WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи

МАРЧЕНКО Александра Витальевна

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОТЛОАГРЕГАТОВ

ТЭЦ И ИХ ДУТЬЕВЫХ ВЕНТИЛЯТОРОВ ДЛЯ ТРАНСПОРТА И

УТИЛИЗАЦИИ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ ВЫБРОСОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ

ПРЕДПРИЯТИЙ И АВТОМАГИСТРАЛЕЙ

Специальности: 05.14.14 – Тепловые электрические станции, их

энергетические системы и агрегаты

05.14.04 – Промышленная теплоэнергетика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Иваново 2008

Работа выполнена в научно-исследовательской лаборатории «Теплоэнергетические системы и установки» ГОУ ВПО «Ульяновский государственный технический университет».

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Шарапов Владимир Иванович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Закиров Ильгизар Алиахматович

доктор технических наук, профессор Созинов Владимир Петрович

Ведущая организация: Исследовательский центр проблем энергетики

Казанского научного центра РАН

Защита состоится «17» октября 2008 г. в 12.00 на заседании диссертационного совета Д 212.064.01 при ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина» по адресу: 153003, г. Иваново, ул. Рабфаковская, д. 34, корпус «Б», ауд. 237.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 153003, г. Иваново, ул. Рабфаковская, д. 34, Ученый совет ИГЭУ,

тел: (4932) 38-57-12, факс: (4932) 38-57-01, e-mail: uch_sovet@ispu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина».

С авторефератом можно ознакомиться на сайте ИГЭУ: http://www.ispu.ru

Автореферат разослан «12» сентября 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор А.В. Мошкарин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Значительная часть отечественных ТЭЦ предназначена для снабжения паром и горячей водой промышленных предприятий. Располагаются эти ТЭЦ, как правило, на территории предприятий или в непосредственной близости от них. Технологически ТЭЦ и промышленные объекты обычно связаны только трубопроводами теплоносителей. Многие весьма актуальные научно-технические проблемы, к которым относятся, прежде всего, повышение энергетической эффективности производства и защита воздушной среды, являются общими для тепловых электростанций и промышленных предприятий, однако решаются такие проблемы на них автономно, без учета технологических возможностей этих расположенных рядом объектов.

Анализ показывает, что при объединении ТЭЦ и промышленного потребителя в единую технологическую систему появляются новые возможности для решения названных выше проблем и использования тепловой электростанции как утилизатора значительных объемов техногенных выбросов.

В данной работе решены задачи, позволяющие существенно повысить энергетическую и экологическую эффективность производственных процессов на тепловых электростанциях и промышленных предприятиях, а также повысить экологическую безопасность автомагистралей городов с помощью оборудования ТЭЦ.

Основная часть диссертации выполнена в рамках научно-технической программы Министерства образования Российской Федерации «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» по подпрограмме 207, номер государственной регистрации НИР № 01200312435.

Целью работы является разработка энергетически и экологически эффективных технологий использования котлоагрегатов теплоэнергетических установок и их дутьевых вентиляторов для вентиляции промышленных объектов и автомагистралей городов.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

  • проанализировано состояние воздушного бассейна на территории промышленных предприятий и городов;
  • разработаны технологии транспорта и утилизации промышленных и автотранспортных выбросов с помощью дутьевых вентиляторов котлов ТЭЦ и производственных котельных;
  • проанализирована возможность термического обезвреживания вентиляционных выбросов в топках котлоагрегатов теплогенерирующих установок;
  • проведено экспериментальное исследование промышленной применимости новых решений на теплоэнергетических установках, выполнен корреляционный анализ параметров вентиляционного воздуха промышленного объекта и ряда технологических факторов;
  • разработана методика технико-экономического исследования новых технологий и выполнена оценка их энергетической и экономической эффективности на Ульяновской ТЭЦ-1 и промышленных предприятиях Ульяновской области;
  • разработаны способы повышения надежности и экономичности технологий утилизации вентиляционных выбросов с помощью дутьевых вентиляторов котлов ТЭЦ и котельных в различных производственных условиях.

