны исключает образование в ней застойных зон и выпадения в них осадка в виде примесей, чтоприводит к снижению затрат на текущую эксплуатацию устройства [24].На рисунке 2.5 изображено устройство для приготовления ВТЭ, на рисунке 2.6 ­ расположения приемного трубопровода в цистерне.Рис. 2.5 Устройство для приготовления ВТЭДВГУПС (патент №149636)Рисунок 2.6 Расположения приемного трубопровода в цистернеУстройство включает топливную накопительную цистерну 1, снабженную патрубком спуска отстойной воды 2, приемный трубопровод 3 для заборатоплива из цистерны 1, выполненный в виде замкнутого контура, эмульгатор 5 снабженный напорным патрубком 6 и двумя приемными патрубками7, фильтры 8, трубопровод для подачи гомогенной​ ВМЭ в верхнюю часть цистерны 9, трубопровод для подачи топлива в расходную цистерну 10.На поверхности приемного трубопровода 3 выполнены приемные отверстия 4 диаметром 6­8 мм, суммарная площадь которых составляет не менеедвух площадей поперечного сечения приемных трубопровода 3. В качестве эмульгатора 5 принят роторный смеситель – диспергатор, например DRS[24].Приемный трубопровод 3 соединен с приемными патрубками 7 эмульгатора 5. Фильтры 8 установлены на линии приемного трубопровода передэмульгатором 5. Приемный трубопровод 3 расположен горизонтально и установлен внутрь цистерны 1 на 3/4 ее длины и на высоте h=100­200 мм отдна цистерны 1.Предлагаемое устройство работает следующим образом:В топливную накопительную цистерну 1 из железнодорожной цистерны подается обводненное топливо. В соответствии с заводским регламентом взависимости от вида топлива его предварительно нагревают от 40оС до 140оС. После отстоя часть отстоявшейся воды спускается через патрубок 2, ане отстоявшаяся часть воды располагается в объеме цистерны в виде линз 11.Из топливной накопительной цистерны 1 топливо с водой через отверстия 4 поступает в приемный трубопровод 3, где создается​ оптимальный режимперемешивания и диспергирования обводненного топлива уже на стадии подачи топлива по приемному трубопроводу 3 к приемным патрубкам 7роторного смеситель – диспергатора 5. Водяная линза 11 поступает в приемный трубопровод 3 совместно с мазутом через несколько отверстий 4,диспергируется в нем и далее поступает на дальнейшее механическое перемешивание. Это существенно улучшает смешивание.Далее обводненное топливо через фильтры 8 (для удаления механических примесей) и приемные патрубки 7 попадает в роторный смесительдиспергатор 5, где топливо гомогенизируется и диспергируется. Затем открывается задвижка на трубопроводе для подачи гомогенной ВТЭ в верхнюючасть накопительной цистерны 9 и через напорный патрубок 6, образующаяся гомогенная ВМЭ поступает в накопительную цистерну 1. После чегогомогенная ВТЭ из топливной накопительной цистерны 1 через отверстия 4 поступает в приемный трубопровод 3, где она еще раз перемешивается ипоступает по приемным патрубкам 7 в роторный смеситель – диспергатор 5. Далее задвижка на трубопроводе для подачи гомогенной ВТЭ в верхнюючасть накопительной цистерны 9 закрывается и открывается задвижка на трубопроводе для подачи​ готовой гомогенной ВТЭ в расходную цистерну10 и гомогенная ВТЭ из роторного смеситель – диспергатора 5 по напорному патрубку 6 поступает в трубопровод 10 и далее в расходную цистерну насжигание в котле [24].Приемный трубопровод установлен внутри цистерны на 3/4 ее длины в отличие от прототипа, в котором площадь забора топлива незначительна. Впредлагаемом устройстве забор топлива и находящейся в ней воды осуществляется практически со всей толщи, что является отличительнымпризнаком. Диаметр приемных отверстий выполнен размером 6­8 мм, причем их сумарная площадь составляет не менее двух площадей поперечногосечения приемного трубопровода. Приемные диаметры отверстий обосновываются следующими условиями. Экспериментальным путем полученынеудовлетворительные результаты приготовления ВТЭ при диаметре приемных отверстий менее 6 мм вследствие забивания этих отверстиймеханическими примесями, присутствующими в мазуте. При диаметре более 8 мм эксперементально наблюдается переход от турбулентного течениятопливной смеси к ламинарному, которые характеризуются сравнительно небольшими скоростями движения. Это приводит к приготовлениюнекачественной ВТЭ с крупными включениями воды и грубодисперсной​ структурой.Довод относительно высоты расположения приемного трубопровода на растоянии 100­200 мм от дна цистерны обосновывается требованиями кнормальному обслуживанию всех элементов системы и соблюдению минимальных расстояний между ними. Условие прокладки технологическихстальных трубопроводов Ру до 10 Мпа. Вышеперечисленные признаки способствуют желаемому технологическому результату при осуществленииполезной модели [24].Таким образом, предлагается для расчетного применения, устройство для приготовления ВТЭ, содержащее топливную накопительную цистерну,снабженную патрубком спуска отстоянной воды, эмульгатор, снабженный напорным патрубком и двумя приемными патрубками, два приемныхтрубопровода для забора топлива из накопительной цистерны, соединенные с приемными патрубками эмульгатора, фильтры, установленные налинии приема трубопроводов для подачи топлива в расходную цистерну, соединенные с напорным патрубком эмульгатора, отличающееся тем, что дваhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13262438&repNumb=112/2219.06.2015Антиплагиатприемных трубопровода соединены между собой, образуя приемный трубопровод в виде замкнутого контура, на поверхности которого попеременносверху и снизу выполнены приемные отверстия диаметром 6­8 мм, суммарная площадь​ которых составляет не менее двух площадей поперечногосечения приемного трубопровода, при этом приемный трубопровод расположен горизонтально и установлен внутрь цистерны на ¾ ее длины и навысоте h=100­200 мм от дна цистерны.3 Основы теории образования загрязняющих веществ при сжигании мазута в топках котлов и обоснование методов сжигания вредных выбросов ватмосферуПри сжигании топлива в котлах и печах в атмосферу поступают с продуктами сгорания такие вредные вещества, как ​оксиды азота, серы, сажистые частицы, оксид углерода и углеводороды, в том числе полициклические ароматическиеуглеводороды (ПАУ), представителем которых является [23]бензапирен, обладающий канцерогенным воздействием. По данным, все выбросы в атмосферу от нефтеперерабатывающего завода (НПЗ) можноподразделить на массовые и немассовые. В таблице 3.1приведены наиболее характерные выбросы загрязняющих веществ и их доля в суммарном выбросе [7].