Эффективность сжигания природного газа на объекте малой энергетики⁎

Abstract

С развитием технологий и ростом населения на нашей планете увеличивается потребление энергетических ресурсов. Растущий темп потребления ресурсов и их нерациональное использование ведут к быстрому истощению ископаемого топлива. В связи с этим проведено комплексное исследование эффективности использования природного газа на объектах малой энергетики в водогрейных котлах GKS-Dynatherm-3200 и GKS-Dynatherm-1100. Проведены промышленно-эксплуатационные испытания, определены тепловые потери при работе оборудования, полнота сжигания природного газа, исследован состав сжигаемого топлива, определены концентрация, размер и форма твердых частиц в дымовых газах с помощью электронного растрового микроскопа Zeiss SIGMA VP. Результаты испытаний показали, что горелочные устройства водогрейных котлов обеспечивают подготовку воздушно-топливной смеси высокого качества, что дает возможность организовать топочный процесс с минимальным избытком воздуха. Выявлено, что при увеличении доли кислорода в топочной камере котла GKS-Dynatherm-1100 до 3,7–5,35 % наблюдается повышение эмиссии NOx и СО. Несмотря на высокие теплотехнические показатели, даже в процессе сжигания природного газа в топочных устройствах котлоагрегатов топливный углерод выпадает в виде сажи. При исследовании содержания твердых частиц в уходящих дымовых газах выявлено, что преобладают частицы размером от 1 до 5 мкм. При этом более 95 % частиц имеют форму, близкую к сферической. Частиц размером 20 мкм и более в уходящих газах намного меньше, однако их суммарная масса доминирует в валовых выбросах твердых частиц. Эмиссия твердых частиц при работе водогрейного котла GKS-Dynatherm-3200 с нагрузкой 1,73 МВт составила 0,17 мг/МДж. В ходе проведенных промышленно-эксплуатационных испытаний установлено, что оборудование котельной имеет высокие энергоэкологические показатели работы и резерв для их дальнейшего повышения.