.y,i;< ой.б1з.ь
Спалсвання налива та з нижепня эабдаднення атмосфери / А.Г.Колг-
t,niv>. - К,: I ОДО, 19® . - ТЙО с.-Рос. моаов.
У навчальноыу посгбнику розглянут! питания пт движения ефективнос-
тг иналивания палива та знижеши забруднення псвгтря шкгдливими вики-
дами палипоспаловального обладняння.
Показаний взаенозв 'яэок теплотехн!чних та еколог!чних показникгв
[Сботи обладияпня. Викладона методика виконання режимно-налагоддуваль-
них робгт та ссновних правил експдуатацгг котлгв г прениелових печей,
що нртртть на газовому И ргдкоцу палив!.
Пос!бник мохе бути викоргстаний студентами !нженерно-буд!-
вельних гнститутгн	спец!альност! '"Теплогазопостачання та вентиля-
ция" t студентами полгтехнгчних гнститутгв спецгальност!
’’ Промислсва теплотехннга" при вивчемнг нап чаль них дисциплгн "Гаэопос-
тачання", "Експлунтацтя паливоспалювального обладнания", "Основи
ркллог!!” та деяких роэдглгв спецкурсгя.
Гл. П>. Табл, 12, Бгблгогр,: 12 назв.
В учебном пособии рас смотре гы вопросы повывемш эффективности
г мга|эгя топлива и снижения з аг риз нения воздуха вредньми выбросами
тспливосжигасвдго обо рудованмя.
Показана взаимосвязь теплотехнических и экологитвских показате-
лей рабойг оборудования. Изложена методика проведения режимно-наладоч-
ных работ и основных правил эксплуатации котлов и промышленное печай,
park,та»них на гадовом и жидком топливе.
Пособие может быть использовано студентами.“инженерно—строитель-
ных институтов специальности "Теплогазоснабжение и венти-
ляция'’ и студентами политехнических институтов специаль-
ности "Промышленная теплотехника" при изучении учебных дисциплин "Га-
зиеиабженив", "Эксплуатация топливосжигапшего оборудовагия", "Основы
•чг.логии" и некоторых разделов спецкурсов.
Ил. Иг. Табл. 12. Библиогр.: 12 назв.
1йчы .5-97 6 S-1 «В4-4
(tf) Институт системных исследований
образования Украины, 1983
ВЖДЕЖВ
Наотопаве учебное пособие рекомендуется для студентов старших
курсов специальности “Тещюгазо снабжение и вентиляция" при изуче-
нии ооотввтствущил разделов курса "Газосяабиение'! а также спец-
курса па уклону "Газоснабжение".'
Изложены вопросы образования и прадстврэщвиия выхода в атмо-
сферу вредных веществ (ВВ) при сжигании газообразных и жидких угле-
водородных топлив, раскрыта сущность и методика выполнения комп-
лексных режимво-наладочиых работ, выполняемых на топливосжигающем
оборудовании в целях достижения оптимальных теплотехнических и эко-
логических показателей его работы.
Описанная в пособии методика режимно-наладочных работ утверж-
дена Газнадзорои я Минприроды Украины, введена в действие 01.07.92
и полажена в основу Методических рекомендаций до проведение комп-
лексных аколого-теплотехнических испытаний топхивоожигаицего обо-
рудовании, принятых к исполнению всеми наладочными и эксплуата-
ционной организациями Украины, занимающимися вопросами монтажа,
эксплуатации ж наладки топливосжигаицего оборудования.
Конечным результатом проведения таких работ является, установ-
ление оптимальных зколого-экономичеоких режимов работы оборудова-
ния с учетом технологических условий, минимально возможных расходов
топлива и выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферу, ве превы-
шающих установленных норм.
комплексное рассмотрение вопросов горения топлива и образова-
ния ВВ в процессе горения позволяет установить влияние режимных фак-
торов на эколого-теплотехнические показатели работы тспливсохигав-
вдх установок, разработать мероприятия по снижении загрязнения воз-
духа и установить связь между теоретическими вопросами горения,
3
правила! эксплуатация топлявоодагаиижх установок в вопросами защи-
ти окрукающей среда.
Пособие может использоваться при проведении практических и ла-
бораторных занятий, а также при подготовке и аттестации персонала
монтажио-налядечвкх организаций и наладочных служб предприятий.
I.	ТИОКОТЧЕСКИВ ОСНОВЫ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА.
1.1.	Реакции горения
Горением называют быстро протекапцую химическую реакцию соеди-
нения горючих компонентов топлива с кислородом воздуха, сопровождаю-
дуюоя интенсивным выделением теплоти и резким повышением темпера-
тури продуктов сгорания.
Горючие компоненты в момент нажигания могут находиться в га-
зообразной (при сжигании газов) или в паровой (при онигано жидких
топлив) фазе.
Качественный и количественный состав реагирующих и образующих-
ся в результате полного сгорания веществ определяют по отехиомет-
пичэским реакциям горения.
Стехиометрическими называют реакции, характеризующие качест-
венно и количественно вступающие в реакцию горения и образующиеся
в результате ее вещества, при условии пг отекания реакции с теорети-
чески необходимым количеством воздуха (окислителя) Мл полного сго-
рания горючего газа, входящего в состав омой.
В общем виде стехиометрические балансовые реакции горения
углеводородов описываются такими уравнениями:
при горении в кислорода
£Ля * б77 ' {) % ’ тС°г* OtQ;
при горении в воздухе
ст Н„ *(т +^)(Ог^76^утСО^)^т^)з.7^а
т.е. при полном сгорании углеводородов, каким бы их было оложньм
строение их молекул, всегда образуется лишь укхекисднй газ CQ,
азот и водяной пар Нг0 в количествах, определяемых со-
держанием атомов углерода (т) х водорода (п) в молекуле
данного углеводорода. Указанные продукты полного сгорания токсич-
ностью не обладают.
4
Из праведенного далее состава природного газа Зачепиловокого
месторождения Полтавской области вл дно, wo свойства природного
газа в основной определяются свойствами его основного горячего ком-
понента - метана , максимальное содержание которого в газах
чисто газовых месторождений достигает 98S. Содержание гомологов ме-
тана, преимущественно атака и пропана, составляет лишь доли про-
цента.
Примерим# ооотав природаого газа: метан ОНЧ - 93^, зтан
4jt, пропан С3 fig - I?, бутан //f0 - 0,5^, углекислый
газ С0г - 0,456, азот /V, - 1,И,
Химический состав газообразных топлив, выраженный в процен-
тах их объема, приводится в ряда литературных источников. Однако,
учитывая изменение содержания углеводородов в природных газах, а
также возможное использование искусственных, синтетических и дру-
гих видов горючих газов, при проведении расчетов процессов горения
ооотав газообразного топлива необходимо уточнять по сертификатам,
поучаемым не основании полного газового анализе.
Кидкие и твердые топлива представляют собой сложные соединен
кия горючих элементов, молекулярное строениэ которых изучено еще
недостаточно. В его элементарный химический состав, выражаемый
по рабочей массе
(? * Йр + 0Р sp+ Ар+ й/р- ЛЮ % ,
входит горючие вещества»углерод £ , водород ЦР, сера $Р,
а также кислород QP я азот Аг , находящиеся в сложных высоко-
молекулярных соединениях. Топливо содержит также негорючие минераль-
ные примеси, превращающиеся при сжигании в золу А и влагу К .
Рабочим называют топливо в том вида, в каком оно.поступает
для скитания; составляющие его вещества называют рабочей мессой.
Если из топлива удалена внешни и внутренняя влага, то оно
представляет собой сухую ьвссу следующего состава:
* Н* '+ 0е ♦ 3е ♦ #с - юо % .
Безводная я беззольная масса топлива называется горючей:
еГ * Нг * Qr * sr “ 100 %.
Состав рабочей и сухой месса одного и того хе топлива в зави-
симости от условий добычи и погоды может колебаться в достаточно
широких пределах, а состав горючей массы стабилен, поэтому его ис-
пользуют для проведения пересчета горячей масон на сухую и рабочую.
5
^рмулы пвресчв-ra состава из омноИ массы на другую выведены из ра-
нее приведенных уравнений составов.
Заданная масса ' топлива	Искомая масса топлива		
	Рабочая	Сухая	Горючая
Рабочая	I	100 100 - Wp	100 юо -WP~AP
Сухая	100 -ыр	I	too
	/<W t с		ЮО -АГ
Горючая	100 - W-Af	100 * л	I
	<00	100	
При проведении практических расчетов необходимо уточнять со-
став ожигаемого топлива по результатам его лабораторного аиалииз.
При горении сернистых топлив сера топлива почти полностью
окисляется до сернистого ангадрида, обладающего вредным действием
на организм человека и окружевдую среду:
$ +0г * 3, 76/V, = 50г * 3,76 V
Некоторая часть азота, входящего в состав топлива и воздуха,
используемого для горения, окисляется де токсичных окислов азота
по реакциям
“ МО,.
2М0 + 0г * М0г.
При неполном сгорании углеводородистых топлив в продуктах
сгорания будут содержаться следующие компоненты: окись углерода СО
и водород , а цри значительном химическом недожоге - метан
и продукты его высокотемпературного :..:опада, сажа С, формальде-
гид НСНО , бензпирены и другие вещества.
1.2.	Теплота сгорания топлива
Количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании I кг
или I мэ топлива при нормальных физических условиях ( t = О °C;
р = 0,103 МПа), называют теплотой сгорания топлива.
б
Теплота о горения на завис иг от способа сжигания или других
причин, опредадяпдих способ превращения исходных реагирующих ком-
понентов (топлива и окислителя) в конечные продукты сгорания. Не-
смотря на все многообразие химических превращений, происходящих
в процессе горения, его тепловой аффект равен тепловому эффекту
прямого превращения топлива в конечные продукты горения, При этом '
воя химическая энергия топлива переходит в теплоту и расходуется
на повышение внутренней энергия и температуры продуктов сгорания.
Различает высщую 0$ и нкзщую QH теплоту сгорания.
Высшая теплота сгорания включает в себя скрытую теплоту, которая
выделяется при конденсация водяных паров, содержащихся в продуктах
сгорания. Практически при сжигании топлива волчице пары, как пра-
вило, не конденсируются. а удаляются вместе с другими продуктами
сгорания при температуре, превншапцей точку росы. Поэтому техниче-
ские расчеты обычно ведут по пившей теплоте сгорания, т.е. без
учета теплоты конденсации водяных паров, составляющей около
2400 кЛж/кг. Точное определение теплоты сгорания топлива произво-
дится экопериментально с помощью калориметров.	i
Одаако на практике в основном используют расчетный метод опре-
деления теплоты сгорания топлив.
Для газообразных, состояпщх из нескольких компонентов о из-
вестным объемным составам^ в кДи/м9:
Q * 358,ВСНЧ+643Сг j¥s * 931,ЗС3Н^ 1235?ч Н1д * 15Ь5+
+	f26,4C0 *107,М£,	(I)
или,в ккал/м3:
QM =85,6 С * 152,ЗСгН6 * 218, 0С3На + 283, Ч C^HfQ *
*JVS,9C, AL * 14 2,0 С, Н +206, ЧС,Н- + 30,200 + 25;6 нг,
где Cfy,	. - объемная доля горючих компонентов, %;
для жидкого топлива по формуле Менделеева , в нДж/кг:'
= 339 СР+1030Н* т(0Р- S*)-25bfi	( г)
или^в ккал/кг:
Q* = 81СР+2Ч6НР-26(ОР5Р)-6НР
7
Точность расчетного метола вычисления теплоты сгорания топлива
по формулам (I)  (2) определяется точностью определения состава
топлива.