Таблица 3.1Характеристика массовых выбросов вредных веществ на НПЗНаименование веществаХимическая формулаСуммарный выброс на 1 т нефти, кгДоля вещества в суммарном выбросе, %Оксид углеродаСО1,512,7[23]Диоксид серыSO21,089,2Диоксид азотаNO20,181СероводородH2S0,232углеводородыСмНп8,774Без сомнения, внимание проектировщиков и экологов на любом НПЗ сосредоточено главным образом на наиболее массовых и опасных выбросах, ккоторым относятся углеводороды и в меньшей степени оксид углерода и сернистый ангидрид (таблица 3.1). Однако это не означает, что немассовымвыбросам не должно уделяться внимание и не должны для них разрабатываться воздухоохранные мероприятия. Количественный фактор не являетсядостаточным критерием для оценки степени загрязнения воздушного бассейна тем или иным ингредиентом вследствие различной токсикологическойхарактеристики указанных веществ (таблица 3.2) [7].Таблица 3.2Значения ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе населенныхпунктовНаименование вещества и [23]его химическая формулаКласс опасностиПДК в атмосферном воздухеМаксимально­разовая, мг/м3Среднесуточная, мг/м3Диоксид азота NO220,0850,04Оксид углерода СО451Сажа C30,150,05Серный ангидрид SO320,30,1Сернистый ангидрид SO230,50,05[23]Бензапирен C20H121http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13262438&repNumb=113/2219.06.2015Антиплагиат­0,000001Необходимо констатировать факт, что на многих НПЗ службы охраны природы чаще уделяют внимание, сокращению выбросов углеводородов,забывая про выбросы других токсогенов. К ним можно отнести оксиды азота, серы и оксид углерода. Лишь в последнее время усилия технологов иэксплуатационников стали направляться на уменьшение выбросов названных вредных веществ. Влияние данных веществ на организм человека втаблице 3.3 [7].Таблица 3.3Концентрации в воздухетоксических веществ, оказывающих вредноевоздействие на организм человекаДлительность и характер [35]воздействияСодержание в воздухе, %NO2SO2COНесколько часов без заметного действия0,00080,00250,01Признаки легкого отравления 0,0010,0050,01­0,05Возможно отравление через 30 мин0,0050,0080,2­0,3Опасно для жизни при кратковременном воздействии [1]0,0150,060,5­0,8В настоящее время на всех предприятиях отрасли проводится разработка научно обоснованных норм ПДВ основных загрязнителей атмосферноговоздуха. Под ПДВ источника понимают количество выбросов загрязняющего ингредиента, при котором достигается ПДК последнего.Нормы ПДВ регламентируют концентрации вредных веществ в дымовой трубе, [23]общий валовый объем выбросов, а такжеудельный выброс на единицу продукции [7]. [38]Скорейшее внедрение ПДВ особенно необходимо для крупных промышленных центров, где фактические концентрации большинства загрязнителей ватмосферном воздухе превышает ПДК. В связи с этим разработаны научные методики и рекомендации по расчету технико­экономической оценкиущерба от загрязнения атмосферного воздуха вредными выбросами [7].Органические топлива, используемые в котельных для получения тепловой энергии, наряду с водородом и углеродом часто имеютв своем составе [30]азот и серу. При сжигании топлив в топках котловобразуются различные продукты сгорания такие, как водяные пары H2O, оксиды азота NOx=NO+NO2, оксиды углерода СОх=СО+СО2, оксиды серы SOx=SO2+SO3, [16]мазутная зола, зола твердого топлива, ПАУ и др. (таблица 3.4). Онивыбрасываются в атмосферу и рассеиваются в ней с помощью дымовых труб. В [18]атмосферном воздухе происходит дальнейшеепреобразование газообразных выбросов, которое длится от нескольких часов до нескольких месяцев. Наличие вредныхгазообразных продуктов сгорания органических топлив в атмосфере приводит к разрушению озонового слоя, образованиюфотохимических туманов (смогов), коррозии металлоконструкций, эрозии почвы, уничтожению флоры, [5]вызывает различные (в[18]том числе и раковые) заболевания у человека. Следует отметить, что степень воздействия вредных выбросов на окружающую среду существенноповышается из­за сосредоточенности источников выбросов в крупных промышленных регионах [7].Таблица 3.4Удельные выбросы вредных продуктов сгоранияпри факельном сжигании органических топлив в энергетических котлах[16]ВыбросыПриродный газ, г/м3Мазут, кг/тУголь, кг/тОксиды серы SOх (в пересчете наSO2)0,006­0,01~21*Sp(17­19)*SpОксиды азота NOx (в пересчете на NO2)5­115­144­14Монооксид углерода СО0,002­0,005http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13262438&repNumb=114/2219.06.2015Антиплагиат0,005­0,050,1­0,45углеводороды0,0160,10,45­1Водяные пары Н2О1000700230­360Диоксид углерода СО 22000~30002200­3000Летучая зола и шлак___10*Ар10*Ар[16]где, Sp, Ар – соответственно содержание серы и золы на рабочую массу топлива, %.3.1Анализ механизмов образования оксидов [23]азота при горении жидкого топливаПри сжигании органических топлив азот, содержащийся в воздухе и топливе, становится [3]реакционно – способным и,[13]соединяясь с кислородом, образует оксиды: NOx = NO+ NO2. Экспериментальные и промышленные исследования показали, чтоосновная доля образовавшихся NOx, а [3]именно 95 – 100%, приходится на [12]монооксид (оксид) азота NO. Диоксид NO2 азотаобразуется в значительно меньшем количестве, и [13]его доля примерно составляет – 4% [7].Оксид азота NO – бесцветный газ является сильнейшим ядом, действующимна кровь и нервную систему. Диоксид азота NO2[18]представляет собой пар буро – красного цвета. Оказывает раздражающее воздействие на дыхательные пути, приводит к отеку легких [7].