ОГЛАВЛЕНИЕ.

стр.

Раздел 1. Технический отчет по результатам опытов по сжиганию мазута

М-100 и гидростабилизированного мазута на котлоагрегате

ДЕ – 16 – 14 ГМ…………………………………………………….. 2

Введение………………………………………………………………………. 3

Схема точек замеров котла типа ДЕ – 16 – 14 ГМ топливо – мазут……….. 4

Спецификация измерений при теплотехнических испытаниях

к/а ДЕ-16-14 ГМ……………………………………………………………….. 5

Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах…………………………… 6

Температура уходящих газов………………………………………………….. 6

Потери тепла от химического недожога……………………………………… 6

Зависимость расхода топлива от давления на горелке………………………. 7

Зависимость расхода топлива от нагрузки котлоагрегата…………………… 7

Тепловые потери и КПД котлоагрегата………………………………………. 8

Расходные характеристики работы парового котла ДЕ-16-14 ГМ на мазуте

М-100 и гидростабилизированного мазута…………………………………… 9

Сводная таблица результатов опытов по сжиганию мазута М-100 и

гидростабилизированного мазута…………………………………………….. 10

Заключение по результатам опытов по сжиганию мазута М-100 и

гидростабилизированного мазута………………………………………………13

Литература……………………………………………………………………….15

Раздел 2. Результаты испытаний валовых выбросов котлоагрегата

ДЕ-16-14 ГМ на содержание вредных веществ углерода оксида,

азота диоксида, серы диоксида, взвешенных веществ……………. 16

Протокол испытаний…………………………………………………………… 17

Условия проведения испытаний………………………………………………. 20

Взвешенные вещества………………………………………………………….. 21

Заключение……………………………………………………………………… 22

Литература……………………………………………………………………… 22

Введение.

Минским специализированным управлением «Теплоэнергоналадка», работниками управления были выполнены опыты по сжиганию мазута М-100 и гидростабилизированного топлива. Опыты проводились на котлоагрегате ДЕ-16-14 ГМ

. Цель опытов:

—определение технико-экономических показателей работы котлоагрегата на каждом виде топлива;

—определение величины выбросов окислов: углерода, серы, азота отдельно на каждом виде топлива при работе на различных нагрузках.

Результаты опытов обрабатывались по методике профессора Я.Л. Пеккера, основанного на приведенных характеристиках топлива.

СХЕМА

точек замеров котла типа ДЕ-16-14 ГМ

топливо – мазут

18 19 17

. . . .

пар из котла

. _{. . .}

7 8 9 10

1 2 3

^{. . .}

. .

4 16

питат. вода

5

6 11 15 14

вентилятор дымосос

1.Давление топлива в магистрали 10. Анализ дымовых газов за котлом

2.Давление топлива на горелку 11. Разреженность за экономайзером

3.Температура топлива 14. Температура уходящих газов

4.Давление воздуха на горелку 15. Анализ уходящих газов

5. Температура холодного воздуха 16. Температура питающей воды до

6. Давление воздуха за вентилятором экономайзера

7.Разрежение в топке 17. Температура питающей воды после

8.Разрежение за котлом экономайзера

9.Температура дымовых газов за котлом 18. Давление пара из котла

19. Расход пара из котла

Спецификация измерений при теплотехнических испытаниях

к/а ДЕ-16-14 ГМ

Параметр	Средство измерения. Тип прибора	Ед. измер.	Шкала прибора	Цена деления	Класс точности	Место установки
1	2	3	4	5	6	7
Давление топлива в магистрали	ОБМ1-160	кгс/см?	0440	0,5	1,5	по месту
Давление топлива в горелке	МПТ-160А	кгс/см?	0440	0,5	1,5	по месту
Температура мазута	Ртутный терм.	8С	04150	1	—	по месту
Давление воздуха за вентилятором	НМП-52	кПа	042,5	50 Па	1,5	щит котла
Давление воздуха на горелке	ТДЖ	Па	041600	50	1,5	по месту
Давление пара в барабане котла	М-250	кгс/см?	0425	0,5	1,0	по месту
Давление распыляющегося пара	МТП-160	кгс/см?	046	0,1	1,5	по месту
Разрежение в топке котла	ТНМП	кгс/см?	-12,54+12,5	0,5	2,5	по месту
Разрежение за котлом	ТДЖ	Па	042500	50	1,5	щит котла
Разрежение за экономайзером	ТДЖ	Па	042500	50	1,5	по месту
Температура холодного воздуха	THERM-2280-1	—	—	—	—	—
Температура уходящих газов	THERM-2280-1	—	—	—	—	—
Температура питательной воды	THERM-2280-1	—	—	—	—	—
Газовый анализ	КГА1-1	%	0421	0,2	—	—

Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах

a_ух

Гидростабилизированное топливо

М-100

Q_к

Температура уходящих газов

t_ух, 8С

Гидростабилизированное топливо

М-100

Q_к

Потери тепла от химического недожога

q₃

М-100

Гидростабилизированное топливо

Q_к

4 5 6 7 8

Q_к – тепловая нагрузка котлоагрегата, Гкал/ч

Зависимость расхода топлива от давления на горелке

Вг, кг/ч

М-100

Гидростабилизированное топливо

3 5 7 9 Рт, кгс/см?

Зависимость расхода топлива от нагрузки котлоагрегата

Вг, кг/ч

М-100

Гидростабилизированное топливо

4 5 6 7 8 Q_к

Q_к – тепловая нагрузка котлоагрегата, Гкал/ч.

Тепловые потери и КПД котлоагрегата

Потери тепла с уходящими газами

q₂, %

Гидростабилизированное топливо

М-100

Q_к

4 5 6 7 8

Потери тепла от наружного охлаждения

q₂, %

М-100

Гидростабилизированное топливо

Q_к

4 5 6 7 8

Коэффициент полезного действия котлоагрегата

?_к, %

Гидростабилизированное топливо

М-100

Q_к

4 5 6 7 8

Q_к – тепловая нагрузка котлоагрегата, Гкал/ч.

Расходные характеристики работы парового котла ДЕ-16-14 ГМ

на мазуте и мазутно-водной смеси

_G, кг. мазута

кг пара

17 М-100

16

15

14

13

Гидростабилизированное топливо

12

Температура подаваемой в котел воды – 79,5…83 8С Давление пара 10 кгс/см?

11

10

9

8

7

6

5

Р_ф, кгс/см?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

G – удельная производительность, кг мазута/кг пара

Р_ф — давление мазута (мазутоводной смеси) перед горелкой, кгс/см?

Сводная таблица результатов опытов по сжиганию мазута М-100 и гидростабилизированного мазута