1.3.	Расчеты полного горения
Определение объема продуктов полного сгорания  потребности
в воздуха при горении основывается на стехиометрических реакциях
горения и известном составе топлива; выполняется на I им8 газооб-
разно го ила I кг гадкого топлива.
Учитывая стехиометрические соотношения между каждем из горе-
чих компонентов и кислородом, вытекамцие из уравнение реакций горе-
ния этих компонентов, получаем объем сухого воздуха, необходимый
дхя полного сгорания I нм3 газообразного топлива:
^=^7	* 0,5С0 t SCH^ +3,SC£Hs *5СЭНЛ +6,Щ Hi{! *
♦ЗСг Я * 4^C3Ht ♦ 6^ “ Од,	<Э)
где Нг , 0^L С ... - объемная доля соответствуюгах компонентой
в топливе,	'
При влажности воздуха , г/м3^теоретический расход увели-
чивается на объем содержащихся в нем воднти паров:
/вЛ = у* + 0,00124 d Vе .	(4’
Г	7	в т
Действительный объоы воздуха , нм3/нм3, вследствие несо-
вершенства смещения горючего газа и окислителя принимается несколь-
ко больше теоретического:
V* = С'*,	(5)
0 т
где at - коэффициент избытка воздуха, обеопечивзщий полноту сго-
рания топлива, составляет в зависимости от конструкции горелки
от 1,05 до 1,7. Наилучше конструкции газовых горелок и форсунок
сбеспечивавт полное сгорание топлива при «С = 1,05..,1,15.
Для гадкого и твердого топлив теоретически необходимое коли-
чество воздуха для полного сгорания топлива, нм3/кг,
l/C=(?.0889/'£t₽+/?,J7JS^*0,265//P*Q^3330P	(е)
8
При подаче в гсралку объем подогретого воздуха
учетом коэффициента объемного расширениями3/»3 (м3/^),
v _ V» !73ti>.
g Ъ ~ *8	<?73
г да Vf >	- объем воздуха, соответственно подогретого и
при норма ль них условиях; - температура воздуха, °C.
Часовой расход воздуха на горение (о учетом расхода ожигаемого
топлива)» и’/м,
К • Ч в •
где VJ» - объем воздуха, рассчитываемый no,J3)-(6) дан I и8 га-
зообразного ЕЛЯ I КС хилкого. ТОПЛИВО иэ/м3{мэ/кг) • 8 - часо-
вой пасхед топлива, мэ/ч (кг/ч),
В некоторых случаях дай горения топлива испо.льэуатсл смесь
воздуха и продуктов сгорания.(рециркуляция продуктов сгорания
в дутьевой воздух дм снижения.образования окислов азота в топке;
создание подсветки газового факела; утилизация теплоты продуктов
сгорания и пр,).
В других случаях газ сжигается в обогащенном воздуха о коя-
цент рацией кислорода более 2IJ и понижению содержанием балласта
(азота и углекислого газа) - в процессах резки и пхевкц металлов,
плавки и термической обработки отекла, в других технологических
процессах, протека пцих с высокой температурой (более 2000 °C).
При подаче в горелку окислителя, концентрации кислорода в ко-
тором отличается от 21 %, в сторону увеличения или уменьшения,
расход окислителя и объем продуктов сгорания будут изменяться. Это
учитывается в расчетных зависимостях (3), (9), к 10) следующим об-
разом : в знаменателе формулы (3) место числа 21 необходимо поместить
объемную долю кислорода в окислителе, % t а в (9) и (10)
вместо чисел 0,79 и 0.2J указать соответственно концентрации азота
и кислорода в окислителе, выраженные в долях единицы.
Объем отдельных компонентеь продуктов сгорания прд скитании
газообразного топлива о избытком влажного воздуха опрсдаляется__
на единицу сжигаемого топлива по следующим формулам:
для газообразного топлива на I нмэ сжигаемого топлива, им /нм.
V = о.о1 (со*сог*(ш *20^. +	;	(?)
С0г	’	*
2 - 2-252?	Q
/£0
£ = <*•(?, ??Vе + 0,0 f/v ;
т г
• 0,21(*-t)
где dp , dj - влажность соответственно газа и воздуха.
СО, С^ ... - объемная доля	отдальиих компонентов в
Сриарный объем влажных продуктов сгорания. кы3/нма,
s V * I/ ♦ V ♦ И
> V0t гНл0 Ч °г-
При сжигании жидкого или твердого топлива объем продукте?
сгорания рассчитывается до известному элементарному составу Топ-
лива по следундо формулам на 1 кг ожигаемого топлива, нм3/кг:
объем трахатомннх газон fiOg ~ C0g * 50g определяется
совместно я обозначается символом ROg 
%, =W~^/C '	); mi
1 г 4	л?
-^0,79V^QB^-q.	(12)
(9)
(Ю)
г/м3;	]
газе, %.
/ =	0,00124 л v' ;
= 0,21(*
(И)
(Н)
Сушврямй объем влажных продуктов сгорания, hmVhm3:
в ^0г * ^0 * V
Если точный состав топлива не известен, но известна теплота
его сгорания Q# , можно пользоваться следувдими приближенными
формулами, дасшими погрешность не белее 5.. .6 !?(табр.1) ; Qj, -
низшая теплоте сгорания топлива, ккал/itr (ккал/нм^1. -
1
* Приняв содержание влаги в воздухе Од = 10 г/кг, выражение
0,00124 (L <*	_ можно заменить болеёТгоостныТ 0,0161	“
= 0,00I248rf. 2 Z	Т
О ‘Т 4
10
Приближенное определение объема продуктов сгорания при действи-
тельных значениях коэффициента избытка воздуха может быть внполне-
но для газообразного топлива по формуле
(15)
Таблица I
Приближенные формулы для расчета горения
Вад топлива	Едини- ца	Теоретически необхо- димый объем сухого воздуха	Объак продуктов горения при тео~ овтичеоком оОъеаю воздуха	
Твердое	нм3/кг	i,oi Л   • * Q у + о**1	0,89	 QH + 1,65
		ГООО .*	1000	
1идкое	hmVkt	0,85 .  			 -	+ 8,0	1,11	 Q„
		1000	*	1000	н
Газообразное	нмэ/нма	— •Ом 1000	*	1,185 1000	- • 0„ + 0.25
Действительный часовой объемный расход продуктов сгорания, м3/ч,
зависит от их температуры, расхода сжигаемого топлива в определяет-
ся путем пересчета объема, полученного при нормальных условиях
ио (8)-(15), к условиям действительной температуры продуктов опе-
рация о учетом расхода топлива, мэ/ч;
/ Ж I/ —73 *	$	(15)
П.С /W 24$	°'	tIS’
где Ч^е - действительный объемный часовой расход продуктов
сгорания, ы3/ч, при температуре продуктов сгорания в точке изме-
рения; tf,c - объем продуктов сгорания, определенный расчет-
ным путем на I м3 газообразного или I кг жидкого либо твердого
топлива при нормальных условиях, hmVhu3 (нм3/кг);	- темпера-
тура продуктов сгорания в точке измерения, °C; в - часовой рас-
ход топлива, нм3/ч (кг/ч).
II
При экспериментальном определении состава продуктов сгорания
о помощью газоанализаторов’1 проба охлаждается, при этом содержа-
щиеся в вей ведение пары конденсируются. В связи о этин результат
газового анализа выражается наиболее часто в процентах по объему
(3J o6j от сухой части продуктов полного сгорания топлива.
По результатам газового анализа получают содержание углекисло-
го газа СО^ , сернистого ангидриде	(или их супш;
fity = 00г *	, классифицируемой как трехатомные газы), а
также кислорода 0£ .
Если горение заведомо полное, то по ним находят и содержание
азота:
- loo-foo, + 50л * оД
где ^4 * Pty 1 Sty tty - содержание отдельных комгонектов про-
дуктов полного сгорания. % об, от сухой части.
Ори неполном сгорании топлива в сухих продуктах сгорания мо-
гут содержаться наряду о $0г , 0г также 00, Hit 0Нч ,
сажа.
Содержание азота в этом случае определяется зависимостью
- юо - (сог + 5ог ♦ ог ★ со * нг * щ + е).	(г?)
Установлено, что из всех продуктов химического недожога-.наи-
более часто в уходящих продуктах огоран я обнаруживается окись
углерода СО- Поэтому на практике измерения проводят только
на СР к при его отсутствии или незначительном содержании де-
лают вывод о полнота сгорания природного газа и отсутствии других
продуктов химического недожога.
При выполнении научны исследований, а также изучении топочных
процессов газовый анализ необходима производить по всем промежуточ-
ным соединениям - продуктам неполного сгорания топлива: СО, Нз>
Cty, С.
Содержание Rty '.для бесоернистнх топлив CQ? ) црИ гшд-
ческом недожоге будет снижаться по сравнению о содержанием его
в продуктах полного сгорания, а содержание • Q? должно увеличи-
ваться.
* Наиболее часто джя анализа продуктов^ сгорания применяются газо-
анализатор ГХП-100 (аппарат Орса) и хроматограф "Газохром ЗЮ1".
Возможно использование и других газоанализаторов, дапцих погреш-
ность не более 5%,
12
Величина максимально возможного содержания RQS при
полно и о горении и неизменном коэффициенте избытка воздуха о4 за-
висит только от вида и состава топлива. Поэтому по значениям RQ? ,
полученным при газовом анализе продуктов сгорании, и по известной
величине о< можно вычислить объемную долю продуктов химического
недожога топлива при его известном составе и
Если кроме /iOj (для бес сернистых томив (*0г ) при газо-
вом анализе определена также концентрация кислорода в продуктах
сгорания, то по известной величине f?Q™al можно легко опреде-
лить дополнительно и коэффициент избытка воздуха, .
Учитывал большое значение величины	для выполне-
ния расчетов процесса горения по результатам анализа продуктов сго-
рания, рассмотрим методику ее вычисления.
Подсчет С0™а* или RQ3 продуктов огоравия, % об,,
можно производить по их составу, а также по составу топлива.
Величину fiOg для газообразных и жидких топлив можно
определить по их составу, не прибегая к подсчету объема образую-,
клхоя сухих продуктов сгорания по (18) и (19), %;
для газообразных топлив (природного, нефтепромыслового и дру-
гих газов с малым содержанием )	1
RO™’ - СО™ - //,75 +1),01(2С;Н6 +*С3 V 6Ч *
+ всг//е +^с6Н1ч * <1COS - /,5/^) ; (is)
ДЕЯ хидкях и твердых топлив
may
$о2	= -	;	(и).
& = , ,.т
’ Ct‘ + 0,^5&l>
В табл. 2 приведены значения RQ'”01' дан некоторых видов
топлива.
Воли состав топлива не известен, то определение KU3 сухих
продуктов сгорания по данным газового анализа продуктов полного сго-
рания производится по формуле, £;
ЛПЛ7“' - *QQROt ,	(20)
pn  д	£	/00-4,764
где "уй - объемная доля тр эта томных газов и кислорода в про-
дуктах сгорания, >.
13
Таблица 2
Валяч-ини в 0g для некоторых видов топлива
Топливо	«П	Топливо	| &0^а*	
Дрова	20,3	Мазут малое ериистый	
Торф	19,6		
Донецкие угли;	*	 Ф5{ Ф12	15,7
длинно пламенные	18,7	40	15,9
паровипше	18,6	100	16,2
стока ад.дася	18,8	200	16,4 7
Г0ЦЦ19	19,0		
, антращг. а	20,1	Метан	11,7
Кузнецкие угли:		Природный газ	
кемеровский	18,7	бухарский, Саратов-	
		СКИЙ	- $?%	11,02
дрокопьевский	18.9	шебелинский СН^- 94%	11,94
Бензин	14,8	и ефте промысловый	12,68
Керосин	15,2		
Дизельное тракторное			
топливо	15,4		
Соляровое масло	15,6		1
При неполном сгорании топлива формула для опредалакия	1
имеет вид, %	- — - -____________________ ——- —
, (НО, *« *t*, ’OJSC1400	га)
р - содержание сажи в продуктах сгорания, г/мэ.