Существуют два принципиально различных источника образования оксида азота [3]NO [13]при горении органических топлив. Это –окисление атмосферного (молекулярного) азота N2 воздуха, используемого в качестве окислителя при горении, и окислениеазотсодержащих составляющих топлива. В первом случае образуются термические и «быстрые» оксиды азота, а во втором –топливные NO [7].Термические оксиды азота образуются при горении любых топлив в области высоких температур, если в качестве окислителяиспользуется воздух. Окисление молекулярного азота объясняется термической теорией и происходит по цепному механизму:O2+M↔O+O+M – инициирование цепи, (3.1)N2+O↔NO+N, (3.2)N+O2↔NO +O, (3.3)O+O+M→ O2+M – обрыв цепи. (3.4)Данная схема получила название термического механизма акад, Я.Б. Зельдовича [7]. Позднее он был дополнен реакциейатомарного азота с гидроксилом:N+[3]ОН↔[29]NO+Н. (3.5)В связи с высокой энергией активации реакций образования NO эмиссия оксидов азота происходит при температуре, превышающей 1800 К. В началезоны горения концентрация термических NO интенсивно возрастает,достигая наибольшего значения непосредственно за зоной максимальных температур, и в дальнейшем не меняется по длине факела( рисунке 3.1) [7].На выход термических оксидов азота оказывают [3]влияние различные факторы. В зоне горениянаибольшее влияние имеет температура, с увеличением которой происходит экспоненциальный рост образования NO. Увеличениевремени пребывания в зоне горения также приводит к почти прямо пропорциональному росту эмиссии оксида азота [7].Зависимость выхода NO от коэффициента избытка воздуха имеет вид [3]экстремальных кривых с [5]максимумами в областизначений αкр=1,05­1,25 (рисунке 3.2). Рост концентрации оксида азота до αкр объясняется тем, что при малых избытках воздухаувеличение концентрации свободного кислорода способствует более активному протеканию реакции окисления азота воздуха, апри увеличении α в закритической области снижение температуры в зоне горения влияет в большей степени, чем увеличениеконцентрации кислорода [7].Проведенные исследования показали, что при сжигании углеводородных топлив замеренная скорость образования NO в зонегорения была существенно выше, чем скорость образования термических оксидов азота в [3]послепламенной [5]зоне, оцененная пореакциям (1.1) – (1.4). При этом вблизи зоны горения наблюдались значительные количества цианида водорода НСN, а быстроеобразование NO вблизи пламени [3]соответственно появлению НСN (рисунок 3.3) [7].Рисунок 3.1 Динамика образования оксидаазота в гозовоздушном факелеРисунок 3.2 Выводтермических оксидов азота в[3]зависимости [32]от коэффициента избытка воздуха [3]законвективным перегревателемРисунок 3.3 Содержание цианидаводорода и оксида азота в факеле этиленаhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13262438&repNumb=115/2219.06.2015АнтиплагиатТакое ускоренное образование NO в корневой части факела было названо «быстрым» и объясняется реагированием молекулярногоазота с углеводородными радикалами, образующимися в промежуточных реакциях горения [7]:[3]СН+ N2↔НСN+ N, (3.6)СН2+ N2↔НСN+ NН, (3.7)С+ N2↔СN+ N. (3.8)Цианистые соединения (НСN, СN) далее реагируют с образованием аминов (NН, NН2, NН3).Последние, в свою очередь, взаимодействуют с промежуточными радикалами, образуя как оксид азота, так и молекулярный азот[7]:[3]NO↑+ROHCN (или CN)+R→NHi (3.9)↓+RNN2Реакции (3.6) – (3.9) протекают достаточно энергично [5]уже при температурах 1200 – 1600 К, [3]когда образование [5]термическихоксидов азота [3]практически не происходит [7].[5]Так же, как и в случае термических оксидов азота, зависимость образования «быстрых» оксидов азота NO от избытков воздухаимеет экстремальный характер. Однако максимальные выходы «быстрых» NO [3]наблюдается [12]при горении богатых смесей(α=0,6­0,8) и увеличиваются с ростом температуры в зоне реагирования ( рисунок 3.4) [7].Доля «быстрых» оксидов азота в суммарном выбросе NOх, образующихся в энергетических паровых котлах, как правило, непревышает 10 – 15%. В то же время, в [3]котлах малой мощности с суммарным выбросом NOх до 300 – 400 мг/м3,доля «быстрых» оксидов азота может возрасти до 30 – 50% [7].[15]Азотсодержащие соединения, входящие в состав жидких и [3]твердых [5]топлив, являются источником образования топливныхоксидов азота. Ввиду того, что энергия диссоциации связей N­N в 2­4 раза превосходит энергию диссоциации связей C­N и N­H,азотсодержащие соединения, входящие в состав топлива, легче превращаются в NO, чем молекулярный азот воздуха.Превращение азота топлива в оксиды азота происходит при наличии в зоне реакции достаточного количества кислорода уже притемпературах 950 – 1300 К [7].[3]Рисунок 3.4 Зависимость концентрации «быстрых»оксидов азота от коэффициента избытка воздухаМеханизм эмиссии топливных оксидов азота [3]является многоступенчатым и еще изучен не до конца [7].При горении твердых ижидких азотсодержащих топлив органические нитросоединения, присутствующие в топливе, вероятно, претендуют некотороетермическое разложение, прежде чем попасть в зону горения. Предшественниками образования NO должны быть, азотсодержащиесоединения с малой молекулярной массой, к примеру, NH3, HCN, CN. Вот почему в случае сжигания твердых и жидких топлив впотоке воздуха образование топливных оксидов азота протекает достаточно быстро – в основном на стадии выгорания летучих,которая завершается на начальном участке факела [7].Коэффициент превращения ([3]или степень конверсии) [5]азотсодержащих компонентов топлива в оксиды азота изменяется взависимости от содержания связанного азота в топливе [3]Np. [12]при очень низком содержании [3]Np [12]имеет место почтиполная конверсия в NO [7].Рост содержания [3]Np [12]до 1­1,3% снижает конверсию до 16­25% в зависимости от температуры и вида топлива ( рисунок 3.5).В отличие от термических оксидов азота выход NO из азота топлива сравнительно слабо зависит от температуры, но чрезвычайночувствителен к влиянию концентрации кислорода ([3]рисунок 3.6). При незначительной температуревыход топливных оксидов азота пропорционален квадрату средне интегральной концентрации кислорода в факеле [7].