Презентация на тему :

1. Презентация на тему: Оптимизация процессов горения как способ защиты окружающей среды Русанова Всеволода и Давыдова Георгия, студентов группы Т 3-2

2. Общие положения • Влияние топливно-энергетического комплекса на окружающую среду носит отрицательный характер. • Для уменьшения вредного воздействия на окружающую среду необходимо разрабатывать более эффективные технологии сжигания органического топлива и организовать систему экологического мониторинга на тепловых станциях.

3. Проблема • При сжигании органического топлива в окружающую среду выбрасывается огромное количество окислов азота, серы, а также золы.

4. Проблема • Усиливается парниковый эффект вследствие выбросов углекислого газа.

5. Проблема • Разрушается озоновый слой

6. Актуальность проблемы • Необходимость модернизации котельных диктуется изношенностью оборудования, мощность котлового и насосного оборудования зачастую в несколько раз превышает потребности потребителей, что влечет за собой сверхнормативные потери и неоправданные затраты. 

7. Состояние проблемы • Сегодня суммарное потребление органического топлива в мире составляет 36 млрд. тонн условного топлива. Под условным топливом понимается топливо, теплота сгорания которого принимается равной 29,33 МДж/кг. Тогда для пересчета расхода топлива используется формула

8. В России • Общее потребление топлива составляет около 5 % мирового энергобаланса. • В структуре топливно-энергетических ресурсов России основой внутреннего спроса является природный газ.

9. Динамика структуры и объёмов внутреннего потребления первичных топливно-энергетических ресурсов в России

10. Структура потребления первичных энергетических ресурсов в мире

11. Киотский протокол Киотский протокол — международное соглашение, принятое в Киото (Япония) в декабре 1997 года в дополнение к Рамочной конвенции ООН об изменении климата (РКИК). Оно обязывает развитые страны и страны с переходной экономикой сократить или стабилизировать выбросы парниковых газов.

12. Суточные концентрации выбросов в атмосферу, мг/м3

13. Основные задачи • создание экологически чистых энерго- и ресурсосберегающих малоотходных и безотходных технологий, обеспечивающих рациональное производство и использование топливно-энергетических ресурсов, снижение выбросов (сбросов) загрязняющих веществ в окружающую среду, а также парниковых газов, сокращение образования отходов производства и других агентов вредного воздействия;

14. Основные задачи • последовательное проведение специальных природоохранных мероприятий, строительство и реконструкция природоохранных объектов, в том числе по улавливанию и обезвреживанию вредных веществ из отходящих газов,

15. Основные задачи • развитие экологически чистых технологий сжигания угля как условие реализации прогнозов роста его потребления электростанциями и другими промышленными объектами.

17. Направления борьбы с загрязнителями приземной атмосферы • оптимизация процесса сжигания топлива; • очистка топлива от элементов, образующих при сжигании загрязняющие вещества; • очистка дымовых газов от загрязняющих веществ; • рассеивание загрязнителей в атмосферном воздухе.

18. По составу и температуре уходящих газов можно судить об эффективности работы котлов

19. Контроль за работой котлов на тепловых станциях осуществляется по режимным картам

20. Газоанализаторы

21. Для оптимизации процессов горения • на существующих и вновь проектируемых котлоагрегатах необходимы надежные быстродействующие анализаторы дымовых газов и модуль управления дутьевым вентилятором, т.е. необходимы надежные (оптимальные по соотношению цена/качество)  устройства оптимизации горения, включающие анализаторы дымовых газов(O2, СO), модули управления процессом.

22. Топливо-воздух • Для эффективного и качественного сжигания топлива в котельных агрегатах должно быть точно сбалансировано соотношение "топливо - воздух". Схема управления тягодутьевыми машинами

23. Зависимость содержания основных компонентов продуктов сгорания (О2, СО2, СО, NOx) и коэффициента полезного действия (КПД) котла от коэффициента избытка воздуха.

24. Формула • Коэффициент избытка воздуха – это отношение действительного расхода воздуха к теоретическому значению. • Уменьшение коэффициента избытка воздуха, помимо снижения потерь теплоты с уходящими газами, является эффективным методом подавления образования оксидов азота.

25. Направляющие аппараты • Обычно оптимизация процесса сжигания реализуется правлением направляющими аппаратами (задвижками).

26. Точное регулирование • Более точное регулирование соотношения «газ-воздух» осуществляется по специальным алгоритмам в соответствии с показаниями датчика кислорода (или датчика СО) в отходящих газах.

27. Точно и эффективно • Но более точным и эффективным является применение преобразователей частоты для плавного управления приводными электродвигателями вентилятора и дымососа. Это позволяет увеличить эффект экономии топлива и получить экономию электроэнергии до 40-70%.

28. Преобразователи частоты • При установке преобразователей частоты устройства, регулирующие подачу воздуха (направляющие аппараты, задвижки), полностью открываются. • При этом управление производительностью тягодутьевых устройств осуществляется с помощью преобразователей путем изменения частоты вращения ротора приводных электродвигателей от нуля до номинальной (и выше).

29. Схема оптимизации процесса сжигания с применением преобразователей частотыПЧ ПЧ – преобразователь частоты, Ддв – датчик давления воздуха, Ддг – датчик давления топлива (газа), Драз –датчик разрежения в топке, Дга – газоанализатор, Дув – датчик уровня воды, Дт – датчик температуры воды. Дв – датчик давления воды, НА – направляющий аппарат (задвижка)

30. Оптимизация режимной карты • Система управления с применением ПЧ позволяет оптимизировать режимную карту, которая обычно она строится с большим запасом коэффициента избытка воздуха.

31. Система управления • Позволяет поддерживать коэффициент избытка воздуха в отходящих газах на уровне 1,07-1,2 (или даже ниже) в зависимости от степени совершенства горелок и состояния котла во всех режимах работы котельной установки (кроме переходных).

32. Точность поддержания заданных параметров • давления воздуха 1 мм. вод. ст.; • разрежения в топке - 1 мм. вод. ст.; • давления воды - 0,1 атм.; • газоанализатора О2 - 0,1%.

33. Реакция на изменение • давления (газа, воды и проч.) - менее 1 сек.; • состава отходящих газов - менее 10 сек. • коэффициент увеличения мощности котла (печи) - до 1,5 номинала. • увеличение к.п.д. котла - на 2...5%.

34. Выводы • Система управления оптимизацией работы котла с применением преобразователей частоты обеспечивает быструю реакцию на изменение внешних факторов и энергетических показателей котла (реакция на изменение давления < 1 сек, на изменение состава отходящих газов < 10 сек), а также возможность работы на малых давлениях топлива (газа) на входе без остановки или отключения автоматики, с обеспечением полной функциональности котла.

35. Заключение • В своей работе мы рассмотрели лишь один аспект охраны окружающей среды при работе котельных и тепловых станций – оптимизация процессов горения посредством регулирования соотношения «газ-воздух». • Планируем продолжить исследовательскую деятельность в этом направлении, а именно рассмотреть вопрос установки стационарных газоанализаторов для постоянного контроля за составом продуктов сгорания топлива с целью обеспечения более экономически эффективной работы теплотехнического оборудования.

36. !Спасибо за внимание!