№ п.п.	Наименование величин	Обозн.	Разм.	Способ определения	Значение величин
					Опыт №1		Опыт №2		Опыт №3	Опыт №4	Опыт №1	Опыт №2	Опыт №3	Опыт №4
1.	Дата опыта				05.02.1998г.						06.021998г.
2.	Продолжительность опыта	n	ч		2		2		2	2	2	2	2	2
3.	Нагрузка котла	Дк	кг/ч	по замерам	7570		10463		12030	12740	7019	9873	11840	13467
ТОПЛИВО
4.	Элементарный состав топлива			анализ топлива	М-100						Гидростабилизированное топливо
	Содержание углерода	Ср	%		83,5						74,0
	Содержание водорода	Н р	%		11,0						9,7
	Содержание серы	Sp	%		1,1						0,97
	Содержание кислорода и азота	(О + N) p	%		0,3						0,24
	Зольность	Аp	%		0,1						0,089
	Влажность	Wp	%		4,0						15
5.	Низшая теплота сгорания	Qpн	ккал/кг		9490						8334
6.	Характеристика топлива	?	—		0,3						0,3
7.	Расход топлива	Вч	кг/ч	по замерам	789,7		859,3		917,4	952,3	624	696	768	816
8.	Температура топлива перед горелкой	tт	°С	по замерам	105		105		105	109	93	94,5	97	98,5
9.	Давление топлива в магистрали	tмагт	кг/см?	по замерам	5,0		6,0		8,0	9,0	4,0	5,5	7,5	9,0
10.	Давление топлива на горелке	Ргт	кг/см?	по замерам	3,0		5,0		7,0	8,25	3,0	5,0	7,0	8,0
ВОЗДУХ
11.	Температура воздуха после вентилятора	tхв	°С	по замерам	36						36
12.	Температура воздуха у горелки	tв	°С	по замерам	36						36
13.	Давление воздуха после вентилятора	Рв вент	мм в. ст.	по замерам	30		40		75	75	50	60	70	85
14.	Давление воздуха на горелке	Рвгор	мм в. ст.	по замерам	30		40		75	75	50	60	70	85
ДЫМОВЫЕ ГАЗЫ
15.	Температура дымовых газов за котлом	tк	°С	по замерам	378		432		461	472	376	433	445	460
16.	Температура уходящих газов	tух	°С	по замерам	174		194		200	204	181	200	207	216
17.	Максимальное содержание трехатомных газов в продукте горения	RO2max	%	21 1 + ?	16,2						16,2
18.	Содержание трехатомных газов за котлом	RO2К	%	по замерам	11,3		13,0		13,4	13,5	8,6	11,0	13,2	14,6
19.	Содержание кислорода за котлом	O2К	%	по замерам	6,2		4,1		3,5	3,3	9,8	6,7	3,9	2,0
20.	Содержание трехатомных газов за экономайзером	RO2ЭК	%	по замерам	6,0		6,8		7,0	7,1	5,0	6,0	7,2	8,0
21.	Содержание кислорода за экономайзером	O2ЭК	%	по замерам	13,2		12,1		11,8	11,7	14,5	13,2	11,7	10,6
22.	Содержание окиси углерода за экономайзером	СOЭК	%	по замерам	0,22		0,93		1,00	1,07	0,076	0,10	0,16	0,21
23.	Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах	?yx	—	по замерам	2,56		2,20		2,13	2,10	3,08	2,58	2,17	1,94
24.	Разрежение в топке	ST	мм в. ст.	по замерам	2,5		2,5		0,5	0,5	2,5	2,5	1,0	0,5
25.	Разрежение за котлом	SК	мм в. ст.	по замерам	20		27		38	47	25	31	41	49
26.	Разрежение за экономайзером	SЭК	мм в. ст.	по замерам	75		100		120	120	95	115	115	115
27.	Сопротивление котла	? SК	мм в. ст.	по замерам	17,5		24,5		37,5	46,5	22,5	28,5	40	48,5
28.	Сопротивление экономайзера	?SЭК	мм в. ст.	по замерам	55		73		82	73	70	84	74	66
ВОДА И ПАР
29.	Температура питательной воды до экономайзера	tпв	°С	по замерам	82		83		83	83	78	78,5	79,5	79,5
30.	Температура питательной воды после экономайзера	t1пв	°С	по замерам	116		119		123	128	117	120	124	129
31.	Энтальпия питательной воды до экономайзера	i пв	ккал/кг	по таблицам	82		83		83	83	78	78,5	79,5	79,5
32.	Давление пара в барабане котла	Pб	кг/см?	по замерам	10
33.	Температура пара в барабане котла	tн	°С	по таблицам	184,05
34.	Энтальпия пара в барабане котла	i п	ккал/кг	по таблицам	663.7
35.	Паропроизводительность котла	Дч	кг/ч	по замерам	7570		10463		12030	12740	7019	9873	11840	13467
36.	Теплопроизводительность котла	Qк	гкал/кг	Дч · (i п — i пв) ·106	4,4		6,1		7,0	7,4	4,1	5,8	6,9	7,9
37.	Расход питательной воды	G пв	гк/ч	по замерам	7800		10780		12400	13150	7233	10182	12200	13867
38.	Давление распыливающего пара	Рп	кг/см?	по замерам	2						1,8
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
39.	Коэффициент К, зависящий от вида топлива	К	—	«Расчеты по приведенным характеристикам топлива» Пеккер		3,5
40.	Коэффициент в, зависящий от вида топлива	в	—	то же		0,13
41.	Коэффициент С, зависящий от вида топлива	С	—	то же		0,45
42.	Коэффициент, учитывающий изменение теплоемкости продуктов сгорания	Аt	—	1+0,013 (tух-150/100)		1,003		1,006	1,007	1,007	1,004	1,007	1,007	1,009
43.	Потеря тепла с уходящими газами	q2	%	(К·?ух+С) · (tух – (?ух·tх)/ ( ?ух+в))		13,15		13,12	13,21	13,35	16,52	15,81	14,02	13,32
44.	Потери тепла от химической неполноты сгорания	q3	%	3,32·СОух · (?ух-0,05)		1,83		6,63	6,91	7,28	0,76	0,84	1,12	1,32
45.	Потери тепла в окружающую среду при номинальной нагрузке	qsном	%	по норматив. методу		1,4
46.	Потери тепла в окружающею среду	q5	%	qsном·(Дном/Дч)		2,96		2,14	1,86	1,76	3,19	2,27	1,89	1,66
47.	КПД котла брутто	?к	%	100 – ?q		82,06		78,11	78,02	77,61	79,53	81,08	82,97	83,70
48.	Часовой расход условного топлива	Вусл	кг.у.т./ч	Вч · (Qн/7600)		1070,6		1165	1243,7	1291	742,9	828,7	914,4	971,5
49.	Удельный расход условного топлива на 1 Гкал тепла	вусл	кг.у.т./ч	Вусл/Qк		243,3		191	177,8	174,5	181,2	142,9	132,5	123
50.	Тепловое напряжение топочного объема	qv	Ккал/м?·ч	(Вг·QНР)/VT		333		362	387	401	231	258	284	302