Технические расчеты ведутся только при учете СО по упро- :
ценной зависимости при условии, что содержание Hg, С	;
равно пул» %:
лмн _ ^0г	•/оо	'
*”г.	= /00 -Ч,7Ь(Ог -0,400)	(22)
Расхождения в подсчете #0™' - 00™**£0г по составу топ-j
лива и продуктам сгорания при достаточной точности газового анализа 2
не должны превышать 5д,
И
I
Возможен еще один путь определения KUg дчя тении»
неизвестного состава - экспериментальный, графический.
Выполняемые при этом графические построения позволяют допол-
нительно выявить характеристики работы горелки, при которых будет
иметь место оптимальный коэффициент избытка воздуха оСд пт-
Значение °^олт' соответствует такому минимально возможному
значение коэффициента избытка воздуха, при котором отсутствует хи-
мический недожог.
„	пл™* ОПТ
Порядок экспериментального определения значений А? О? и ос .
I. Устанавливается постоянный расход топлива на горелку, по-
стоянное разрежение в топке и максимально возможное давление воз-
духа, при которых горелка работает устойчиво. Измеряют jPOg и Qg
а продуктах сгорания.
3. Снижают давление воздуха пород горелкой примерно на
10...15% по сравнению о установленным первоначально и снова произ-
водят анализ продуктов сгорав я на R0s и CJ?, в последующих
режимах снижают давление воздуха перед горелкой при постоянных рас-
ходе топлива и разрежении и делают повторные измерения. По их ре-
зультатам (всего следует проверить 5-7 режимов) отроят трафик за-
висимости содержания 0г от £0?, Все точки, характеризующие
режшы, при которых происходит полное сгорание, должны лажать на од-
ной прямой. Нарушение линейной зависимости содержания 0г от
содержания /?0г указывает на потери от химической неполноты
горения (точки 6 и 7 на рис. I). тох
Для определения величины RQ* следует продлить получен-
ною линию до пересечения с осью абсцисс и прочитать на ней значе-
ние яоГ"
Пример экспериментального определения величины	по-
казан на'рис. I.
Для показанного на рис. I построения оптимальный коэффициент
избытка воздуха соответствует точке 5.
При проведении наладочных работ и исследовании эффективности
сжигания газа по величине	Ro£*a* , подучаемой по составу про-
дуктов сгорания, можно судить о постоянстве состава топлива и пра-
вильности выполнения химических анализов продуктов огораняя.
15
I
Объемная доля трехвтоммх газов ж СОЛ * 50г
в продуктах сгорания, %
лп/"в»
Рио. I. Экспериментальное определенно киг
1.4. Определение коэффициента избытка воздуха
Контролирование избытка воздуха в зоне горения л в уходащих
газах топливосжигаицих установок необходимо
для обеспечения оптимального процесса сгорания топлива, Мак-
симально возможного КПД топливосжигахкдей установки; минимальной
токсичности продуктов сгорания за счет ограничения эмиссии окислов
аэота; образования продуктов химического недожога; во избежание окис-
ления продукта сгорания серы - сернистого газа в значите ьно более
коррозионно-активный 50-j ;
яри технологическом контроле за окислительно-восстановитель-
ной способностью газовой средн в топке;
Кри определении присосов воздуха в топку и газохода;
при оперативном контроле за работой тсяиивосжигаицего агрегата.;
Коэффициент избытка воздуха	показывает отношение по-
ступившего в установку воздуха	к объему воздуха, необхо-
16

длмому дая полного сгорания топлива в соответствии ос стехиомитри-
чаакиии уравнениями VT :
V
Коэффициент избытка воздуха
можно определять по еле душим
зависимостям:
А. По отношению азоте, содержащегося в сухих продуктах сгора-
ния, к азоту, сопутстеупцеиу кислороду, израсходованному на горе-
ние топлива ("азотная формула"),
при полном сгорании топлива
Ц	1
Об	“	Q >	(23)
",	< - 3.16 %
при неполном сгоранцл то олива
_/ = _—:—	----------,---------- . (24)
Н - 3, 76 (0- - 0,5С0 - а,5Нг -20^}
*
где > Ц»  СО, Нг, СНЧ - оодержание компонентов и сухих
продуктах сгорания, % об.
Формулы (23) и (24) примонжи лишь при работе топок па возду-
хе о концентрацией кислорода 21% и азота 79%. При сжигании топли-
ва в воздухе, обогащенном или, наоборот, обедненном кло лоро дам.
значения X можно подочитать по ранее приведенным формулам
с соотэетствупцей заменой величин 21 и 79% действительным содержа-
нием 0^ и .
Формулы (23) и (24) могут быть использованы также для жидких
и твердых топлив,и объемную долю азота в них раиочитывают, пре-
небрегая небольшим содержанием азота в твердел и жидких топливах, %:
- 100 ~(00г *50г +ог + СО + нг + CHJ ,
Обужвул долю С0г , 50г , СН^ в сухих продуктах сгора-
ния определяют по результатам г1 'ового анализа. Объемной долей Н2
к ОНц ввиду их малых величин обычно пренебрегают,
Б, Опреде.г пив об по коэффициенту раз давления 4 
Коэффициентом разбавления Л называет отношение реельного
объема сухих продуктов сгорания Vf Г к теоретическому объему
сухих газов 1/"^ , получаемому при полном сгорании топливе при
о — 2—202?	 Yn
[,о, т,в. величина А при полном сгорании топлива опре-
деляет степень разбавления продуктов сгорания избыточным воздухом:
I/	VT + 1/и*е	('Пгпа*
L _ wc	чп,с *в	1иг
/г " vT = ~со7 ’
л.о	о. с	=
для сернистых топлив
Л ‘^г :
при неполном сгорании коэффициент А рассчитывают с уче-
том содержания в них потенциального fOy , т.е, такого» который
может образоваться из . С0 и	В втом случае
сдТ**
С0г + СО * CHi,
(25)
для сернистых топлив
R0™*	(26)
Л “ яо2 .♦ со *
Если теоретический объем сухих продуктов сгорания мало отли-
чается от оСтома воздуха, расходуемого на горение, то величины А
и dL близки между собой*
* = Уг Л .. А & .. « А .
< С
Т. ,ое равенство справедливо для антрацита, кокса в других ви-
дов Топлива о высоким содержанием углерода в горячей массе и ма-
лым расходом воздуха для горения водорода. Для жидких и газообраз-
ных топлив объем сухих продуктов сгорания не ьше расхода воздуха,
затрачиваемого на горение, и Л больше << . Расчет °C по из-
вестным значениям А производится по формуле
об = 1 + (h-l) —'>	(27)
Чл
для большинства природных газов отношение —jp % 0,9; дня нефтеза-
водских и ожиженных газов Jijr = 0,92.
Ут
1Э
На практике широко применяется упрощенная формула окредилннця
коэффициента избытка воздуха дня природного теза;
. - сч?	__ /г
<4	~ сог ’
которая вслвдотвиа ранее изложенных причин дает праближашшй ре-
зультат, не оовпадаиций точно о расчетами по "азотной формуле".
Преимуществом методики расчета по коэффициенту разбав-
ления Л ж величина /?0™а* является то, что анализ дымовых
газов на двуокись углеррда на газоанализаторе ГХЦ-1ОО осуществля-
ется значительно проще, чем на кислород. Воли дин анализа на СОг
достаточно 3-4 прокачивания дроби через поглотительный сосуд, то
для анализа на 0л необходимо 9-10 прокачиваний даже при усло-
вии применения свежего реактива (щелочного раствора пирогаллола}.
1.5.	Точка росы продуктов сгорания
Температура, при которой начинается конденсация водяных паров
из уходящих газов (точка росы), зависит от их влагесодержания;
в состоянии насыщения и состоянии нахождения в газохода или трубе.
При сжигании I мэ с <Х.= 1,0.».1,5 природного газа образуется
около 2 м3 (1,5 кг) водяных паров. Влегоеодержаиив продуктов сго-
рания при этой составит 105...130 г/м3. Состояние насыщения
(выпадение конденсата) при таком влагосодержании наступает при тем-
пературе 55...63 °C. При увеличении коэффициента избытка воздуха
влагосодержание продуктов сгорания и точка росы будут уменьшаться
и уже про <Z = 2,5 точка росы равна около 45 °C.
При понижении температуры уходящих газов да значений, близких
к точке росы, иыепцивоя в газах водяные пары начинает конденсиро-
ваться. Образование влаги недопустимо из-за быстрой коррозии и
разрушения металла хвостовых поверхностей нагрова, дымососов, ды-
мовых груб, ухудшения тяги. Поэтому температуру уходящих газов перед
дымовой трубой полдерживапт обычно не ниже НО...130 °C при сжига-
нии газообразного топлива.
При сжигании сернистых, твердых и жидких топлив Эта темпера-
тура до .чжна быть выше, так как наличие окис лов серы в продуктах
сгорания повышает точку росы, вызывая конденсации водяных паров и
сурнокислув коррозии поверхностей нагрева.
19
Коэффициент избытка воздуха аС
1ис. 2. Лзменание точки рооы в зависимости от коэффициента
избытка воздуха и массовой доли серы в топливе
Из графика следует, что точка росы зависит от избытка возду-
ха в топке и резко убывает по мере уманьцюн:и величины X . При
стехиометрическом горении содержание серы в топлива перестает
влиять а температуру росы tp.
Снижение температуры продуктов сгорания уходящих газов на .
практике чаще всего бывает не по причине переохлаждения газов при
отборе от них теплоты на поверхностях Нагрев-, а в связи о разбаа-
лоидеи дымовых газов избыточным воздухом, поступающим в топку и
через неплотности в газоходах.
Присосы воздуха отрицательно влияют и на теплотехнические,
и на экологические характеристики работы топливосжигакщих установок.
В связи о этим присосы воздуха должны быть Обнаружены и ликвидаро- .
ваны в ходе режимно-наладочных работ.
20
1.6.	Цепные реакция горения газообразного топлива
Стехиометрические реакции горения углеводородных газообразных
топлив отражает лишь начальные и конечные вещества, цраникагацио
участие в реакции горения. В действительности же процесс горения
идет через большое количество промежуточных стадии - простейших
реакций с химически активными частицами - атомам и радикалами, ге-
нерируемыми самой реакцией. Они легко вступает в соединения с ис-
ходными веществами и между собой и приводят к образованию ряда про-
межуточных веществ, коночных продуктов и новых активных частиц-,
способных повторять ту же цепь реакций. Нарастающее самопроизволь- '
асе генерирование таких частиц приведи г к разгону'химической ре-
а;'дли. Поэтому воспламенение и горение воспринимается как мгновен-
ный взрыв.
При обрыве ценных реакций на одной из промежуточных стадий,
что возможно при охлаждении или недостатке окислителя в горючей
смеси, происходит стабилиэац" промежуточных веществ и выход их
з атмосферу о продуктами сгорания.
Наличие активных центров в реагирующих газовых смесях под-
тверждено результатами спектрального анализа. Так, при горении
углеводородов идентифицированы радикалы (?Я3, СЯг, СгН5> CH, CN,
атомы Н .
В промежуточных продуктах при сжигании углеводородных топлив
газовым анализом обнаруживается оксид углерода и форма льда!’ид.
