Оптимизация теплопотребления в установках газоочистки котла ТП-210 промышленной ТЭЦ

Из расчета котельного агрегата согласно [1]  были определены его основные показатели: кпд котельного агрегата-92,11%, расчетный расход натурального топлива-6,92 кг/с, расход условного топлива- 5,43 кг у.т./с, абсолютная адиабатическая температура горения-1573,88 ⁰С, концентрация NО в дымовых газах-0,606 г/м³.

В виду того, что перед реактором селективного каталитического восстановления нужно обеспечивать высокий температурный уровень (250-400 ⁰С), который обеспечивает теплообменное оборудование (парогазовый теплообменник и регенеративный вращающийся теплообменник) были произведены поиски наиболее эффективной температуры. Исследования режимов работы парогазового и регенеративного теплообменных аппаратов при изменении температуры дымовых газов перед реактором селективного каталитического восстановления в интервале от 280 до 370 ⁰С представлены в Таблице 1 (Рисунок 2).

Основными промышленными катализаторами селективного восстановления оксидов азота аммиаком являются ванадийсодержащие катализаторы. Пентаксид ванадия имеет высокую активность при относительно низких температурах (

Процесс селективного каталитического восстановления основан на способности аммиака к избирательному восстановлению NO_х на поверхности катализатора. Основную часть оксидов азота (NO+NO₂) в продуктах сгорания энергетических углей составляют «топливные» оксиды азота (NO), а меньшую долю занимают «воздушные» оксиды азота.

Для расчёта реактора по восстановления оксидов азота из дымовых газов имеем следующие исходные данные: температура дымовых газов перед реактором-350⁰С, начальная концентрация оксидов азота в дымовых газах 0,606 г/м³, конечная концентрация оксидов азота в дымовых газах, c₀ (согласно ПДК)-0,0099 г/м³, скорость газового потока в каналах катализатора-8,3 м/с, размеры ячеек катализатора-0,005 м, длина канала-10 м, объем дымовых газов-45,658 м³/с, температура стенки катализатора (принимаем)- 345⁰С,высота участка реактора-0,01 м.

На основе проведенного патентного поиска и литературного обзора была разработана математическая модель и алгоритм автоматизированного расчета каталитического реактора восстановления оксидов азота, позволяющие выполнять конструкторский расчет и получать рабочие параметры процесса восстановления и геометрические характеристики реактора.

В результате расчёта реактора СКВ, по представленной методике, были получены основные характеристики: объем катализатора, который составляет 93,05 м³; мощность, затрачиваемая дымососом на преодоление гидравлического сопротивления при движении дымовых газов -159,8 кВт. Уровень концентрации оксидов азота в дымовых газах снизился до значения 0,0049 г/м^3.

Выводы: Была выбрана и скомпонована система обезвреживания дымовых газов на основе реактора селективного каталитического восстановления и насадочного абсорбера. Экологический эффект от внедрения ректора СКВ соствил 0,0049 г/м^3. Изучены режимы работы теплообменного оборудования (регенеративный вращающийся теплообменник, парогазовый теплообменник) в диапазоне 280 до 370 ⁰С. Была определена наиболее эффективная температура перед реактором СКВ, равная 350⁰С.