Примечание: объем топочной камеры V_T =22,5 м?

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

по результатам опытов по сжиганию мазута М-100 и гидростабилизированного мазута

Анализируя полученные результаты необходимо отметить следующее:

1.В диапазоне нагрузок 4 – 7 Гкал/ч коэффициент избытка воздуха ?_ух имеет большие значения при сжигании гидростабилизированного топлива. Значения составляют: 2.96, 2.42, 2.14 при нагрузках соответственно: 4.4 Гкал/ч, 6.6 Гкал/ч, 7 Гкал/ч. При сжигании М-100 эти значения соответственно равны: 2.56, 2.24, 2.12. Обращает на себя внимание более быстрое снижение ?_ух для гидростабилизированного топлива с ростом нагрузки, чем снижение ?_ух для М-100 в подобных условиях.

С ростом нагрузки увеличивается содержание трехатомных газов в продуктах сгорания, что свидетельствует об улучшении процесса смесеобразования и горения. Характерен более быстрый рост RO₂ в продуктах сгорания гидростабилизированного топлива, чем в продуктах сгорания М-100. Это свидетельствует о том, что процесс смесеобразования и горения гидростабилизированного топлива отличается более высокой степенью совершенства.

Необходимо отметить более высокое содержание O₂ в продуктах сгорания гидростабилизированного топлива. Одновременно с ростом нагрузки процент содержания O₂ в продуктах сгорания гидростабилизированного топлива падает быстрее, чем в случае сгорания М-100.

Температура уходящих газов в случае сгорания гидростабилизированного топлива превышает температуру уходящих газов М-100 в данном диапазоне нагрузок на 7 – 12 ?C.

2.Потери тепла от химического недожога топлива в случае сгорания гидростабилизированного топлива составляют 0,76 – 1,32%, при сгорании М-100 1,83 – 7,28%. Эти данные говорят о большом совершенстве горения гидростабилизированного топлива.

3.Потери тепла с уходящими газами являются определяющими. При сгорании М-100 потери составляют 13,20–13,35%. При сгорании гидростабилизированного топлива потери составляют 16,52 –13,32%. Отмечен различный характер изменения величин потерь. При использовании М-100 с ростом нагрузки q₂ увеличиваются. При использовании гидростабилизированного топлива происходит снижение q₂ с ростом нагрузки, причем в большей степени, чем рост q₂ в случае использования М-100. Потери q₂ определяются величинами t_yx и ?_ух.

4.Потери от наружного охлаждения котлоагрегата составляют приблизительно одинаковые величины для обоих видов топлива.

