Содержание номеров

Технико-экономические показатели технологий уменьшения выбросов оксидов азота от мощных отопительных котлов

Тесленко А.И., канд. техн. наук, https://orcid.org/0000-0002-3772-5991
Институт общей энергетики НАН Украины, ул. Антоновича, 172, г. Киев, 03150, Украина
Язык: украинский
Источник: Проблемы общей энергетики, 2019, 3(58):30-36
https://doi.org/10.15407/pge2019.03.030
Рубрика: Исследование и оптимизация технологических объектов и систем энергетики
УДК: 502.3:662.613.5
Принята: 12.08.2019
Опубликовано: 27.09.2019

Аннотация:

Мощные водогрейные котлы марок ПТВМ и КВ-ГМ, которые на настоящее время находятся в эксплуатации в составе отопительных котельных Украины, при сжигании природного газа образуют выбросы оксидов азота на уровне 210–240 мг/нм3 при содержании О2 = 3% в дымовых газах. Условия Директивы 2010/75 / ЕС требуют, чтобы уровень выбросов оксидов азота от таких крупных установок сжигания (тепловой мощностью 50 МВт и более) не превышал 100 мг/нм3, то есть нужно уменьшить выбросы NOx минимум на 55–60% от текущего уровня. Для мощных водогрейных котлов марок ПТВМ-30М, ПТВМ-50, ПТВМ-100, ПТВМ-180, КВГМ-30, КВГМ-50, КВГМ-100, которые вошли в Национальный план сокращения выбросов от крупных установок сжигания, рассмотрены малозатратные технологии уменьшения выбросов оксидов азота: рециркуляция дымовых газов; впрыска воды в топочную камеру; подача третичного воздуха; ступенчатое сжигание топлива; малотоксичные горелки с пониженным образованием оксидов азота. Расчетным методом были определены технико-экономические показатели для каждой технологии: удельные капитальные затраты на внедрение технологического оборудования (на единицу установленной тепловой мощности котла) и удельные расходы дополнительного потребления топливно-энергетических ресурсов (на единицу произведенной тепловой энергии), которые сопровождают его эксплуатацию. Наиболее эффективным комбинированным режимно-технологическим методом уменьшения выбросов оксидов азота до уровня требований Директивы 2010/75/ЕС являются инновационные малотоксичные горелки с рециркуляцией дымовых газов непосредственно в топливно-воздушную смесь: суммарные удельные капитальные затраты составляют от 160 до 280 тыс. грн / МВт установленной тепловой мощности котла, дополнительные расходы электроэнергии определяется исключительно ее потреблением дымососами рециркуляции дымовых газов от 0,2 до 0,56 кВт·ч/МВт·ч тепловой энергии, производимой водогрейным котлом. Определение приведенных показателей позволит оценить влияние внедрения технологий уменьшения выбросов оксидов азота на экономические характеристики производства тепловой энергии мощными водогрейными котлами отопительных котельных системы централизованного теплоснабжения Украины. Предприятия - операторы котельных и потенциальные инвесторы смогут определить экономическую целесообразность проведения модернизации мощных котельных для их соответствия требованиям Директивы 2010/75/ЕС по выбросам оксидов азота.

Ключевые слова: котлы, водогрейные, уменьшение выбросов, оксиды азота, технологии, технико-экономические показатели.

Литература:

  1. Національний план скорочення викидів від великих спалювальних установок: схвалено розпорядженням Кабінету Міністрів України від 8 листопада 2017 року № 796-р. URL: http://mpe.kmu.gov.ua/minugol/control/uk/publish/article?art_id=245255506&cat_id=245255478// (дата звернення: 02.08.2019).
  2. Directive 2010/75/EU of the European Parliament and of the Council of 24 November 2010 on industrial emissions (integrated pollution prevention and control): Official Journal of the European Union. 2010. 17 December. Vol. 53. 119 p.
  3. Best Available Techniques (BAT) Reference Document for Large Combustion Plants/ Thierry Lecomte et al.: Publications Office of the European Union. 2017. 986 р.
  4. Сміхула А.В. та ін. Технології зниження шкідливих викидів до атмосфери тепловими електростанціями та котельними великої і середньої потужності України: монографія. К.: ФОП Маслаков, 2019. 107 с. ISBN 978-617-7777-05-1.
  5. Информационно-технический справочник по наилучшим технологиям ИТС 38-2017. Сжигание топлива на крупных установках с целью производства энергии. М.: Бюро НТД, 2017. 280 с.
  6. Комунальна теплоенергетика України: стан, проблеми, шляхи модернізації / ред. А.А. Долінський та ін. К., 2007. Т. 2. С. 538–568.
  7. Сигал И.Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива: монография. Л.: Недра. 1988. 313 с.
  8. Сигал И.Я. Сжигание газа в котлах и защита воздушного бассейна. Энерготехника и энергосбережение. № 4. 2009. С. 26–35.
  9. Dolinskiy A., Sigal A.I. The Influence of Moisture in Air on the Working Efficiency of Boilers in the Industrial and Municipal Energy Sectors. In: Syred N., Khalatov A. (eds). Advanced Combustion and Aerothermal Technologies. NATO Science for Peace and Security. Series C: Environmental Security. Dordrecht. Springer. 2007. Р. 331–339. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-6515-6_25
  10. Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод / Под ред. Г. М. Кагана. 3-е изд., перераб. и доп. СПб.: ВТИ, 1998. 260 с.
  11. Справочник по котельным установкам малой производительности / Под ред. К.Ф. Роддатиса. М.: Энергоатомиздат, 1989. 488 с.
  12. ГКД 34.02.305–2002. Викиди забруднювальних речовин у атмосферу від енергетичних установок. Методика визначення. [Чинний від 2002. 07. 01]. Київ: ОЕП ГРІФРЕ. 2002. 45 с. (Галузевий керівний документ).
  13. Димососи ДН. Вентиляторний завод Укрвентсистеми. URL: http://ukrvent.com/dn-html/ (дата звернення: 02.08.2019).
  14. Частотні перетворювачі DANFOSS. URL: https://ewi-engineering.com.ua/danfoss-vlt-micro-drive-fc-51-55-kvt-380-v.html (дата звернення: 02.08.2019).
  15. Промислові насоси EBARA. WATTON. URL: https://watton.ua/uk/vodosnabzhenie/nasosy/promyshlennye-nasosy/ebara/ (дата звернення: 02.08.2019).
  16. Вентилятори ВДН. Вентиляторний завод Укрвентсистеми. URL: http://ukrvent.com/vdn-html/ (дата звернення: 02.08.2019).
  17. C.I.B. UNIGAS S.p.A. Промышленные горелки. Технический каталог и прайс-лист. 2012. 178 с. URL: http://www.cibunigas.com/ru/product-catalogs (дата звернення: 02.08.2019).
  18. C.I.B. UNIGAS S.p.A. Горелки. Каталог продукции от 480 кВт до 19000 кВт. 2019. 310 с. URL: http://www.cibunigas.com/ru/product-catalogs

Скачивания:

Полный текст (PDF)