[5]Рисунок 3.5 Степень конверсии топлива втопливный оксид азотаРисунок 3.6 Образование топливных NO в зависимостиот начальной концентрации кислорода в факелеПри типичных условиях факельного сжигания топлив в котлах концентрации диоксида азота [16]пренебрежимо малы по сравнению с содержанием NO и обычно составляют от 0­14 [3]NO2, как правило,мг/м до 40­60 мг/м3 [7].Экспериментальные исследования выявили, что образование диоксида азота происходит в двух зонах: [3]предпламенной ипослепламенной. В [15]первой зоне образовавшийся NO2 полностью разлагается. В то же время быстрое перемешивание горячих ихолодных областей в турбулентном пламени может привести к быстрому замораживанию NO2, что является причиной появленияотносительно больших концентраций диоксида азота в холодных зонах потока. [3] Эмиссия NO2 в послепламенной [15]зонепроисходит в верхней части топки и в горизонтальном газоходе (при Т≥900 – 1000 К) и при [3]определенных [16]условиях такжеможет достигать [3]заметной величины [7].3.2 Анализ механизмов образования продуктов неполного горения оксидов серы при сжигании мазутаСодержащаяся в топливе сера является источником образования оксидов серы SO1, сернистого SO2 и серного SO3 ангидридов.Суммарный массовый выброс SOх зависит только от содержания серы в топливе [13]Sр [7].[16]Сера S в твердых топливах может содержаться в трех видах: органическая S, http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13262438&repNumb=1сульфатная Sс и колчеданная Sк. Органическая16/2219.06.2015Антиплагиатсера входит в состав сложных высокомолекулярных органических соединений топлива. Колчеданная сера представляет собой [5]ее[13]соединения с металлами (чаще железный колчедан FeS2) и входит в минеральную часть топлива. Сульфатная сера входит вминеральную часть топлива в виде сульфатов щелочных металлов ( CaSO4 и MgSO4) и поэтому в процессе горения [5]дальнейшему[13]окислению не подвергается и переходит в золу. В состав газообразных топлив сера входит [5]только в [13]виде сероводородаH2S или сернистого ангидрида SO2. Сера в мазуте входит [5]главным образом в состав сераорганических соединений и в меньшей степени она присутствует в виде сероводорода H2S и серы элементарной [7].2H2S+3O2→2SO2+2H2O, (3.10)O2Sop→SO2, (3.11)FeS2+11O2→2FeO3+8SO2, (3.12)Часть SO2 (1­5%) затемдоокисляется до серного ангидрида SO3 в ходе гомогенных реакций непосредственно при горении топлива [7]:[5]SO2+О+М→SO3+М, (3.13)где М – любая частица или молекула;SO2+О→SO3, (3.14)а также в результате протекания гетерогенных реакций окисления SO2 на поверхностях нагрева с участием катализаторов, которыми могут бытьV2O5, Fe2O3 [7]:SO2+0,5О→SO3, (3.15)Образование оксидов серы при сжигании сернистых топлив в топочных устройствах паровых котлов восновном происходит на начальном участке факела [7]. Наиболее высокие концентрации [5]SO3, в несколько раз превышающие равновесные,наблюдаются в непосредственной близости от горелки. Конечная концентрация серного ангидрида SO3 в продуктах сгорания непревышает тысячных долей процента и зависит от состава топлива, режима горения, конструкции котла и состояния поверхностейнагрева ([5] рисунок 3.7), как правило, доля SO2, составляет 97 – 99%, а доля SO3 – 1­3% от суммарного выхода SOх.Фактическое содержание SO2 в уходящих из котлов газах колеблется от 0,08 до 0,6% об., а концентрация SO3 – от 0,0001 до0,008% об.[16]Рисунок 3.7 изменение содержания оксидовсеры по факелу:lф – длина факела; В0 – калибр горелкиВпроцессе сжигания топлива сера переходит не только в дымовые газы в виде SOх, но может, отчасти, связываться твердымипродуктами сгорания: [13]золой и шлаком при сжигании угля, коксом и золовыми отложениями при сжигании мазута. Поэтому концентрация SOх в газах по длине газовоготракта котла могут изменяться [7].Оксиды серы являются одним из основных загрязнителей атмосферы. [13]Сернистый ангидрид SO2, представляет собойбесцветный газ с острым запахом. При вдыхании раздражает дыхательные пути, нарушает обменные и [18]ферментативные процессы. При концентрации SO2 в атмосферном воздухе 0,08 мг/м3 ощущается дискомфорт у людей. Наиболее чувствительными кSO2 являются хвойные деревья, у которых наблюдается процесс увядания, при содержании SO2 в воздухе, начиная с 0,08­0,23 мг/м3. Присутствиесернистого ангидрида совместно с дымом и сажей в атмосферном воздухе (при высокой влажности последнего) является причинойобразования в промышленных центрах смогов в утренние часы. Продолжительность нахождения SO2 в атмосфере сравнительноневелика (от 2­4 до 15­20 сут). За это время происходит его полное окисление до SO3, которое протекает значительно быстрее поддействием солнечного света [7]:SO2+0,5О+ hv→SO3, (3.16)Серный ангидрид (или триоксид серы) SO3 является бесцветным газом, раздражающим дыхвтельные пути. Во влажном воздухеобразует туман (аэрозоль) серной кислоты, которая активно разрушает металл конструкции, здания и оборудование [7].3.2.1 [18]Расчет выбросов вредных веществ в атмосферуВыбросы твердых частиц (золы и сажи) с продуктами сгорания топливаВыбросы твердых частиц (летучей золы и сажи) в атмосферу с дымовыми газами котлоагрегата в единицу времени рассчитываются по формуле (3.17)Мтв.ч=ВтАрχ(1­η) , г/с (3.17)где Вт – расход топлива, г/с и т/год; Ар – зольность топлива, %; – коэффициент, характеризующий долю золы топлива в уносе; – доля твердыхчастиц, улавливаемых в золоуловителе (принимается по техническим данным применяемых в котельной практике золоуловителей) [7].Мтв.ч=32,78∙0,1∙0,010∙1­0=0,03278 , г/сМтв.ч=1033,68∙0,1∙0,010∙1­0=1,03368 , т/годВыбросы оксидов серы с продуктами сгорания топливаВыбросы оксидов серы в пересчете на диоксид серы SO2 с дымовыми газами котла в единицу времени рассчитываются по формуле (3.18) [7]МSO2=0,02∙ВтSр(1­ηSO2')(1­ηSO2") , г/с (3.18)где Sp –содержание серы в топливе, %; ηSO2' – доля оксидов серы, связываемых летучей золой топлива (для мазута – 0,02); ηSO2" –доля оксидов серы, [1]улавливаемых в золоуловителе (для сухих золоуловителей принимается равной нулю).