Изменение величины ?_к^бр имеет различный характер для обоих видов топлива. При использовании М-100 отмечен падающий характер ?_к^бр. При использовании гидростабилизированного топлива (с.г.) величина ?_к^бр характеризуется ростом при увеличении нагрузки. Необходимо отметить, что часовой расход стандартного топлива (с.т.) имеет следующие значения при использовании:

—М-100 789.7 – 952.3 кг.с.т./ч;

—гидростабилизированного топлива 624.0 – 816.0 кг.г.т./ч;

Удельный расход на выработку 1 Гкал составляет для:

—М-100 179.5 – 128.7 кг.с.т./Гкал;

—гидростабилизированного топлива 152.2 – 103.3 кг.г.т../Гкал.

ВЫВОД:

С учетом вышеизложенного можно сделать вывод о том, что работа котлоагрегата ДЕ-16-14ГМ на гидростабилизированном топливе отличается повышенной экономичностью и является предпочтительней, т.е. гидростабилизированное топливо не только не уступает топочному мазуту, но и превосходит его.

ЛИТЕРАТУРА.

1. Гатеев С.Б. «Теплотехнические испытания котельных установок». – М.: Госэнергоиздат, 1959г.

2. Пеккер Л.Я. «Теплотехнические расчеты по приведенным характеристикам топлива». – М.: Энергия, 1966г.

3. Трембовля В.И. «Теплотехнические испытания котельных установок». – М.: Энергия, 1977г.

4. Киселев Н.Л. «Котельные установки». – М.: Высшая школа, 1975г.

5. Щеголев М.М. «Котельные установки». – М.: Издательство литературы по строительству, 1972г.

6. Ривкин С.Л. «Теплофизические свойства воды и водяного пара». – М.: Энергия, 1980г.

РАЗДЕЛ 2. Результаты испытаний валовых выбросов котлоагрегата ДЕ-16-14ГМ на содержание вредных веществ углерода оксида, азота диоксида, серы диоксида, взвешенных веществ.

ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ

№ 404

« 6 » февраля 1998г.

Наименование объекта исследования: отходящие газы котла ДЕ-16-14 ГМ

Наименование НД, устанавливающего методику проведения испытаний: Сб. методик по определению концентраций загрязняющих веществ в промышленных выбросах, Л.:1989г.

Для проведения испытаний произведен отбор проб воздуха на содержание вредных веществ: углерода оксида, азота диоксида, серы диоксида, взвешенных веществ.

АКТ отбора проб №404 « 6 » февраля 1998г.

Количество проб: 84.

№0456/98-420-97-6

Параметры технологического процесса

Производство	Источники выделения загрязняющих веществ		Режим работы источника			Число часов работы технолог. оборудования, в сутки	Наименование вещества	Фактическое значение концентрации мг/м?					Метод испытаний
	Наименование
	Оснащенные местной вентиляцией	Количество, шт	По характеру выделения вредных веществ	Кзаг	Кол-во смен работы			Анализ 1	Анализ 1	Анализ 1	Среднее мг/м?	Макс. мг/м?
1.	2.	3.	4.	5.	6.	7.	8.	9.	10.	11.	12.	13.	14.
ТОПЛИВО – МАЗУТ М-100
Молочный комбинат г.Полоцк	Котел паровой ДЕ-16-14ГМ	1	Равномерный	1	3	24	Р=8кгс/см?
							Углерода оксид	1167	1400	1167	1245	1400	ГХСО-025
							Азота оксид	152,4	132,8	152,4	145,8	152,4	*
							Серы диоксид	886,6	831,1	831,1	849,6	886,6	*
							Взвешенные вещества	826,6	803,8	746,4	792,0	826,8	**
							Р=7кгс/см?
							Углерода оксид	1167	1167	1167	1167	1167	ГХСО-025
							Азота оксид	158,8	158,8	166,9	161,5	166,9	*
							Серы диоксид	786,4	800,6	809,6	801,9	800,6	*
							Взвешенные вещества	839,3	767,0	743,4	783,0	839,3	**
							Р=5кгс/см?
							Углерода оксид	1050	1050	1167	1089	1167	ГХСО-025
							Азота оксид	207,6	207,6	203,8	206,3	207,6	*
							Серы диоксид	583,3	688,3	741,6	706,1	741,6	*
							Взвешенные вещества	180,6	191,9	237,1	203,2	237,1	**
							Р=3кгс/см?
							Углерода оксид	233,0	233,0	293,0	253,0	293,0	ГХСО-025
							Азота оксид	253,1	289,8	289,8	277,6	289,8	*
							Серы диоксид	569,7	622,8	622,8	605,2	622,9	*
							Взвешенные вещества	139,9	139,9	129,1	136,3	139,9	**