Основные методы научных исследований. В работе использованы метод пассивного эксперимента, статистический метод корреляционного анализа результатов эксперимента, методы вычислительной математики, аэродинамики, эвристические методы разработки новых технических решений. Для расчетов и построения графических зависимостей использовался пакет программ Microsoft Excel.

Научная новизна работы заключается в следующем:

  1. Разработан новый подход к повышению энергетической и экологической эффективности котлоагрегатов ТЭЦ и производственных котельных, предусматривающий использование в качестве окислителя в процессах горения топлива загрязненного воздуха промышленных предприятий и автомагистралей городов. Новый подход реализован в серии энергетически и экологически эффективных технологий утилизации теплоты и загрязнителей воздуха в топках котлов тепловых электростанций и промышленных котельных.

Новизна созданных решений подтверждена 25 патентами на изобретения РФ.

  1. В результате экспериментального исследования доказана возможность использования вентиляционного воздуха производственных цехов в качестве окислителя в процессах горения топлива, а также возможность снижения расхода топлива на котлы за счет утилизации теплоты промышленных выбросов, что позволило сделать вывод о технологической целесообразности применения разработанных решений на ТЭЦ и промышленных предприятиях.

Достоверность результатов работы обусловлена проведением эксперимента в реальных промышленных условиях, использованием современных средств измерений, тарировкой и калибровкой измерительных систем, использованием стандартизированных методов обработки и обобщения экспериментальных данных, применением действующих нормативных методик оценки экономической эффективности энергосберегающих технологий, патентной чистотой разработанных технических решений.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

  1. Сформулирован новый подход к утилизации теплоты вентиляционных выбросов и вредных веществ, содержащихся в них, основанный на использовании дутьевых вентиляторов котлов ТЭЦ и промышленных котельных для вентиляции производственных объектов и автомагистралей городов. В рамках этого подхода разработана серия энергетически и экологически эффективных технологий вентиляции производственных цехов предприятий и загазованных автодорог дутьевыми вентиляторами котлов теплоэнергетических установок. Реализация новых технологических решений позволяет утилизировать теплоту и термически нейтрализовать вредные вещества, содержащиеся в вентиляционных и автотранспортных выбросах, в топках котлоагрегатов ТЭЦ и производственных котельных, снизить топливопотребление теплогенерирующими установками и энергопотребление промышленными предприятиями.
  2. Экспериментально обоснована промышленная применимость и целесообразность разработанных решений на теплоэнергетических установках.
  3. Разработана методика технико-экономического исследования новых технологий и выполнена оценка их энергетической и экономической эффективности применительно к Ульяновской ТЭЦ-1 и предприятиям Ульяновской области.
  4. Разработан ряд технических решений по повышению надежности и экономичности технологий утилизации промышленных выбросов в топках котлоагрегатов теплогенерирующих установок в различных производственных условиях.

Реализация результатов работы. На Ульяновской ТЭЦ-1 принята к промышленному внедрению технология транспорта загрязненного воздуха автомагистрали Московское шоссе г. Ульяновска через подземные каналы теплотрассы в топки паровых котлов ТГМ-96Б. На Ульяновском предприятии ООО «Стройпластмасс-СП» приняты к использованию решения по отводу вентиляционных выбросов цеха по производству линолеума дутьевыми вентиляторами в топки котлоагрегатов теплогенерирующей установки предприятия для их термического обезвреживания. На Ульяновском предприятии ОАО «Волжские моторы» выполнена проектная проработка решений по отводу технологических выбросов цветолитейного цеха № 23 дутьевыми вентиляторами в топки паровых котлов. Материалы диссертационной работы также использованы кафедрой «Теплогазоснабжение и вентиляция» УлГТУ в курсах лекций «Технологии централизованного производства тепловой и электрической энергии», «Теплогенерирующие установки», «Энергосбережение», «Охрана воздушного бассейна», «Вентиляция» и дипломном проектировании при подготовке инженеров по специальности 27010965.