Факелы промышленных горелок характеризуются большой неравно-
мерностью температурных и концентрационных полей. В связи с этим
параллельно с процессами горения в некоторых эонах топки с недо-
статком окислителя (d£i ) бу; г происходить термическое разло-
жение углеводородов с образованием водорода и других соединений
типа ^2 Уг • ^2^4 >	Такие химические вещества легко поли-
аризуются и превращаются в ароматический полирадикал, являющийся
зародышем оажи. Продуктом дальнейшего роста зародыша сажи является
бензапирен	в связи с этим при сжигании углеводородных
топлив с недостатком окислителя (оС * / ) или неэффективном
смещении топлива и окислителя в продуктах сгорания наряду с окси-
дом углерода обдаруживвет водород Нг , сажистый углерод Г и
бензапирены, обладащиз каннерогешгой активностью.
При наличии в топливе с вяз этого азота’в ходе цепных промежу-
точных реакций горения могут образовываться токсичные азотсодержащие
21.
углеводороды, также обладающие канцерогенным действием. Мзоо-ояектро-
метрический метод анализа подтверждает наличие в пламени системы
полос СМ, кн,мнг.
При разложении тяжелых углеводородов происходит также образо-
вание . В связи с этим можно утверждать, что механизм горения
тяжелых углеводородов в значительной степени сводится к механизму
горения кк.тана и водорода.
При создании необходимых условий - тс;*1ературн типе температуры
воспламчиетгия и наличии окислителя,-хорошо перемеяинного о горючим,
промежуточные продукты неполного сгорания и разложения топлива до-
горают до базвродяых углекислого газе	и воданнх паров Не 0.
Таким обрезом, большинство вредных компонентов продуктов не-
полного ciopr :.*.я углевода рода стах газообразных топлив на содержит-
ся в состава исходного топлива, генерируется самой реакцией горения
в ходе протекания цепных промежуточных реакций при условии недо-
отатка окислителя или снижения температуры в зоне горения.
Значительный вклад в теорию цепных реакций горения сделал ака-
демик Н.Н.Семоноп.
Химический недожог при сжигании газообразных топлив может и
должен быть сведан к минимуму или устранен в хода комплексных ако-
лого-теплотехнических режимно-наладочных испытаний топливосжигав-
л’его оборудования.
1,7.	Горение жидких топлив
Жидкое топливо всегда сгорает в паровой фазе. За очет тегиоты,
получаемой в гонке, око предварительно испаряется, а затем восши-
меняатся и сгорает.	_ ,
жидкое топливо подается а топку в дисперсном распыленном со-
стоянии. При нагреве на надельном участке факела происходит высо-
котемпературный пиролиз молекулы мазута с образованием свободных
радикалов, которые шэывают дальнейшс: дегидрирование молекул топ-
лива и образование непредельных углеводородов. Дальнейший процесс
горения протекает аналогично газообразному топливу через этилен,
ацетилен, фёрдальдегид. окись углерода с образованием конечных ве-
ществ: угле кислого газа СОг и водяных паров Нг0.
При уменьшении температуры и недостатке окислителя л 1)
в плавни жидкого топлива образуются устойчивые углеродные соедине-
ния. не спосо.оные реагировать с кислородом воздуха. Такие процессы
22
всегда будут протекать во внешней части зоны горения жидкого топ-
лива, и особенно в период растопки. В связи о этим значительная
дымность продуктов сгорания и обильное нагарообразованне на холодных
поверхностях топок я газоходов являются особенностями сжигания. рас-
пиленного жидкого топлива. Б продуктах сгорания такого топлива га-
зовым анализом обнаруживают СО, Н2 , Cj0Hfg, С, а также б7/<^, обра-
зу щийся при разложении белее тяжелых углеводородов, содержащихся
в жидком топлива.
Факелу должно быть обеопечено достаточное пространство доя
развития процесса горонии, так как в случае соприкосновения про-
дуктов неполного сгорания с холодными поверхностями температура
может настолько понизиться, что содержащиеся в продуктах сгорания
частицы еажи, свободного углерода и других продуктов химического не-
дожога не смогут гореть.
1.3. Принципы сжигания газов
Технико-экономическая эффективность сжигания топлива, опреде-
ляемая по тепловому КЦД тепливоожигаодих установок , и выброс
в атмосферу ЗВ о продуктами сгорания являются важнейшими итоговы-
ми характеристиками работы этих установок.
Характеристики процесса горения зависят от режимных парамет-
ров работы и конструктивных характеристик топочно-горелочных
устройств, ио во многом определяются принятыми принципами сжигания
топлива,
В основу существующих принципов сжигания топлива положены раз-
личные способы смешения и организации горения топлива с окислителем.
Различают кинетический, ддф1 знойный и промежуточный принципы
сжигания. Эти термины позволяют обобщенно характеризовать степень
то дготовки горючей смеси к сжиганию, вид, структуру и размеры пла-
,гзнх, протекапдвд в них процессы. Для каждого принципа характерны
свои индивидуальные особенности образования в процессе горения
ЗВ.
В то же время эти термины во многом условны, ибо любой процесс
горения зависит от тех или иных сочетаний кинетических и диффузи-
онных факторов.
Полнота сгорания жидкого топлива определяется факторами, влияч-
ii ими на скорость испарения и прогрева капли". К ним относятся
размер распыляемых капель топлива;
23
температура предварительного нагрева топлива;
скорость движения капли топлива и турбулентности потока топ-
лива и воздуха;
качество перемешивания распыленного топлива и воздуха;
температура в толке в эоне нагрева капель.
Качество рэспылв жидкого топлива можно оценивать по интеграль-
ному эффекту сжчэйия топлива, предложенному З.И.Геллером. При этом
распыление топлива считается удовлетворительным, если наблюдается
полное его сжигание в зэдвшшх габаритах топочной камеры.
Выход ВВ при сжигании жидких топлив, как и газообразных, опре-
деляется организацией процеооа горения, соблюдением необходимых
параметров роботы топки, оообенно температуры, качества окислите-
ля и условие ого подвода к зоне горения.
Химический надожог, характерный для горения жидких топлив,
при сжигании их в факеле соответствующими режимными мероприятиями
мажет быть сведен х минимуму.
Для интенсификации сжигания жидкого топлива требуется хорошее
распыление. Предварительный подогрев воздуха и мазута способству-
ет газификации мазута, поэтому благоприятствует зажиганию и горе-
ния. Весь воздух , необходимый для горения, следует подавать в ко-
рень факела, обеспечить хорошее перемешивание в горящем факеле,
особенно в конечной части. Температура в факеле должна поддержи-
ваться на достаточно высоком уровне и для обеспечения интенсивно-
го завершения процессе горения в конце факела быть не ниже
1000...1050 °C.
При кинетическом принципе до начала процесса горения создается,
однородная горячая смесь, содержащая воздух в несколько большем
количестве, чей требуется по стехиометрическим соотношениям.
Горючая газовая смесь сгорает в короткой, жестком и прозрачен
факеле без видимых пирометрических процессов, привод лих к об-
разованию в пламени сажистых частиц. Горение может проходить при
неограниченно высоких тепловых иапрь .эниях топочного объема баз об-
разования. поодуктов неполного сгорания.
Кинетический принцип реализуется в инжекционных горелках высо-
кого и среднего давления, работающих с коэффициентом избытка пер-
вичного воздуха > /)„ Горелки, работашие по кинетическому
принципу, отличаются большими габаритными размерами, определяемыми а
размерами смеситэльйой камеры для создания гомогенной горючей cmbci
Скорость процесса горения лимитируется только скоростью химической
24
реакции горения, которая 1фотекает так бистро, что термический рео-
пад углеводородов практически не происходит. а углерод в факеле
отсутствует. При этом факел горящей смеси будет прозрачным и мало-
сеетящимся.
При диффузионном принципе сжигания (	=0) из огневых от-
верстий горелки выходит чистый газ, причем топливо о воздухом раз-
винэотм параллельно и виноаягоя в топку. И так как процессы омеще-
над протекают значительно медленнее, то скорость и полнота сгора-
ния определяются скоростью и полнотой смещения газа с воздухом.
Характерной особенноетьв такого сжигания является неизбежность
пирометрических процессов, приводящих к образовании ярко светя-
щегося сажистого«вмени. Перенос процессов смещения и горении
е топку приводит к появлению продуктов неполного сгорания, особен-
но в малогабаритных экранироьднннх топках котлов.
Значительная интенейфикация горении, достигается за счет тур-
булизации смаяивапцихОя потоков, например при переходу с естествен-
ного дутья на принудительное,' применении крутяя воздуха, дробле-
нии газовых струй. При этом качество смесеобразования улучиаетоя,
увеличивается прозрачность пламени,уменьшается выход продуктов
химического недожога,
Светимость пламени будет увеличиваться при прочих равных усло-
виях с увеличением доли тяжелых углеводородов в еостнве топлива.
По диффузионному принципу работают подовые и форкамерные
горелки, называемые диффузионными. При естественной подаче воздуха
в продуктах сгорания газа в таких горелках неизбежно обнаружение
продуктов химического недожога и сажи.
Диффузионное горение может быть легко переведено в промежуточ-
ное путем создания условий, при которых пронесся смешения насколько
опережают процессы горения. В дутьевых горелках зто достигается
за счет дополнительного участка смешения, интенсивного перемешива-
ния горючей смеси в тоннелях. Вместе с интенсивной круткой воздуха
и дроблением газовых отруй ато позволяет существенно снизить не-
полноту сгорания топлива.
Промежуточный между кинети адским и диффузионным принцип ожн-
га;;ж газа может быть также осуществлен при < I. С учетом
этого принципа .давструируютоя все инжекционные газовые горелка низ-
кого давления. Й них содержание первичного воздуха принимается
s зависимости от вида горючего таза таким, чтобы в пламени отсут-
гтгвозй.1и сажистые частицы и обеспечивалась стабильность горения при
4 - 2-2527	25
изменании тепловой мощности в любых необходимых ив практике преде-
лах. Лм природного газа эта величина ~ 0,35.
Выбор принципа сжигания топлива определяется исходными усло-
эиями и требованиями технологического процесса. Так, в одних олу-
чаях необходим диффузионный факел, обделавший высокой излучательной
оцособноотьв и восстановительными снойстаамя (выплавка и нагрев
металла, производство отекла, обжиг фарфора и т.д.). В других слу-
чаях требуется короткий, жесткий и прозрачный кинетическиfl	факел,
обладающий минимальной токсичностью продуктов сгорания.
Рассмотрим некоторые другие характеристики, зависание от прин-
ципа сжигания газа.
I.	Температура факела при переходе с кинетического на диффу-
зионный принцип сжигания уменьшатся на Л.^0% за счет увеличения
длины и поверхности факела, растянутости процесса горения.
2,	Длина факела, определяемая как расстояние от устья горел-
ки др точки, где полнота сгорания горючих достигает 95%, при пере-
ходе на диффузионное горение значительно увеличивается, что требу-
ет для диффузионных горелок значительных объемов то по чао го про-
странства. Горение же в кинетическом факеле может завершаться на
срезе тоннеля.
3.	Суммарная теплоотдача прозрачного пламени превышает тепло-
отдачу светящегося, так как снижение температуры пламени при диф-
фузионною горении оказывает на теплоотдачу излучением более силь-
ное понижающее влияние, чем повышающее воздайствие степени черно-
ты факела. Кроме того, переход на диффузионный принцип сжигания
сопровождается обязательным увеличением коэффициента избытка воз-
духа ж разбавлением продуктов сгорания избыточным воздухом и пони-
жением температуры.	i
4.	Низкая эффективность процесса смешения газа о воздухом
щж диффузионном сжигании приводит к необходимости повышения ко-
зффщиента из битка воздуха, подаваемого в топку.