[31]МSO2=0,02∙32,78∙0,8∙1­0,11­0=0,472 , г/сМSO2=0,02∙1033,68∙1,4∙1­0,021­0=28,364 , т/годВыбросы оксида углерода с продуктами сгорания топливаВыбросы угарного газа СО с дымовыми газами котлоагрегата в единицу времени рассчитываются по формуле (3.19) [7]МСО=0,001∙ВтОнрКСО(1­qн100) , г/с (3.19)где Онр –низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;КСО – количество оксида углерода на единицу теплоты, выделяющейся при горении топлива, кг/ГДж; qн – потери теплотыhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13262438&repNumb=117/2219.06.2015Антиплагиатвследствие механической неполноты [31]горения топлива, % .МСО=0,001∙32,78∙39300∙0,32∙1­0100=412,2413 , г/сМСО=0,001∙1033,68∙39300∙0,32∙1­0100=12999,56 , т/годВыбросы оксидов азота с продуктами сгорания топливаКоличество оксидов азота (в пересчете на NO2), выбрасываемых в единицу времени, [31]рассчитывается по формуле (3.20) [7]МNO2=0,001∙ВтQнрКNO2(1­β), г/с (3.20)где КNO2 –параметр, характеризующий количество [1]оксидов [23]азота, образующихся на 1 ГДж [1]теплоты, [39]кг/ГДж; β –[31]коэффи��иент, зависящий от степени снижения выбросов оксидов азота в результате применения [1]специальных технических решений (принимается равным нулю ввиду отсутствия воздухоохранных мероприятий).МNO2=0,001∙32,78∙39300∙0,07∙1­0=1316,7, г/сМNO2=0,001∙1033,68∙39300∙0,07∙1­0=2843,65 , т/год3.3 Техническое обоснование методов сокращения вредных выбросов из котельной в воздушный бассейнОдним из эффективных технических направлений сокращения вредных выбросов в атмосферу является разработка и внедрениемалоотходных технологий использования жидкого топлива в котельных [9]. Наметившаяся в настоящее время тенденцияприменения высоковязких тяжелых жидких топлив и повышающиеся экологические требования к условиям их сжигания приводятк необходимости разработки новых технологических элементов во всей цепи, связанной с подготовкой и сжиганием таких топлив,что влечет за собой дополнительные капитальные вложения в реконструкцию топливных хозяйств. Успехи, достигнутые в областисжигания обводненных жидких топлив, дают основание решить предстоящие задачи более простым и дешевым путем –эмульгированием смеси воды и топлива и сжиганием ее в виде водомазутной эмульсии ( ВМЭ).Теоретические и экспериментальные исследования эффективности сжигания ВМЭ показали перспективность эмульгированияжидких топлив как метода повышения их качества и обеспечения требований, предъявляемых к ним потребителями и защитойокружающей среды [9].Определенная универсальность сжигания ВМЭ заключается в возможности подавления синтеза токсичных и вредных веществ впродуктах сгорания, утилизации горючих отходов, а также прямого повышения экологической эффективности за счет повышенияэффективности работы топливосжигающих агрегатов [1]при снижении избытков воздуха и наличиидругих положительных эффектов [9].Дальнейшие исследования и внедрение в практику сжигания водомазутных эмульсий совместно с другими методами защитыокружающей среды при сжигании жидких топлив позволят решить достаточно широкий круг проблем, стоящих в настоящее времяперед промышленными предприятиями железнодорожного транспорта.Уровень образования токсичных продуктов горения при сжигании углеводородного жидкого топлива зависит от типатопливосжигающих устройств, а также от конструкции установок подготовки топлива к сжиганию. Разработка данных устройствбазируется на физико­химических основах образования вредных веществ при горении топлива [9].Обводненное жидкое топливо (в том числе и с добавлением горючих отходов) при сжигании в топках котлов в виде ВМЭ обладаетпониженной теплотой сгорания, зависящей от содержания влаги. В этой связи представляется необходимым установить, как будутменяться теплотехнические показатели работы котельной установки в зависимости от содержания в топливе воды, и на этойоснове оценить эколого­экономическую целесообразность использования обводненных топлив и горючих отходов [9].При сжигании жидких отходов и топлив с различным содержанием воды изменяются параметры процесса горения: объем уходящихгазов; количество воздуха, подаваемого в топку; температура в топке; соотношение количества сухих и влажных продуктовгорения; коэффициенты теплоотдачи; температура уходящих газов и др. Эти параметры, определяющие в конечном итогеэкологические параметры котла, зависят от условий, при которых осуществляется процесс их сжигания.Среди факторов, определяющих уровень оксидов азота, оксидов серы, кроме температуры горения следует также выделитьлокальные концентрации кислорода (коэффициент избытка воздуха ) и фактическое время пребывания реагирующих компонентовв топке котла [9].Если проанализировать максимальную температуру горения, то она зависит от величины теплоты сгорания топлива, температурывоздуха и топлива, а также от объемов продуктов сгорания и избытков воздуха. Анализ [17] показывает, что при уменьшениивеличины теплоты сгорания жидкого топлива путем целенаправленного предварительного ввода в горючую смесь инертныхпримесей ([1]распыленный пар или вода, нефтесодержащие сточные воды) можно ожидать сниженияуровня выхода высокотоксичных оксидов азота. Одновременно со снижением максимальной температуры в зоне горения вуказанных условиях наблюдается уменьшение концентрации реагирующих веществ из­за разбавления инертными средами. Вкачестве максимальной температуры горения можно принять температуру горения топлива [9].