Автоматическое регулирование процесса горения пылеугольного котла, обеспечивающего подавление выбросов окислов азота Буров, Дмитрий Васильевич

Введение к работе

Актуальность темы. В настоящее время ТЭС являются одним из крупнейших источников загрязнения атмосферного воздуха. Как показала практика наибольшее распространение по снижении выбросов N0_X получили технологические методы - основным из которых является ступенчатое сжигание топлива. При переводе действующих котлоагрегатов на ступенчатое сжигание топлива как правило существующая АСР горения, включающая регуляторы топлива к воздуха не претерпевает модернизации. Это приводит к тому, что при переменных режимах работы котла снижается его экономичность главным образом из-за повышенной суммы потерь ( ^+ ^5* Я4 ^» либо не обеспечивается поддержание расчетного (заданного) значения содержания NQ_X в дымовых газах во всем диапазоне изменения нагрузок. Поэтому исследование оптимальных режимов процесса горения на котле со ступенчатым сжиганием топлива и разработка схем автоматического регулирования, обеспечивающих такие режимы весьма актуальны и представляют большой научный и практический интерес.

Целью работы является разработка и исследование автоматической системы регулирования (АСР) процесса горения прямоточного пылеугольного котла с твердым шлакоудалением и ступенчатым сжиганием топлива, обеспечивающего подавление выбросов окислов азота и надежную экономичную работу оборудования в условиях широкого изменения режимных факторов и нагрузки.

Научная новизна работы заключается в следующем:

I. Получены новые данные, составляющие расширенное представление о регулировании топочного процесса со ступенчатым сжиганием топлива на основании:

анализа технологических требований, предъявляемых к работе котла;

анализа рекимных факторов, влияющих на образование окислов азота;

расчетных статической и динамической моделей;

экспериментальных статических и динамических характеристик.

1. Разработана схема автоматического регулирования процесса горения, включающая АСР тепловой нагрузки, общего воздуха и новую АСР содержания N0_X в дымовых газах.

2. На основе анализа статических и динамических свойств объекта регулирования получены расчетные схемы для двух вариантов регулирования NQ_X и разработана методика настройки многосвязных АСР с нейтрализацией взаимосвязей через объект.

3. С помощью расчетных схем выполнены модельные испытания АСР и сопоставление исследуемых вариантов регулирования N0_Z .

4. Получены данные об эколого-экономической эффективности использования АСР в промышленных условиях.

Практическая ценность работы. Выполненные теоретические и экспериментальные исследования привели к созданию автоматической системы регулирования топочного процесса на котле со ступенчатым сжиганием топлива. Представленные в работе технические решения и рекомендации были использованы СКВ ВТИ при разработке проекта автоматизации реконструированного котла ПК-24 Иркутской ТЭЦ-10. Разработанные способы и схемы автоматического регулирования позволили снизить выбросы окислов азота, не ухудшая при этом остальные технико-экономические показатели котлоагрегата.

Личный вклад автора заключается в постановке задач исследований, в проведении расчетно-аналитических и экспериментальных исследований статических и динамических характеристик, разработке схем и способов регулирования ND_X , разработке и исследовании различных вариантов многосвязной АСР горения, участии в промышленном внедрении разработок, обработке и анализе результатов испытаний.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на:

Всесоюзном научно-техническом совещании "Защита озера Байкал от загрязнений". Иркутск, 1988 г.;

Всероссийском семинаре "Совершенствование управления технологическими процессами на действующих энергоблоках с использованием продукции РНПК "Росэнергоавтоматика". Москва, ВВЦ, 1992 г.;

Научно-технических советах ОАО Всероссийского теплотехнического научно-исследовательского института. Москва, I988-I99I гг.;

технических советах АО "Иркутскэнерго", Иркутск, ХУУО, 1992 гг.

Публикации- По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ, получено 2 авторских свидетельства.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 82 наименований и приложения. Общий объем диссертации составляет 285 страниц, в том числе 145 страниц основного машинописного текста, 69 рисунка и Ю таблиц.

Похожие диссертации на Автоматическое регулирование процесса горения пылеугольного котла, обеспечивающего подавление выбросов окислов азота

Система автоматического управления и регулирования процессом сушки древесины в камерах периодического действияСтепура, Алексей Иванович

Синтез оптимальных алгоритмов управления параметрами АСУ ТП в энергетике (на примере процесса горения в топке котлоагрегата)Радиевский Анатолий Евгеньевич

Образование окислов азота и возможности подавления их выбросов при пылеугольном сжигании экибастузского угля Ахметов Ермек Саликович

Снижение выбросов окислов азота с отработавшими газами тракторных дизелей путем организации рабочего процесса на водотопливной смесиГорбатенков, Александр Иванович

Разработка математической модели гидротермических процессов в котле пульсирующего горения типа камеры ГельмгольцаСиницын Антон Александрович

Оптимизация процесса горения в паровом котле при сжигании нескольких видов топлива с применением экстремального регулятораПоляков Андрей Александрович

Разработка метода расчета теплообмена в топках паровых котлов с учетом аэродинамической организации процесса горенияСупранов, Виктор Михайлович

Интенсификация процессов воспламенения и горения твердого низкореакционного топлива в котлах ТЭС путем активации окислителя наноматериаламиРыжков, Антон Владимирович

Метод расчета содержания окислов азота в отработавших газах судовых среднеоборотных дизелей флота рыбной промышленностиСапожников, Эдуард Викторович

Определение реальной экологической нагрузки от окислов азота в районе расположения ТЭС Рыков Андрей Никодимович