5.	Стабильность факела в отношении отрыва н проскока при пе-
рехода от кинетического принципа к диффузионному увеличивается.
Наиболее устойчивым является диффузионный факел при "б, =0.
6,	Тепловое напряжение топочного объема, определяемое по формуле
%* ~	’гя9 ~ Р®0310*70Мива- м3/ч; кг/ч; С1£ -
низшая томоте сгорапнн топлива, ккал/м3; 1^, - объем топки, м3,
уменьшается при переходе на диффузионное горение. Так, в топках кот-
лов, оборудованных дуть евши горелками, работавшими по диффузион-
ному или промежуточному принципу, обычно наблюдаются те готовые на-
пряла ния в пределах 250...500 МкаД/ч3, что свидетельствует о низ-
кой интенсивности процесса горения и плохом использовании топочного
объема Для формирования фекала. 3 горелках, работающих по кинети-
ческому принципу, достигает значений 1000.,, 1600 Мквл/ма.
Увеличение допустимых тепловых напряжений достигается за очаг
улучшения условий смесеобрезования и воспламенения топлива: турбу-
лизация подводимого.воздуха, истечение газа о выоокой скоростью
по пераоекавдимоя направлениям, размещения на пути потока насадок
и различных препятствий, закрутки гаэовоэдашной горючей смеси.
Однако указанные фактору доныневин интенсивности горения и
снижения химического недожога топлива приводят одновременно к-уве-
личеют образования-в войн- горения других более вредных веществ -
ОКСИДОВ ЙЗОТВ. •.
В связи б »тич при внСоэе Методов повышения эффективности
сжигания топлива и предотвращения образования продуктов неполного
сгорания предпочтение необходимо отдавать таким, которые но спо-
собствуй образованию других более токсичных весдаств.
Выбор режимов работы топочно-горелочных устройств также должен
осуществляться о учетом 'Требований как экономичного сжигания топли-
ва, так и минимальной токсичности выбросов.
1.9, Устойчивость горения
Устойчивое воспламенение ж горение топлива - важные условия
обеспечения эффективного его использования и снижения токсичности
продуктов огораиия.
При нарушении стабильности факела наблвда«ивя следующие вред-
нне явления:	. ..
I) при отраве пламени .
срыв пламени о горелки и его погасание;
отрыв от кромки огневого к тала и достижение пламенем нового,
достаточно-устойчивого положения на некотором расстоянии от горел-
ки (взвешенное .ламп);
срыв поднятого пламени я его погасание;
обратный отброс взвешенного пламени к огневым каналам горелки;
2) при проскоке пламени
хлопок или взрыв, приводящий либр к пегасаг-ю пламени, либо
к горению смеси внутри горелки.	/
Исе эти явления недопустимы, ибо приводит к выходу в толку
горючего таза, а такав к образовании болыиого количества продуктов
химического не доже га, включая сажу.
Из устойчивость горения влияют состав газовоздушней смеси,
аэроданашка потока и его термодинамические параметра.
Граничным условием устойчивого горения (или воспламенения)
дается равенство скорости распространения пламени Ы и скорост
газовоздушной горючей смеси к/ , а также равенство градиентов
этих
к/
скоростей вблизи выходной кромки горелки:
к/ • U,
dw
di
(20)
dU
di
(29)
где	Т • радиус	выходного сечения горелки;		
		dW	dU	
при	IV > Ut	di У	di	наблюдается отрыв пламенив
	iv < и 7	dw	dU	
при		di <	di	- проскок.
Анализ факторов, которые могут вызвать нарушение условий (53)
и (29), позволяет выявить \лчины нарушения устойчивости горения
и устранить их.
При этом необходимо помнить, что скорость распространения
пламени
при
смеси;
при
Ц растет
увеличении доли тяжелых углеводородов в составе горючей
приближении составе горечей смеси к составу, близкому '
к стехиометрическому (максимальное значение U имеет место при
некотором недостатке окислителя, соответствующем = 0,9...0,95
При увеличении и уменьшении а( скорость распространения плане
резко уменьшается;
при снижении доли балластных примесей в горючей смеси ( 002
нг0, нгУ,
при увеличении температуры горючего и окислителя;
при турбулизации потока;
при наличии в племени катализаторов.
Различают естественную и искусственную стабилизации факела.
23
лотвствеиная стабилизация не требует применения специальных
устройств и происходит лишь при ламинарном фронтовом горении за
;Ч0т наличия у устья горелки, работающей о < I, постоянного
источника зажигания в вида кольцевого пояска - устойчивого участка
фронта пламени, развернутого по горизонтали, на котором соблюда-
ется условие устойчивого горения. При повышении форсировки горел-
ки, т.э. при перехода ламинарного режима движения в турбулентный,
ширина захигапцего пояска начинает уменьшаться и пламя начинает
отрываться от кромки горелки. При чрезмерном снижении форсировки
горелки скорость распространения пламени в пристенной области пре-
вышает скорость потока и пламя начинает втягиваться внутрь смеси-
теля горелки. - наступает проскок, или обратный удар пламени,
i Горение в ламинарном потоке происходят лишь в установках
с малыми расходами газа, оборудованными инжекционными горелками
И”экого давления (бытовые и коммунально-бытовые приборы). В большей
же части промыпленных горелок возникает турбулентный фекал, в ко-
тором фронт пламени отсутствуй, а горение происходит во всем
объеме. Для обеспечения устойчивости такого факела необходимо
применять искусственные стабилизаторы горения.
В основу их работы положен принцип создания в факеле или его
части условий для устойчивого воспламенения и горения топлнвно-
ьозду|диой смеси за счет локального снижения скорости и интенсив-
ного нагрева горючей смеси. При этом применяется три метода стаби-
лизации :
размещение в потоке постоянно действующих источников зажига-
ния смеси (электрозапальцая свеча, пилотный факел и т.д.);
нагрев смеси твердыми телами;
нагрев свежей смеси путем и: энсивпой рециркуляции продуктов
сгорания к корню факела.
Для расширения диапазона устойчивости горения скорость потока
устье турбулентных горелок принимается в иаскрлько раз большей,
чем скорость отрыва. Проскок пламени при этой маловероятен, а нрч-
Дотзращение отрыва достигается искусственными стабилизаторами го-
рения.
Рассмотрим некоторые из них, показанные на рис. 3.
I.	Цилиндрические огнеупорные тоннели с внезапным расшире-
нием. Стабилизирующее действие основано на роздано периферийной
 Ci циркуляции части раскаленных продактов горения в тоннель, возни-
кающей за счет создаваемого струей тавре линия. В связи о этим при
29
6	г
Рио. 3. Схемй отабилизаторов горения:
а - огнеупорнкй цилиндрический тоннель с вяезапням
расширением; б - конический тоннель при закрученном
.потоке; в - цилиндрический тоннель при накрученном
' потоке; г - бтабилизаторн и вида плохо обтекзешх тел;
: Г - горений газ;.В - воздух; I - воздушней регистр;
2 - отверстия дая подачи газе; 3 - огневой канал
горелки -
30
гз1х>гоалении важно соОлюоти размеры тоннеля: диаметр
длину	где cfK - диаметр огневого канала горел-
ки. При таких соотношениях выгорание метана завершается на выходе
из тоннеля. Сокращение диины и диаметра тоннеля приводит к выносу
процесса горения метана в топку и химическому недожогу топлива.
При необходимости допускается уменьшить длину тоннеля до толщины
кирпичной стены, но не менее /т S(1,5...
Увеличение длина тоннеля улучшает условие выгорания горячего,
но приводит к резкому росту оксидов азота.
Стабилизирующий эффект тоннеля существенно снижается при зна-
чительном разрежении в топке, наличии неплотностей между огневым
каналом горелки и тоннелем, негладких отенках тоннеля, некачест-
венном его изготовлении, наличии местных аэродинамических сопро-
тивлении вблизи тоннеля.
Область применения - инжекционные и другие горелки, выдающие
осесимметричные газовоздушные струи. Изготовляются путем выпрес-
совывания необходимой формы i огнеупорной массе, состоящей из хро-
мистого железняка (45%), обожженного магнезита (45%), огнеупорной
глины ЛО^/, жидкого стекла /2.*/, разбавленных водой, или механичес-
кой обработкой огнеупорного горелочного камня из легковесного шамота.
2.	Для стабилизации пламени горелок, выдающих закрученную
смесь, могут применяться цилиндрические и конические тоннели. Ста-
билизирующее действие при закрученном потоке вызывается приосавой
рециркуляцией части раскаленных проектов сгорания и поджиганием
втекающей в тоннель свежей горючей смеси. Ставки таких тоннелей
оьщааются закрученным потоком свежей газовоздушной смеси к могут
оставаться относительно холодными. Длину тоннелей ограничивав
толщиной стенки, на которой размещаются газовые горелки.
Чрезмерное увеличение крутки приводит к увеличению зоны ре-
циркуляции, балластированию зоны горения продуктами сгорания,
ркудоэни» условий воспламенения к разогреву корпуса горелки. Так,
при крутке П = 4 экспериментально было получено приоеавоа раз-
режение в тоннеле до 150 ми вод. ст.
При уменьшении крутки (уменьшении производительности дутьево-
го вентилятора, неправильной установке закручивающих лопаток),
а также некачественном изготовлении тоннеля (наличии задиров, ше-
роховатостей, негладких стенках) стабилизирующий эффект тоннелей
резко снижается.
Жесткие требования к качеству изготовления тоннелей объясня-
ются вще и тем, что кроме стабилизируицого действия они играет роль
31
смеситаля газа и воздуха для ряда горелок, и в первую очередь для
дутьевых, в которых газ подают струями в непосредственной близости
от устья горелки. При некачественном смешении наблюдается значите лк
ное увеличение химического недожога топлииа, снижение КПД агрегата
и вынос токсичных продуктов неполного сгорания в атмосферу. Для
нормальной работы тоннелей необходим их периодический ремонт.
3.	b тех случаях, когда установка туннелей невозможна, для ста
пили зада'	пламени применяют тела плохо обтекаемой формы, разме-
щаемые s потоке газовоздушной смеси на выхода ее из огневого кана-
ла горелки. При этом воспламенение смеси происходит на периферии
стабилизатора, за которым возникает частичная рециркуляция раска-
ленных газов. Такими стабилизаторами оснащены инжекционные горелки
!(1К, дутьевн^ гаэомазутные горелки типа Г, струйные горелки, груп-
повые инжекционные горелки Денгипроиижлроекта.
4.	При перевода котлов с твердого на газообразное топливо
в качестве стабилизатора йодат применяться шамотная горка, распо-
лагаемая на решетке котла на некотором расстоянии от устья горелки.
При разогреве шамота до светло-красного цвета он оказывает .
зажигеасще действие на горючую газовоздушную омеоь, вытекающую
из горелки. Горение наблюдается с некоторым отрывом от устья
горелки. Шамотовые горки состоят из огнеупорных кирпичей, разбивае-
мых на В-10 частей и выкладываемых по нижней образующей факела.
Шлакование горки не допускается. По сравнению о тоннелем обладает
стабилизационной способностью. Раскаленная да температуры
1000,..1320 °C повзрхнооть шамота способетнует образованию окоидрв
азота.
Устойчивость горения -даже при наличии стабилизаторов модат
нарушаться также из-за неправильной эксплуатации топочно-горелочных
устройств, именно из-за.значительного изменения давления газа перед
горелкой; повышения коэффициента избытка воздуха в газовоздушной
смеои; перехода на новый газ, изменения состава газа я скоро- .