Следовательно, посредством целенаправленного предварительного ввода в горючую смесь инертных примесей (например, дымовыхгазов, распыленного пара или воды в корень факела, нефтесодержащих сточных вод в жидкое топливо) можно добиться снижениятемпературы горения и уровня выхода оксидов азота. Создание композиционного жидкого высокоувлажненного [1]топлива происходит путем предварительного высококачественногоперемешивания топлива с водой (сточными водами) и сжигания его в виде водотопливных эмульсий [22, 23].3.4 [1]Теплотехнические методы сокращения образования оксидов азота и сопутствующих вредных веществ в топках котловВпоследнее время в нашей стране и за рубежом большое внимание исследователей уделяется методам снижения образованияоксидов азота непосредственно в топках котлов [9]. Очистка продуктов сгорания от оксидов азота технически сложна иэкономически нерентабельна, поскольку относительно малые концентрации NOх извлечь из достаточно больших объемов дымовыхгазов крайне затруднительно. В то же время изменение [6]сокращению [36]выбросов [6]топочного [36]процесса в нужном направлении может привести коксидов азота без дорогостоящих мероприятий по очистке дымовых газов. Изучение механизмаобразования оксидов азота показало, что температурный уровень в топке является основным фактором, влияющим на [6] их выходв продуктах горения, [11]хотя немаловажное значение имеет и концентрация кислорода. Это обстоятельство определяет главныеhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13262438&repNumb=118/2219.06.2015Антиплагиатнаправления борьбы с выбросами NOх для котлоагрегатов, работающих на различных видах топлива. При сжигании [6]природного газа, не содержащего связанного азота, для подавления выбросов оксидов азота необходимы методы, ограничивающие образование«воздушных» NOх, т. е. влияющие на снижениетемпературного уровня в зоне горения [9].При сжигании мазута в [6]высокофиксированных топочных установках или качественных углей втопках с жидким шлакоудалением, когда максимальные температуры в топке достигают 1900…2000 К, уменьшение температуры взоне горения также имеет значение, хотя уже не является столь эффективной мерой подавления выбросов [6]NOх [9].Вместе с тем имеется достаточное количество пылеугольных котлов, в которых высоковлажные и зольные угли сжигаются в топках с твердымшлакоудалением с максимально развиваемой температурой 1600…1700 К. Для снижения выбросов NOх практически бесполезно дальнейшееуменьшение температурного уровня. В этом случае более эффективны методы, воздействующие на изменение концентрации окислителя вреакционной зоне [9].На рисунке 3.8представлена схема классификации теплотехнических методов снижения выбросов оксидов азота с продуктами горениякотлоагрегатов, которая охватывает апробированные в промышленности способы борьбы с NOх при сжигании различных видовтоплива [9].[6] Способ подачи воды или пара в ядро факела приводит к снижению выбросов оксидов азота. Этот способ предусматриваетвпрыск влаги в количестве 3…5 % от расхода топлива, что по аналогии с вводом рециркулирующих газов уменьшает максимальнуютемпературу в [1]зоне [6]горения. По сравнению с обычным сжиганием мазута данный метод позволяет на 10 % подавитьобразование NOх. Кроме того, впрыск влаги в топку эффективен не только для подавления оксидов азота, но и для уменьшенияобразования оксидов углерода, углеводородов и сажистых частиц вследствие увеличения их скорости выгорания за счетповышения концентрации радикалов О˙ и ОН˙ в реакционной зоне [17].[1]Снижение температуры подогрева и уменьшения избытка воздуха в топке котлоагрегата также несколько сокращаетобразование NOх как за счет уменьшения температурного уровня в зоне горения, так и за счет падения концентрации свободногокислорода.В [6]настоящее время, когда проблема снижения энергоемкости производства и уменьшения воздействия вредных веществ начеловека становится на предприятиях железнодорожного транспорта в разряд первоочередных, работы по усовершенствованиюэксплуатации котельных установок без значительных финансовых вложений на их реконструкцию являются актуальными [9].Опыт эксплуатации котельных установок на мазуте показывает, что при технологии выгрузки мазута из железнодорожных цистернострым паром не удается избежать обводнения мазута, что в конечном итоге приводит к нестабильной работе горелок, увеличениюколичества вредных выбросов [18, 19]. В то же время котельные установки, переведенные на сжигание обводненных мазутов,позволяют эффективно сжигать водомазутные эмульсии [20].[1]Рисунок 3.8 Классификация способов снижения выбросовоксидов азота и других вредных веществСувеличением нагрузки котла и соответствующим повышением температурного уровня в топке в дымовых газах возрастаетконцентрация токсичных оксидов азота. Снижения температуры газов в зоне горения с интенсификацией процесса и вследствиеэтого уменьшения NOх можно достичь сжиганием мазута в виде ВМЭ [20,21]. При сжигании ВМЭ из­за дополнительного дроблениякапель за счет мгновенного испарения влаги и разрыва капель (микровзрыва) диаметр капель жидкого топлива резко уменьшаетсядо 2…5 мкм [20]. Снижение температуры горения в результате добавления влаги, укорочение факела и сокращение временипребывания капель мазута в высокотемпературной зоне за счет уменьшения размеров капель резко снижает эмиссию NOх. Так,добавление 5…10 % химически очищенной или питательной воды уменьшает образование NOх более чем вдвое, попутнопроисходит снижение выбросов твердых, сажистых частиц и оксида углерода [17].4 [1]Обеспечение безопасности труда при эксплуатации паровых котловБезопасность труда при работе с паровыми котлами, осуществляется с помощью :­Федеральный закон от 21 июля 1997 г. № 116­ ФЗ, «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (в [43]редакции Федеральных законов от 04 марта 2013 №22)­ Постановление Правительства Российской Федерации от 24 ноября 1998 г. №1371, «Об утверждении правилрегистрации объектов в Государственном реестре опасных производственных объектов» (в [21]редакции Постановлений Правительства РФ от 10 июня 2013 г. №486)­ Инструкция по охране труда для персонала обслуживающего паровые и водогрейные котлы4.1 Безопасность обслуживания паровогокотлаВо время дежурства персонал котельной должен следить за исправностью котла (котлов) и всего оборудования котельной, строгособлюдать установленный режим работы котла согласно режимной карты. Выявленные в процессе работы оборудованиянеисправности должны записываться в сменный журнал. Персонал должен принимать меры к устранению неиспра��ностей. Еслинеисправности устранить собственными силами невозможно, то необходимо сообщить об этом начальнику котельной или лицу,ответственному за газовое хозяйство котельной [28].