Примечание:

*- фотоколориметрический метод;

**-гравиметрический метод.

Параметры технологического процесса

Производство	Источники выделения загрязняющих веществ		Режим работы источника			Число часов работы технолог. оборудования, в сутки	Наименование вещества	Фактическое значение концентрации мг/м?					Метод испытаний
	Наименование
	Оснащенные местной вентиляцией	Количество, шт	По характеру выделения вредных веществ	Кзаг	Кол-во смен работы			Анализ 1	Анализ 1	Анализ 1	Среднее мг/м?	Макс. мг/м?
1.	2.	3.	4.	5.	6.	7.	8.	9.	10.	11.	12.	13.	14.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ТОПЛИВО
Молочный комбинат г.Полоцк	Котел паровой ДЕ-16-14ГМ	1	Равномерный	1	3	24	Р=7кгс/см?
							Углерода оксид	175,0	175,0	198,4	182,8	198,4	ГХСО-025
							Азота оксид	182,4	198,5	182,4	187,9	198,5	*
							Серы диоксид	543,8	543,8	538,7	542,1	543,8	*
							Взвешенные вещества	93,02	81,4	69,8	81,4	93,02	**
							Р=5кгс/см?
							Углерода оксид	116,7	116,7	116,7	116,7	116,7	ГХСО-025
							Азота оксид	198,1	198,1	205,8	200,7	205,8	*
							Серы диоксид	528,4	505,4	528,4	520,7	528,4	*
							Взвешенные вещества	34,2	45,6	41,1	40,3	45,6	**
							Р=3кгс/см?
							Углерода оксид	87,5	87,5	93,4	89,5	93,4	ГХСО-025
							Азота оксид	257,0	234,6	234,6	242,1	257,0	*
							Серы диоксид	507,4	507,4	485,2	500,0	507,4	*
							Взвешенные вещества	22,5	27,1	23,7	24,4	27,1	**

Примечание:

*- фотоколориметрический метод;

**-гравиметрический метод.

УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ

Температура 18, влажность 75%, давление 744 мм.рт.ст.

ОБОРУДОВАНИЕ И СИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ПРОВДЕНИИ ИСПЫТАНИЙ

№ п.п.	Наименование оборудования	Учетный номер	Дата проведения аттестации
1.	Аспиратор М-822	71974	09.97
2.	Весы ВЛКТ-500	261	04.97
3.	Фотоэлектрокалориметр КФК-2	8406246	11.97
4.	Газоанализатор АМ-5	76643	10.97

Испытания провел:

инженер-химик Бондарева З.Е.

Результаты испытаний и их оформление проверил:

Заведующая лабораторией Оже Л.Ф.

Данный протокол оформлен в 3 экземплярах и направлен:

архив – 1 экз.

заказчику – 2 экз.

№0456/98-420-97-6

Анализируя опытно-экспериментальные данные, полученные при испытании двух типов топлива (мазут М-100 и экспериментальное) в котле типа ДЕ-16-14 ГМ на Полоцком молочном комбинате в различных режимах горения (р=7 кгс/см?) получили снижение валовых выбросов загрязняющих веществ:

азота оксида на 14%

серы диоксида на 26%

углерода оксида на 84%

взвешенных веществ на 87 %

Содержание концентраций вредных веществ определялось по аккредитованным методикам, включенным в перечень методик выполнения измерений, допущенных к применению в деятельности лабораторий экологического контроля предприятий к организации Республики Беларусь.

Литература

1.Сборник методик по определению концентраций загрязняющих веществ в промышленных выбросах. — Л.: Гидрометеоиздат, 1987г.

2.Инструкция по контролю установленных величин ПДВ (ВСВ), инвентаризации источников выбросов в атмосферу, паспортизации газопылеулавливающих установок на предприятиях легкой промышленности СССР. – М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1985г.