сти раеггооотраяевия пламени;
неправильного высверливания огневых отверстий (занижай или завышен
диаметр, недостаточная частота обработки);
высокой скорости вторичного воздуха, сдувающего пламя о огне-
вых отверстий (отрыв);
омывания инжектора горелки продуктами сгорания (отрыв);
ре	гг».охания огневых каналов и инжектора в резко отличных (по
давт-онгей ус'ловадх (отрыв);
32
нагрева корпуса горелки (проскок);
неправильного выполнения стабилизаторов горения или его вы-
^црання.
1.10. Взаимозаменяемость газов
Эксплуатация топливоожигапцих агрегатов, предназначенных пар-
воначально для работы на одних газах, может оеуп»эствляться при
использовании других газов. Если сжигание таких газоа происходит
баз нарушения нормальной работы устройств, изманания их конструк-
ция и тепловой мощности, то эти газы называет взаимозаменяемыми.
Взаимозаменяемость газов допустима при условии сохранения следую-
щих характеристик работы агрегата: тепловой мощности, коэффициен-
та избытка первичного воз.ауха, отрыва и проскока пламени, обра-
зования оксида углерода и других продукте» химического недожога,
тимпвратуры горения, излучения пламени.
Критерием взаимозаменяемости газов является равенство чисел
Веббе И/о > вычисленных для газов (допускается различие в преде-
лах 5...7%). '
Число Боббе
<й
Ч
(30)
где j3 относительная (по воздуху) плотность газа,
Условия
чисел Боббе,
J fa 1,293
взаимозаменяемости газов записывав я в виде равенств»
вычисленных для двух газов:
оГ,/^- <^/Ъ-
Обеспечение постоянней тепловой мощности горелок осуществляет-
ся за счет изменения плотада сечения газового оопла иля газовых
отверстий / :	о
, ... , <
. _ л X"
5 - 2-7527	33 '
за сздт изменения давления газа неряд горелкой,
чтобы было выдержано условие равенства расширен-
Ирл не равенстве члсел Bwd6e	достигнуть sзазаменяе-
мое! .1 двух ГЯЗОЙ
этого нужно,
чисел Воббе:
Лля
пых
где
и Q
й*, / У<?/л' “ <£/У?Хй. й-
3 . Рг — давление газов перед горелкой при сжигании газов
соответственно о Д₽
При этой необходимо, чтобы взаимозаменяемые газы отличались
максимальной скорость») распространения пламени не более чем
на 15...2О£,
Давление, которое следует поддерживать перед горелкой при
переводе ее с одного газа ва другой, определяют по (3) по соответ-
ствующим характеристикам одного и другого газон: ’
в .2
р-р А/С М
2 ’ -л 1 о; 7 Ur
(/, , tff - диаметр огневых отверстий горелки.
Для инфекционных горелок важно обеспечить ве только постоян-
ство мощности, но и условия, при к орых горелка будет подсасывать
потребное количество первс^ого воздуха. Поэтому при пересчете ин-
жекционных горелок на другой горючий газ приходится изменять и
диаметр сопла, и давление газа перед ним. При этом если давле-
ние I, неизвестно, диаметр сопла определяется по формуле
где
4 * Ч ’
а при известной
величине
34
2. УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ И СНИЖЕНИЯ ЗВ ПРИ СЖИГАНИИ
ТОПЛИВ
При сжигании газообразных и жидких топлив в открытой атмосфере
л топочном объема кроме ранее рассмотренных продуктов незаварван-
ного горения всегда образуется некоторое количество оксидов азо-
та /VOj • в при сжигании сернистых топлив - оксидов серы 30г ,
•;редально допустимые ковдентрэции (ЦИК) оксидов азота в воздухе
> 35 раз ниже, а оксидов серы (сернистого ангидрит) в 6 раз ниже,
;ем оксида углерода.
Концентрации NO* и £ 0$ в продуктах сгорания таковы,
что пренебрегать их наличием недопустимо и совершенствование мето-
чи а сжигания топлива должно проводиться о учетом возможного свива-
ния их выделения.
2.1. Выбросы оксидов азота
Образование оксидов азота.происходит в зонах высоких темпера-
тур как после завершения основных реакций горения, так и я процес-
се горения. При этом максимальная концентрация /V0x возникает
тэ конечных стадиях, соответствуй®х интенсивному горению водорода
j оксида углерода.
Первичным соединением при горении топлива является оксид азо-
та, образующийся по реакции
Nz ♦ 0г 2NQ ♦ 145 иЗх/капль.
В дальнейшем при наличии в продуктах сгорания избыточного кис-
лорода часть оксида азота (1,..3%) окисляется до диоксида азота,
ибо лее интенсивно эта реакция протекает после выхода оксида азо-
та в атмосферу. На практике говорят о суммарной концентрации окси-
да и диоксида азота, обозначаемой NQK и определяемой экспери-
ментально путем искусственного до окисления NQ до /VQ^ в гв-
’оанзлиззторе с помощью опециал мх окислительных порошков, пропи-
санных HMnOif или ?ч0$- Таким образом, выход оксидов азо-
в оценивается .о диоксиду азота.
Раздельное определение оксидов азота ЛО и МО* произво-
'утся при исследовании процессов их образования в топке, а также
::ри санитарно-гигиенических обследованиях атмосферного воздуха.
5*
35
г,шод оксид) в мота огграделяется в основном тремя факторами:
1)	температурой в реакционной зона;
2)	концентрацией кислорода (коэффициентом избытка воздуха)
в реакционной зоне;
3)	зрименем контакта реагирующих компонентов.
Н?зиболеэ существенной является зависимость выхода АО* 01
температуры в зона реакции и факторов, определяющих эту темпера-
туру: теплового напряжения поточного объема, тепловой нагрузки
агрегата, химического состава топлива, его теплоты сгорания, со дер
жанля воздуха н газовоздушной смеси, степени ее однородности и
теплоотвода за реакционной зоны. Факторы, определяюцие снижение
температуры пламени, однозначно приводит к снижении образования
и выгода океидоъ азота. Так, при .экранировании топки, перехода
с кинетического на диффузионное горение, уменьшении теплоты сгора-
ния топлива 1гакцентрация оксидов азота в продуктах сгорания умень-
шается.
Зависимость выхода М0х от нагрузки котла показана
на рис. 4. Сииаение Д/Оу с уменьшением нагрузки объясняется
в основном понижением тем-
Рис. 4. Влияние нагрузки Щ
котла ДКЕР 20/13 и коэффициента
избытка воздуха otT в топке
.на выход оксидов азота при
сжигании при г о.иного
ГйГ-b,5/Z
^аза в горелке
пературы в зоне горения
в результате возрастания
относительного теплоотвода
к стенкам топочной камеры
и уменьшения теплового на-
пряжения топочного объема.
Исследование различны
горелок показывает, что вы
ход /VQx в горелках
с полным предварительным -
смен ,нием (инжекционные ’
среднего давления, дутьевм
типа ГГВ и др.), как правд
ло, выше по сравнении с го
релизми с рассредоточенным
фронтом горения и ступенча
там подводом воздуха (труп
новые инжекционные, тип БИ
1МГ и др.),
36
Значительный выход ''•"д наблюдается при оборудовании кот-
лов форкамерными горелками Укргипроинжпроекта, что объясняется
улучшенным перемешиванием газа о воздухом в щели горелок и повыиен-
лым температурным уровнем факела в форкамере. Образована» NQX
способствует также наличие в топке раскаленных тел - стабилизирую-
щих тоннелей, тел плохо обтекаемой фо[мы, шамотных горок, находя-
щихся в потоке горячих газов.
Концентрация	зависит а основном но от средней темпе-
ратуры факела, а от максимальных температур, развива щи хся в нем.
ус-;кнозлено, что основная доля (до 80$) при горении образуется
в зоне максимального тепловыделения.
Это справедливо также по отношению к концентрации кислорода
н зоне реакции. В связи о этим во всех топочных устройствах на-
блюдается максицум образования N0x при л = 1,12...1,2
(рис. 5), При уменьшении концентрация ^®х резко падает
вс.г.дствие уменьшения концентрации кислорода. При рс = 1,01...1,02
ио. 5. Влияние коэффициента избытка воздуха и типа горелки на выход
•ксидон азота при сжигании природного газа в котлах: I - ИГ-2, инжек-
-i-'ciHHO горелки низкого давления. рС* - О.З...О.4; 2 - ПИ,ЮтУ-5,
 я.. пневая инжекционная горежа: 3 - горелка типа БИГ; 4 - гопелкя
1’0.'; 5 котел "Универсал , инхвкционяне горелки lli’i£-l20 с > Т;
Э	.н;ис'7-Ь, диффузионные подовые щелевые" горелки; 7 - кот'!1
-i: <:; ti _ форкамерные горелки; э - горелки типа ГГИ-Г'.О
87
Яри увеличении > 1,1,.. 1,2 выход НОц также снижается ‘fl
вследствие уменьшения, температуры факела и разбавления продуктов
сгорания избыточным воздухом. Для устранения влияния разбавления
продуктов сгорания избыточным воздухом концентрации АО* приводи
дат к одному значении об, равному 1,15 или I.
Окислительная способность в реакционной зоне может быть суше-^^В ,
отвеяна снэдена за счет ввода в нее инертных низкотемпературных ‘И
( £ - 30(...500 °C) продуктов сгорания (рециркуляции продуктов сго^В ।
рения). Г'ри объемной доле рециркулирующих газов 15...20% иожат	» ;
быть достигнуто е; гике ни о А(?х на 40.,.50%. При дальнейшем	fl j
увеличении доли рециркулирующих газов начинает ухудшаться качает- » ;
во сжита кш топлива, увеличивается химический недожог.	В <
Xoposaiik эффект дает снижение локальных концентраций кислорода »
в топда за счет рассредоточенной ступенчатой подачи воздуха в зо- й
ну горения.	 В £
Значительное уменьшение выхода CiО* наблюдается при диф- » |
фузионяом сжигании газа с большим выходом продуктов хииичесиого »^
нодожога и малыми значениями аС. . При объемной доле СО в про-»'
дуктах сгорания 0,4,..0,5 % массовая концентрация С/0% не бу-»
дет превышать 20...30 мг/м3 вместо обычных 150...180 мг/м3. Воз- fl
можно и большее снижение концентрации -/VO^ - Однако такие ре- Н
жимы горения, несмотря на малый выход АО^ , но могут быть »
рекомендованы из-за низкой эффективности сжигания газа.	»
Раввовасиая (максимально возможная) при данной температуре fl
соъемная доля оксида азота, %, показана на рио. б при различных
для этого необходимо определенное время - I...4 о; время сгорания »
топливно-воздушной смеси на практика значительна меньше времени
достижения равновесной объемной доли АО.	fl
Поэтому концентрация образующейся АО в про дугах агора- »
ния всегда меньше равновесной и относительно мала (в 10-15 раз
ниже). И чем короче время пре бывай и- реагирующих компонентов в зо-^В
но высоких температур, там меньше оксида азота в продуктах сгоранг^И
Конце; грация АО* при сжигании жидких топлив будет выше .»