Особое внимание необходимо обратить:­ на поддержание нормального уровня воды в котле и равномерное питание его водой. При этом нельзя допускать, чтобы уровеньводы опускался ниже установленной величины, при этом подпитка категорически запрещается;­ на поддержание нормального давления пара по манометру (6­8 кг/см2);­ на работу газовых горелок, поддержание нормальных параметров газа и воздуха, согласно режимной карты;­ поддерживать температуру мазута в пределах 80­100 о С. Проверка исправности манометра с помощью трехходовых кранов, проверка исправности предохранительного клапана путемпринудительного открытия, продувка нижних​ точек должна проводиться оператором ежесменно с записью в вахтенный журнал[28].http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13262438&repNumb=119/2219.06.2015АнтиплагиатЕсли при работе котла погаснут все форсунки или часть из них, следует немедленно преградить подачу топлива к форсункам,провентилировать топку и горелки. Выяснить и устранить причину нарушения режима горения и приступить к растопке поустановленной схеме.Во время работы котла запрещается производить подчеканку швов, заварку элементов котла [28]. Все устройства и приборы автоматического управления и безопасности котла должны поддерживаться в исправном состоянии ирегулярно проверяться, в установленные сроки администрацией.[9]4.2 ​Продувка котлаПродувкой называется отвод из котла вместе с котловой водой избыточных солей жесткости, щелочи, шлама и т. п. при одновременной заменепродуваемой воды питательной, имеющей меньшее солесодержание. Продувка бывает периодическая и непрерывная [29].Периодическая продувка котла производится через определенные промежутки времени и предназначается, главным образом, для удаления шлама изнижних точек агрегата, барабана и коллекторов экранов. Она должна производиться кратковременно, но с большим сбросом котловой воды, котораяпри своем движении увлекает находящийся в барабане или коллекторах [26]шлам и выносит его наружу в так называемый барботер (расширитель), откуда охлажденная вода отводится в канализацию [29].Непрерывная продувка должна обеспечивать во время ­ работы котла постоянный вывод избытка солей из котловой воды. Непрерывная продувкаобычно осуществляется из верхнего барабана котла. Котловая вода непрерывной продувки из барабана отводится в аппарат, называемый сепараторомнепрерывной продувки, в котором происходят расширение воды и отделение пара. Из сепаратора пар отводится в деаэратор питательной воды, агорячая вода после водяного подогревателя направляется в канализацию [29].На каждом продувочном трубопроводе котла должна быть установлена запорная арматура (вентиль или задвижка) соответствующего диаметра. Дляпериодической продувки котла с давлением выше 8 кГ/см2 на трубопроводах продувки должно быть установлено последовательно по два запорныхоргана. Для продувки камер пароперегревателя допускается установка одного вентиля.На трубопроводе непрерывной продувки кроме специального регулирующего устройства (последовательно за ним) должна быть установлена запорнаяарматура. Для непрерывной продувки предусматриваются отдельные продувочные трубопроводы​ для каждого котла [29].4.3 Аварийная остановка котлаКотёл ​должен быть немедленно остановлен и отключен действием защиты или персоналом в случаях, предусмотренных производственнойинструкцией, а [26] именно [28]:1) Определения неисправности предохранительного клапана;2) Если давление в барабане котла поднялось выше [21]разрешённого на 10% и продолжает повышаться;3)Снижения уровня воды ниже нижнего допустимого уровня;4) Повышения уровня воды выше [21]верхнего [26]допустимого уровня;5) Прекращения действия всех питательных насосов;6 Прекращения действия всех водоуказательных приборов;7) Если в основных элементах котла (барабане, коллекторе, камере, [21]пароперепускных и водоопускных трубах, жаровой трубе и т.д.) будут выявленытрещины, выпучины, пропуски в их сварных швах, обрыв анкерного болта или связи [28];8) Погасание пламени в топке при камерном сжигании топлива;9) Снижение протока воды через водогрейный котёл ниже минимально допустимого значения;10) Снижения давления воды в тракте водогрейного котла ниже допустимого;11) Повышения температуры воды на выходе из водогрейного котла до значения на 20°С ниже температуры насыщения, присоответствующем давлении в выходном коллекторе котла;12) Неисправности автоматики безопасности или аварийности сигнализации, включая исчезновение напряжения на этихустройствах;13) Возникновения [21]пожара в котельной, который угрожаетобслуживающему персоналу или котлу [28].Порядок аварийной остановки котла [21]непременно следует указать в производственной [26]инструкции. Причины аварийнойостановки котла должны быть записаны в сменном журнале.[21]Во время [26]аварийной остановки котла [21]необходимо без получения распоряжения [28]:­ [26]прекратить подачу топлива и [24]воздух, [26]резко ослабить тягу ([24]закрыть контрольную и рабочую задвижку и открытьсвечу безопасности);­ после того, как горение в топке прекращено, открыть на некоторое время дымовую заслонку;­ отключить котёл от главного парового коллектора;­ [26]открыть дренаж пароперегревателя.4.4 Средства индивидуальной защитыРаботники, обслуживающие котельные, должны быть обеспечены спецодеждой и спецобувью в соответствии с действующиминормами [28]:­ костюмом хлопчатобумажным;­ рукавицами комбинированными;­ очками защитными. Котлочист должен быть обеспечен, кроме того:­ бельем нательным;­ ботинками кожаными или сапогами кирзовыми;­ шлемом с наплечниками;­ подшлемником трикотажным;­ респиратором.В котельной должны быть огнетушители марки ОХП­10 (2 шт.) и ОП­10. Работники, обслуживающие котельные, должны уметь пользоваться первичными средствами пожаротуше��ия [28]. Запрещается использовать пожарный инвентарь не по назначению.http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13262438&repNumb=120/2219.06.2015Антиплагиат[24]ЗаключениеВ данной дипломной работе на примере предприятия локомотивного ремонтного депо Белогорск – Восточный (ТЧР­22), был произведен анализ ирасчет вредных выбросов твердых частиц (золы и сажи), оксидов серы, оксида углерода, оксидов азота. Полученные значения не превышаютнормативных значений ПДК.