Введение к работе
Актуальность работы. Сжигание топлив в кипящей слое (КС) и циркуляционном кицящем слое (ЦКС) - один' из путей решения задачи уненьшенпя вредного воздействия энергетического оборудования на окружающую среду. Однако выброси оксидов азота даже при сжигании топлив в КС, в свете жестких экологических требований, еще достаточно высоки. Поэтому актуальный представляется изучение неханиэна образования оксидов азота в КС для того, чтобы, во-первых, обоснованно разрабатывать норны их выбросов из топок с КС и ЦКС и, во-вторых, определять эффективные методы их снижения.
Цель работы. Исследование закономерностей и разработка достоверной методики расчета образования оксидов азота при сжигании в кипяшен сдое различных твердых топлив.
Научная нозизна. ' Установлен гетерогенный механизм образования оксидоз азота при горении коксового остатка топлив. Окисление азотсодержащих летучих веществ описано суммарной равновесной реакцией. Получены кинетические зависимости процессов образования и восстановления оксидов азота при горении твердій топлив в КС. Аналитически получена и экспериментально подтверждена зависимость доли перехода азота топлива в оксиды ог концентрации кислорода на выходе из слоя и от свойстз топлива. Разработана математическая модель выгорания топлива и образования оксидов азота по высоте топки с.кс с учетов их восстановления на поверхности топливных частиц, достаточно хорошо описывающая экспериментальные данные.
Практическая .ценность. Предложенная методика позволяет достаточно надежно рассчитывать концентрацию оксидоз ззота на
выходе из топочных устройств с КС, основываясь лишь ка известной составе топлива и конструктивных параиетрах, а также облегчает выбор технологического режима сжигания топлиз в серийных котлах с ИКС, эксплуатация которых на электростанциях Урала ожидается в недалекой будущей. Результати работы использованы при создании первого в России котла с ЦКС, установленного в котельной УГТУ-УПИ, и переданы в департамент Уралэнерго для расчета выбросов оксидов азота из котлов с ЦКС. Автор защищает:'
- предложенный неханиэк гетерогенного образования оксидов
азота при сжигании коксового остатка твердых топлив;
результаты исследований закононерностей образования оксилов азота при горении летучих веществ топлива;
результата исследований ягяанизнз восстановления оксидоа азота в кипядкк слое;
натенатическу» нодель образования и восстановления оксидов азота при сьлгаяии топлив в топочных устройствах с кипящим слоек.
Апробация работм. Основные результаты диссертационной работу докладывались и обсуждались на следуюсих конференциях: "Проблемы эффективного использования электрической и тепловой энергии в иа.т-.костроені'.и Узбекистана" (Тасеит, 1989); и Всесоюзной конференции "ТеллооСмзи в парогенераторах" (Новосибирск, 1ЭЭО); їх ' Юбилейной научно - Tex::;ii;scKoa конференции УПИ (Свердловск, 1930); III Всесоюзной научной конференции по проблзизи энергетики и теплотехиологии КЗИ "Интенсивное энертссСерекенне в прокушенной тепяотехнологии" (Кхква, 1S3L); III неадучзрег,::-^;'! конференции по проблемам ЦКС (Наго пя, Япония, 19D0).
Публикации. Основные положения диссертации отражены в 10 печатных работах.
объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографии и приложений. Объем работы 166 с, из них основной текст 150 е., включая 13 таблиц и 35 рисунков, библиография из3 наименования и 16 с. приловений.