по сразнанию с газообразным. Это объясняется увеличением теплоты fl
и температуры сгорании, а также дополнительным образованием /V0 »
за счет содержащегося в топливе азота. Так, при увеличении объемыefl
доли топливного азота более чем на 1,5% выброс Л0я может уве-»
.здитш на 30...50%. Влияние температурного фактора при сжиган1Я
таьтлх тода,!в уменьшается, болэе сильное аяияние оказывает концентр»
38	I
Коэффициент избытка воздуха </
Массовая концентрация оксида азота, мг/м3
г’:у - 6,' Вщод оксида азота при горении предварительно перемешанных
газовоэдушных смесей: fCNО J - равновесная концентрация;
I - горение в охлаждаемом канале критического размера,
Re = 500; 2 - пламя бумзеновскоЯ горелки, Re = тооо,
горение в «акала с горячими стенками; 3 - то ла при
Де = 5000 ; 4 - то же с предельной по отрыву пламени
добавкой азота; 5 - то же, Re = ЭОООС
39
ция кислорода в зоне горения. Однако снижение “4 * 1,15 приводит
к обнаружению в продуктах сгорания С0( С Ну, сажи и к ухудшения
качества сжигания топлива. В связи о этим при использовании жидких
топлив наибольшее распространение получили такие метода снижения
эмиссии’ WQX , как рециркуляция дамовых газов, двухстадийное сжи-
гание топлива, впрыск вода вди пара.
Хороший зр1йкт дает сжигание водомазутнмх эмульсий. Так, до-
бавление 10% вода в топливо уменьшает образование Л/О* более чем
в Л. раза, с дна ко приводит к снижению КДД котлоагрегата примерно
на 0,7%.
Итак, уменьшение оксидов азота'в продуктах огораНИЯ может До-
стигаться за счет снижения температуры в реакционных зонах, умень-
шения в них окислителя и времени пребывания газов в зоне высоких
температур.
Это но простые задачи, так как указанные мероприятия могут
послужить причиной химической неполноты сгорания, нарушения опти-
мальных условии теплообмена, снижения КГЩ и теплопроводности уста-
новок и появления в уходящих газах токсичных и канцерогенных ве-
ществ.
' Промышленные методы очистки от Л^ОД отсутствуют. Существую-
щий уровень научных разработок также но позволяет гарантировать
разработку таких методов в ближайшем будущем, В связи с этим основ-
ным методом снижения HQK является совершенствование процессов
сжигания топливо.
Для снижения выбросов в атмосферу вредных компонентов продук-
тов сгорания газа для котлов малой и средней мощности могут быть
рекомендованы сдадупщие мероприятия,
I.	Оптимизация работы котлов в хода проведения комплексных
режимно-наладочных испытаний, включая:
а) выбор оптимальных режимов работы котлов, соотваТотвупцих
минимально возможному коэффициенту избытка воздуха в эоне горения,*
при котором выход продуктов химического недожога вдеет манима ль-
ное значе'гиэ или отсутствует вовсе.
Снижение коэффициента избытка воздуха способствует уменьшения:
концентрации кислорода в зоне горения и позволяет снизить эмиссию j
и выброс в атмосферу оксидов азота;	|
о! выбор оптимальной тепловой мовдости котлов. Работа при 1
40
11м0“ности N = (0Х..0,В5)Л^ П03Е0ЛЯ0Т ЙЦ_
оокий ВД и по сравнению 0	w[fbrail, ^рос :,кс;,дав
и продуктов химического недожога. При указанных нагрузках достига-
о-л снижение концентрации оксидов азота на 10... 152 щ» сравне-
Форсировка котлов приводит к увеличении концентрации в продук-
тах сгорания и выбросу в атмосферу оксидов азота* Для диффузионных
подовых горелок, установленных проимущаогеенно на котлах малой
;*.)..;достЯ, о увеличением тепловой нагрузки наблюдается также поаы-
доние концентрации продуктов химического недожога, в первую оче-
СО.
Др
В периода неблагоприятных метеоусловий, а также для котель-
ных, работающих при тепловых нагрузках, меньших установленной
молч-оти, рекомендуется перевод работы котлов на 50.,.602-а на-
грузку, чем достигается снижение^ выброса /УО* в атмосферу
и» 40..,452. а выход продуктов химического недожога при таких на-
грузках полностью ликвидируется;
в) разработка Режимной карты распределения нагрузок между
котлами и осуществление эксплуатации котлов в соответствии с реко-
мендуемыми оптимальными теплев шли мощностями;
г) ликвидация неорганизованных подсосов воздуха, обеспечение
необходимого количества воздуха, подаваемого э топку, и его каче-
ственное перемешивание о газом, поддержание потребного разрежения
в топке котла. По результатам режимно-наладочных испытаний устране-
ние ошибок, допущенных при проектировании, привязке и монтаже то-
по'!чпх и горелочных устройств, элементов обвязки горелок, системы
удаления. продуктов сгорания, приводящих к снижению эффективности
сжигания топлива и повышенному выбросу в атмосферу ВВ.
Проведение комплексных режимно-наладочных испытаний позволя-
ет повысить средний КПД котлов на 2...10%, а в некоторых случаях
и более, снизить выброс ВВ, генерируемых реакцией горения, в том
числе продуктов химического недожога на 20... 252, оксидов азота
(з лерасчете на /VOj ) на 10 ..15?.
2.	Поддержание в исправном виде контрольно-измерительных при-
боров С1У1П) и систем автоматики, соблюдение при эксплуатации кот-
лов рекомендаций режимно-наладочных испытаний.
3.	Своевременный ремонт футеровки диффузионных горелок, тонне-
лос дутьевых горелок, обмуровки котла, ежегодная очистка газоходов,
2-2527 ,
41
4,	Применение современных топочиых и горелочных устройств.
Не со ли шей части котлов малой мощности у отеков лены подовые даффу-
зиониыа горелки, работапцие без принудительной подачи воздуха, на
естественной тяге. Перевод котлов с подовых диффузионных горелок
на инжекционные групповые с коэффициентом избытка первичного возду-
хе =0,3 позволяет снизить эмиссию продуктов химического не-
дожога в 3-5 раз, а оксидов азота - на 25? за счет рассредоточения
фронта пламини и ступенчатого подвода воздуха.
В периоды неблагоприятных метеоусловий для котлов малой и сред
ней мощности модно рекомендовать обеспечение теплопроизводатель-
ности котельной большим числом котлов при малой тепловой мощности
каждого из котлоагрегатов, ввод пера или воды в топки в количе-
стве около 3...4? массы подаваемого на горелки воздуха (30...40 кг
на I Гкал). Ввод незначительного количества пара или поды позволя-
ет снизить выход	на 18...22% без значительного ухудшении
качества сжигаяея газе и снижения КПД, что объясняется повышением
излучательной способности газов в топке и увеличением энтальпии
продуктов сгорания (теплоемкость лара в 3-4 раза больше теплоемко-
сти продуктов сгорания).
Применение таких распространенных методов снижения концентра-
ции оксидов аг )та, как рециркуляция дымовых газов в зону горения,
или двухступенчатое сжигание газа неприемлемо ди котлов малой мощ-
ности в.связи с конструктивными сложностями реализации таких мето-
дов ыа кстлах с малым объемом топочного Пространства при отсутствии
разветвленных конвективных поверхностей, малом времени пребывания
газов в реакционной зоне и другими особенностями.
2,2. Выбросы оксидов сэры
При сгорании жидкого топлива содержащаяся в мем оера перехо-
дит в	и в весьма малых количествах в SOg . Так, при сжи-
гании в топках котлов в SO? переходит около 99? всей серы топ-
лива, аз SOj путем окисления SOg - от 1,3 до 7.4?.
Концентрация 5(JX в продуктах огорания котлов ДКВР 20-13 достига-
ла 1700 мг/мэ, котлов ПТВМ-IOO - 1980 мг/м3 при содержании серы
в топливе Sf 1.5#.
в реиимах сжигания с оС ~ 1 SOj практически отсутствует;
•румняриая концентрация 50^ я	® уходящих газах полность
42
заБисит от содержания в топливе горючей серы и мялочувствительна
к таы изменениям избытка воздута, которые наблюдаются на практике.
Несмотря на то, что лищ, незначительная часть лоры топлива
окисляется до <5(2j , образование и дальнейшие превращения этого
эисшвг° оксида оеры вызывают наибольший интерес в связи с его ролью
3 коррозионных процессах, протекающих на низкотемпературных поверх-
ностях нагреве, работающих о температурой о тонки ниже оернокиолот-
НОЙ точки рооы.
Экспериментально доказано,.что при увеличении коэффициента из-
битка воздуха до о< «» 1,2...1,3 наблюдается увеличение в продук-
тах сгорания концентрации 50j . При дальнейшем увеличении избы-
точного воздуха S03 снижается. '
Дальнейшее превращение 30г в -S'Oj происходит в атмосфе-
ре, но чрезвычайно медленно. При интенсивном солнечном осьещених
фотохимическая реакция окисления в £0$ протекает со ско-
ростью 0,1,. .0,2^/ч.Установлено,что за время, пока газы выходят
из дымовой трубы, в 8Ях происходит частичное окисление S0a и об-
разование серной кислоты, которая придает синеватую окраску серооо-
двржащим дымовым газам.
Для онижендя концентраций 302 и примевяютоя жидкие
присадки - органическая ВНИИНП-106 и минеральная ВТИ-4 ст.
Наиболее Эффективная очистка от 50г производится в спе-
циальных сероулавливающих установках, в которых попользуется извяот
ижоеык или известковый способ улавливания оксидов серы. Очистка
газов осуществляется в скрубберах с противоточным движением извест-
ковой суспензии и газов. Эффективность улавливания оксидов серн со-
ставляет 85...95^. Значительные капитальные затраты ограничивают
возможности внедрения этих способов при эксплуатации котельных уста
НОВОК.
Выявление оптимальных, режимов работы топливосжигашето обору-
дования в целях повышения эффективности сжигания топлива и сниже-
ния токсичности выбросов происходит в ходе комплексных эколого-
гег л отехнических ремимно-наладойных испытаний.
'J. ^toJiOrd-TriJLJUTMlM'lffilME УКАЗАТЕЛИ ЭФФЕКТИВНОСТИ PAKH'ti
топлшюяшадш'о оборудовании
3.1.	Термический КПД и факторы, определяющие теплотехническув
эффективность использования топлива
Эффективность использования топлива в различных топливо-
сжигающих установках оценивается нутом определения теплового КПД
агрегатов, вычисляемого не основании составления теплового баланса
в ходе выполнения реж.имно-паладечных работ.
Тепловой баланс определяет соотношение между теплотой, которая
поступает в агрегат и полезно используется в нем, и тепловыми поте-
рями, отнесенными к I и3 или 1 кг сжигаемого жидкого либо газооб-
разного топливе:
а' - а, * аг • а3 • а, * а,,	<и>
р
где	- низшая теплота сгорания топлива (теплота, вносимая
а агрегат); Qf - полезно использованная теплота;	-
потеря теплоты соответственно с уходящими газами, вследствие мехаш
веского недожога, химического недожога, в окружа «пут среду через
наружные поверхности агрегата.
Если принять	за КОД, то (31) запишем так:
W • <?т * % * % * % * 9*
или = ? а «о -	♦ <к) 
Повышение КВД и снижение расхода ожигаемого топлива - важней-
шие задачи режимно-наладочных испытаний и эксплуатации топливосжи-
гаицих агрегатов. Затраты, связанные с осуществлением мероприятий
по экономии топлива, в 2-3 раза нике затрат на его добычу и тран-
спортировку ,
Снижение расхода сжигаемого топлива позволяет также уменьшить
выброс в атмосферу ЗВ. Это объясняется уменьшением объема продук-
тов сгорания, с одной стороны, и снижением концентрации ЗВ - про-
дуктов химического надожога - с другой.