В разделе обеспечения безопасности труда при эксплуатации паровых котлов были приведены средства индивидуальной защиты работников,приведены случаи и порядок аварийной остановки парового котла.Практическиемероприятия по уменьшению количества вредных веществ, выбрасываемых котельными установками:­ [8]уменьшения содержания вредных веществ в топливе;­ снижениеколичества вредных веществ, образующихся в процессе горения топлива;­ очистка продуктов сгорания от вредных примесей перед выбросом в атмосферу.Для котельных установок рекомендуется производить очистку продуктов сгорания перед выбросом их в атмосферу и приниматьмеры по уменьшению количества токсичных веществ, образующихся в процессе горения топлива. Однако наиболее радикальнымметодом уменьшения выброса вредных веществ является переход на сжигание газообразного топлива. Практика показала, чтоперевод котельных установок средней мощности с твердого на газообразное топливо обеспечивает снижение токсичности в 1–1,3раза малой мощности в 4–5 раз. Поэтому в котельных установках малой мощности рациональнее применять только жидкие игазообразные топлива.При сжигании твёрдых и жидких топлив для улавливания летучей золы, частичек несгоревшего топлива и сажи применяютзолоуловители и фильтры.[8]Список используемых источниковКатин, В.Д. Теория горения и взрыва: сб. лекций. В 2 ч. Ч. 2 [Текст]/ В.Д. Катин. – 2­е изд., перераб. и доп. – Хабаровск: Изд­во ДВГУПС, 2013. – 82с.Кривоногов, Б.М. Повышение эффективности сжигания газа и охрана окружающей среды [[40] Текст]/Б.М. Кривоногов. –СПб.:Недра, 1998. – 280 с.[41]Иванов, В.М. Топливные эмульсии. [Текст]/ В.М. Иванов. ­ М.: Изд. АН СССР, 1962.Корягин, В.А. Сжигание водотопливных эмульсий и снижение вредных выбросов. [[2]Текст]/ В.А. Корягин. ­ СПб.: Недра, 1995.Батуев, С.П. Влажностно­дисперсные характеристики жидкого топлива в мазутных хозяйствах котельных [[2]Текст]/ С.П. Батуев // Промышленная энергетика. 1991. № 3. С. 40­42.Щелоков, Я.М.Промышленное исследование сжигания диспергированного мазута в мартеновских печах [ Текст]/Я.М. Щелоков, С.Е. Розин, В.К.Бойков // [2]Промышленная энергетика. 1987. № 1.Катин, В.Д. Пути снижения загрязнения атмосферы при сжигании топлива [Текст]/ Катин, В.Д., Г.Г. Елисеев, Г.Б. Перов. – Хабаровск: Изд­воТихоокеан. гос. Ун­та, 2011. – 152с.Ляндо, И.М. Сжигание топочного мазута и газа в промышленных котельных [Текст]/ И.М. Ляндо.– Москва: гос. энергетическое изд­во, 1963 г.Катин, В.Д. Защита воздушного и водного бассейнов от выбросов и сбросов котельных установок на предприятиях железнодорожного транспорта:учеб. пособие [Текст]/В.Д. Катин, А.И. Андреев, И.В. Вольхин; под ред. В.Д. Катина. – Хабаровск : Изд­во ДВГУПС, 2008. – 80 с.Цховребов, Э.С. Охрана окружающей среды на железнодорожном транспорте [[1]Текст]/ Э.С. Цховребов. – М. : Космосинформ, 1996.– 527 с.[6]Бузников, Е.Ф. Производственные и отопительные котельные [Текст]/ Е.Ф. Бузников, К.Ф. Роддатис. – М. : Энергия, 1994. – 232 с.Роддатис, К.Ф. Справочник по котельным установкам малой производительности [Текст]/ К.Ф. Роддатис, А.Н. Полтарецкий. – М. : Энергоатомиздат,1989. – 488 с.Иванов, В.М. Топливные эмульсии. [ Текст]/ В.М. Иванов. – М.: изд­во Академии наук СССР. 1962.[10]Голубь, Н.В. Эффективность сжигания водомазутной эмульсии на промышленных ТЭЦ. [[4]Текст]/ Н.В. Голубь. – Саратов 1985. Акчурин, Р.Ю. Подготовка мазута к сжиганию в кавитационном реакторе [Текст]/Р.Ю. Акчурин, Н.А. Балахничев // Энергетик. 1986. № 9.С. 8­9.Попов, А.И .Уменьшение вредных выбросов при сжигании водомазутной эмульсии [ Текст]/ А.И. Попов, Н.В. Голубь, В.И. Ерофеева, А.К.Харитонов, А.И. Щупарский// Энергетик[10] . 1983. №2. С 11­14.Воликов, А.Н. Сжигание газового и жидкого топлива в котлах малой мощности [[1]Текст]/А.Н. Воликов. – Л. : Недра ,1989. – 160с.Катин, В.Д. Экологические проблемы сжигания топлива в котельных установках предприятий железнодорожного транспорта и путиих решения [[1]Текст]/В.Д. Катин, И.в. Вольхин // Материалы научно.­технич. конф. «Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта. –Екатеринбург: Изд­во УрГУПС, 2003. – С. 188–190.Цховребов, Э.С. Охрана окружающей среды на железнодорожном транспорте [Текст]/ Э.С. Цховребов. – М. : Космосинформ, 1996. –527 с.[6]Корягин, В.А. Сжигание водотопливных эмульсий и снижение вредных выбросов [Текст]/ В.А. Корягин. – Л. : Недра, 1995. – 374 с.Иванов, В.М. Топливные эмульсии [ Текст]/ В.М. Иванов. – М.: Изд­во АН СССР, 1962. – 215 с.Рудник, М.И. Новые оборудование и технологии для очистки сточных вод, утилизации нефтесодержащих отходов и санацииhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13262438&repNumb=121/2219.06.2015Антиплагиатнефтезагрязненных почв [[1]Текст]/ М.И. Рудник, О.В. Кичигин // Химическое и нефтегазовое машиностроение. – 2004. – № 2. – С. 36–38.Бутовский, М.Э. Водотопливные эмульсии из нефтесодержащих отходов [Текст]/ М.Э. Бутовский // Железнодорожный транспорт. – 1998. – № 1. –С.22–25.Устройство для приготовления ВТЭ. [Текст]/ Патент РФ № 149636, 10.01.2015 г. ДВГУПСОтчет о природоохранной деятельности в ОАО « РЖД» в 2006 году: отчет Департамента безопасности движения и экологии ОАО«РЖД[1]». – М.: 2007. – 67 с.Сергей­Осетров. Народ. [Электронный ресурс]: // Котельный мазут (жидкое топливо). – режим допуска: http://www.sergey­osetrov.narod.ru/Projects/Boiler/FLUID_FUEL_OR_BOILER_FUEL_OIL.htmБиофайл научно – информационный журнал. [Электронный ресурс]://Загрязнение поверхностных вод. – режим допуска:http://biofile.ru/geo/23758.htmlОхрана труда. Техника безопасности. [Электронный ресурс]: // Действия при аварийной остановке котла. – режим допуска: http://ohranatrud­ua.ru/instruktsii­po­ekspluatatsii­priborov­i­ustanovok/905­dejstviya­pri­avarijnoj­ostanovke­kotla.htmlХот системс. [Электронный ресурс]: // Продувка котла. – режим допуска: http://www.hotsystems.ru/stati/produvka­parovogo­kotlahttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13262438&repNumb=122/22.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов ВКР