Основные положения, выносимые на защиту.

  1. Новый подход к повышению энергетической и экологической эффективности котлоагрегатов ТЭЦ и производственных котельных и разработанные в рамках его реализации решения, предусматривающие использование в качестве окислителя в процессах горения топлива загрязненного воздуха промышленных предприятий и автомагистралей городов.
  2. Результаты экспериментального исследования возможности использования вентиляционных выбросов в качестве окислителя в процессах горения топлива в топках котлов теплоэнергетических установок и возможности снижения расхода топлива на котлы за счет утилизации теплоты вентиляционных выбросов.
  3. Результаты расчета энергетической и экономической эффективности реализации разработанных технологий на ТЭЦ и промышленных предприятиях Ульяновской области.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлены на: 4-й и 5-й Российских научно-технических конференциях «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности» (Ульяновск, УлГТУ, 2003 и 2006 гг.), V Школе-семинаре молодых ученых и специалистов академика РАН В.Е. Алемасова «Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении» (Казань, КазНЦ РАН, 2006 г.), II Молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения» (Казань, КГЭУ, 2007 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Наука – производство – технологии – экология» (Киров, ВятГУ, 2007 г.), II Международной научно-технической конференции «Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции» (Москва, МГСУ, 2007 г.), II и IV Международных научных конференциях «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды» (Волгоград, ВолгГАСУ, 2003 и 2006 гг.), 10-й, 11-й и 13-й Международных научно-технических конференциях студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, МЭИ, 2004, 2005, 2007 гг.), II Международной научно-практической конференции «Экология: образование, наука, промышленность и здоровье» (Белгород, БГТУ, 2004 г.), Всероссийских конференциях аспирантов по приоритетному направлению «Рациональное природопользование» (Ярославль, ЯрГУ, 2005 и 2006 гг.), 39-й, 40-й и 41-й НТК ППС УлГТУ (Ульяновск, 2005, 2006, 2007 гг.), заседаниях постоянно действующего семинара научно-исследовательской лаборатории «Теплоэнергетические системы и установки» УлГТУ (Ульяновск, 2002-2007 гг.).

В 2002 г. разработка технологий вентиляции автомагистралей городов дутьевыми вентиляторами котлов ТЭЦ отмечена золотой медалью 51-го Всемирного салона инноваций, научных исследований и новых технологий «Брюссель-Эврика-2002». В 2004 г. разработка технологий вентиляции промышленных предприятий дутьевыми вентиляторами котлов теплоэнергетических установок отмечена бронзовой медалью 32-го Международного салона изобретений, новой техники и товаров «Женева-2004». В 2007 г. автор стала победителем конкурса научно-инновационных проектов по Федеральной программе «УМНИК-2007» (направление «Тепловые электрические станции и промышленная теплоэнергетика»).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 55 работ, в том числе 1 монография, 14 статей, 12 полных текстов докладов, тезисы 3 докладов, 25 патентов на изобретения Российской Федерации.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, основных выводов, 2 приложений, содержит 52 иллюстрации, 43 таблицы, список литературы из 143 наименований. Общий объем работы составляет 175 страниц машинописного текста.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна, практическая значимость, защищаемые положения, дано описание структуры диссертации.

В первой главе приведены краткие сведения о котлах и дутьевых вентиляторах ТЭЦ и производственных котельных, рассмотрены процессы окисления твердого, жидкого, газообразного топлива и использование воздуха в качестве окислителя в процессах горения топлива в топочных устройствах котлоагрегатов. Выполнен анализ состояния воздушной среды на территории промышленных предприятий и городов, обоснованы задачи исследования.

Вторая глава посвящена разработке технологий использования дутьевых вентиляторов для транспорта вентиляционных и автотранспортных выбросов в топки котлоагрегатов ТЭЦ и производственных котельных для их термического обезвреживания.

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»