Рассмотрим возможные способы снижения потерь теплоты, повыше-
ния ЩЦ и уменьшения выброса ВВ в атмосферу при сжигании газообраз-
ного и жидкого топлива
44
3.1.I.	Снижение потерь теплоты о химическим недожогом
топлиаз
Количественная оценка величины й-j , кДж/мэ, или , %,
производится но результатам химического анализа продуктов сгорания
на содержание в них 00,	, 05^ , путем определения количества
теплоты, недополученной в топке вследствие неполного сгорания топ-
ливе , ? •
30, 2 СО +25,8#, * 85,$C# ,
- ---------------------------' А  /00,	(32)
3
гда А - коэффициент разбавления, определяемый до (25) и (23);
СО, О #l, - объемная доля продуктов химического недожога, %;
р - низшая теплота сгорания газообразного топлива, отнесенная
к 1 м3 при нормальных условиях сухих продуктов огорания, образую-
иихся при сгорании топлива в теоретических условиях,
При скитании мазута и дизельного топлива для определения
можно воспользоваться другой формулой, подученной из (32):
(50 С О + 40 Нг + Н/ОСН^ ЮО
Q — ---------------------------------- .	(33)
>3 х?о2 + СО + СМ,
^Три проведении режимно-наладочных работ абы-шо ограничиваются
измерением £0г и оо . В этом случае допускается лспо.чьэо-
ьать приближенную формулу
80  СО
п =---------------- - /00.	(34)
« С0г ♦ СО
Все продукта химического недожога образуются при сжигании топ-
лшэ с недостаточным количеством воздуха, при неудовлетворительном
п смещении до горения и в процессе горения, а также при чрезмер-
ной охлаждении пламени до завершения реакций горения.
45
Суммарная реакция неполного сгорания простейшего углеводорода
метана - эаписыиается в вида
Щ *о2 = 2С0 * ЧНг .
Исследование нромэжуточннх соединений, возникавших в пламени
метана, показывает, что образование их происходит на начальной ста-
дия горения Ofy (р’то. 7), в дальнейшем водород и ацетилен почти
одновременно достигают максимума и быстро выгорают в вершине светя-
щейся зоны пламени, формальдегид быстро распадается на и СО.
Рис. 7. Изменение объемной дели продуктов горения_в завиоимоэти.от
природного газ? й оксида азота по длине пламени:
I - кислород (?2 ; 2 - метан СН^ ; 3 - диоксид углеро-
да С<32 : 4 - оксид азота ; 5 - оксид углерода
& - водород Н? ; 7 - ацетилен
46
раньше выгорает и трансформируется в другие углеводорода ме-
тан. Последним, исключая сажистые частицы, из всех образующихся
в племени промехуточных соединений исчезает окоид углерода. Это
основание судить но наличию оксида углерода об отсутствии или
нзличии других промажуточных соединений, т.е. о полноте сгорания
топлива. На рис. 7 показаны кривые изменения концентрации ВВ по дли-
не ракела. Из результатов экспериментальных исследований видно, что
максимальная концентрация оксидов азота возникает в зонах интен-
0явного выгорания оксида углерода и водорода. В связи с этим созда-
ние условий для полноты выгорания топлива приводят к увеличении
. миграции оксида азота.
В основе выполнения комплексных эколого-теплотехнических нала-
дочных испытаний лежат требования одновременного достижения макси-
мального КПД процесса и минимального образования ЗВ.
В большинстве существующих тепловых агрегатов выполнение это-
го требования связано со значительными трудностями и требует нз-
хоядеяия оптимальных режимов процесса горения, оптимальных варияи-
теэ реконструкции или модернизации тепловых агрегатов.
Концентрацию СО в продуктах сгорания при проведении
кем.теневых испытаний следует определять о точностью до десятков
ни .^играми на метр кубический.,	что при обычных режимных
испытаниях классифицируется как следы. Это необходимо для проваде-
а дальнейшем инвентаризации выбросов, где СО Рассматрива-
ется как токсичное вещество.
В качестве нормативного для котлов малой и' оредней мощности
::;;л сжигании паза принимается выход СО на уровне 130 мг/мэ
согласно ГОСТ IOS 17-83,
Другим фактором неполного сгорания топлива является наличие
сдотящегроя пламени, что свидетельствует о содержании сажи.
Предотвращение образования сажистых частиц легко достигаете,
за счет предварительного смешения газообразного топлива с необхо-
димым количеством окислителя.
3 кинетическом факеле газообразного топлива сгорание прот,ка-
ет без образования сажи и продуктов химического недожога.
Однако большие коэффициенты избытка воздуха могут вызывать
появление оксида углерода в продуктах сгорания из-за охлаждения
ядра факела.
47
Выход продуктов химического недожога зависит не только от при-
нятых принципов сжигания газа, но и от условий развития пламени
в топочных объемах. Охлаждение фекала при соприкосновении о холод-
ными поверхностями нагрева или ограждающими конструкциями топки
приводит к образовании продуктов химического недожога топлива.
Сжигание жидкого распыленного теплина происходит, как правило,
но диффузионному или промежуточному принципу и сопровождается
большим по сравнению с газообразным топливом выходом продуктов хи-
мического v;адожога, в том числе сажи. Повышение содержания частиц
сажи .Л- -о обнаруживается по цвету газов на выхода дымовой трубы.
Совершенно прозрачный выхлоп указывает на отсутствие или сравни-
тельно H;i3:-(re содержание сажистых выброоов, которые могут быть
эквивалентны '.сжиотбму недожогу 0,..0,2%. При достаточно прозрач-
ном сером цвете вкбрссов сажистый недожог топлива составляет
0,2...О,э£, а когда из трубы идет плотный черный дым, сажистый не-
дожог топлива может быть 0.5...1Й и более. При этом общий механиче-
ский недожог топлива гложет превышать приведенные значения из-за
наличия недожога з коксовых или эоловых частицах, которые почти не
влияют на визуальную оценку выбросов.
Более точным методом определения сажистого недожога является
метод фильтрации пробы с последующим дожиганием сажистых частиц
а определение объемной доли образовавшегося С0£ ,
iso з можно также использование site пресс-метода для определения
содержания сажи в газах, который известен как метод Бахараха,
Существу»! метода сжигания мазута в голубом беосажном факеле.
Это обеспечивается мелким распылом мазута до капель 20...30 мил,
встречпвд или угловым подводом потоков воздуха и топлива, подачей
высокоскоростного потока вторичного воздуха к корню факела. С этой
же целью увеличивают время пребывания распыленных частиц в пламени
путем крутки потока воздуха, установки плохо обтекаемых тел для
создания зон рециркуляция. Ускорение процесса испарения капель ма-
зута обеспечивают рециркуляцией части горячих продуктов сгорания
к корню факела. Такие методы сжигания реализуются в специальных
форсунках.	:
Хороший результат получают при сжигании водомазутных эмульсий
в серийно изготавливаемых форсунках, Мелкий распыл мазута, инген-'
сивясэ его испарение, смешение о воздухом и выгорание S голубом ‘
факеле при этом происходят вследствие микровзрывов капель вода
в высокотемпературной зоне топки. Эффективность применения всдомазут'
нык эмульсий в значительной степени определяется качеством подготовь
э?ульсии.
43
Повышение полноты сгорания жиже го топлива ьюжчт быть также
достигнуто за счет оснащения топок д ожи га те ль нтч огнеупорными
насадками, подачи в топку воздуха в количестве, обэсвечиваощем
полноту сгорания, подогрева мазута в целях снижения его вязкости,
систематического контроля и автоматического регулирования оптималь-
ного соотношения между топливам п воздухом.
Обеспечение полноты сгорания и сведение к минимуму количества
токсичных и канцерогенных веществ при охигании газообразного топ-
лива могут достигаться, кроме указанных ранее, за счет следующих
рекомендаций.
I,	Необходимо стремиться к получении в месте зажигания одно-
родных га во воз душных смесей, для чего при наличии газа среднего
давления на установках с малыми топловыки нагрузками (хлебопекар-
ные, кондитерские, нагревательные и плавильние печи, оушила, котлы
парепроизводительностью до б...10 т/ч)применять инжекционные го-
релки, работавшив а коэффициентом избытка первичного воздуха
'* = 1,05...i.i.	' 
Для повышения диапазонл регулирования горелок, уменьшения их
габаритных размеров и снижения создаваемого ими шума следует при-
менять не сданочипе, а блочные инлакдионные горелки с периферийным
::ли осесимметричным расположением сопел. Такое решение обеспечива-
ет полноту сгорания газа и на требует расхода электроэнергии на
вэздуииое дутье, устройства воздуховодов, установку вентиляторов,
клапанов блокировки газа и воздуха.
2.	Для секционных котлов малой мощности, а также в случаях,
если установка таких горелок приводит к вибрации тепловых уста-
низэк, рекомендуется использовать групповые инжекционные горелки
низкого или среднего давления конструкции Ленгипроинжпроекте. Ко-
эффициент избытка первичного воздуха в горелке ..ринят несколько
больше величины, приводящей к возникновению желтого светящегося
пламени, и одновременно несколько меньше величин, приводящих к про-
скоку пламени внутрь смесителей при малых тепловых нагрузках:
= 0,35...О,37. Вторичный воздух подводится в зону горения.
Горелка обладает хорошими гарактериотиками в отношении обра-
зования оксидов азота.
3.	Сжигая...? газа в топках агрегатов средней и большой тепловой
кщности целесообразно осуществлять с помощью дутьевых горелок
э периферийной выдачей струй газа в закрученный поток воздуха. Для
получения прозрачного факела такие горелки необходимо оборудовать
: ~	49
участ: ;и предварительного смешения глубиной 0,8...1 калибра горелки
Чтении участка предварительного смешения и огнеупорного тоннеля го-
релки долю.ы быть гладкими, тщательно отшлифованными, не иметь зади-
ров для обеспечения качественного смесеобразователя.
Диффузионные горелки о осесимметричным газовым соплом баз за-
крутки воздуха применяться не должны, за исключением технологиче-
ской необходимости создания длинного саетядагося факела со сравни-
тельно равномерной температурой,
4.	Не допускеть большой балластировки газовоздушной горючей
смеси в месте ее важигапия продуктами полного сгорания топлива и
водяными парами, а также снижения концентрации кислорода в реаги-
ну щей смеси. Последнее возможно в следующих случаях:
а)	при чрезмерном увеличении крутки потока воздуха и увеличе-
нии эоны рециркуляции продуктов сгорания к корню факела,
Рецирку.-ощм поодуктов сгорания в пределах топки широко при-
меняется в современной технике сжигания газа для нагрева свежей
смеси, вытекающей из устья горелки, и стабилизации горения;
б)	при увеличении доли продуктов сгорания, возвращаемых
в топочную камеру для борьбы о оксидами азота (метод рециркуляция
продукте? с горя юн);
в)	при превышении количества воды или водяных паров, подавае-
мых в тепку для снижения эмисоии оксидов азота;
г)	при неправильной организации эродинамики топочной камеры,
наличии в ней плохо обтекаемая тел, застойных зон;
д)	при неправильном расположении инжекторов горелок (в эоне
омывания их продуктами сгорания);
е)	.,ри нарушении тяги и ухудшении условий отвода продуктов
сгорания из топки. Последнее легко обнаруживается по уменьшения
разрежения в толке,
5.	эксплуатировать газогорелочные устройства в режимах, ?
близких к номинальным. Не выходить за пределы коэффициента рабочего
регулирования горелок.
6,	Использовать апробированные методы сжигания и прогрессивные
типы горелок, прошедшие государотданные испытания.
7,	Обеспечивать подвод всего в здуха, необходимого для горе- ;
над мазута, к корн» факела; частицы мазута, не получившие в нача- ;
ле факела необходимого количества воздуха, образуют сажистые чао- .
тицы, которые трудно воспламеняются при любых количествах вторично-';
га воздухе.	1
50
S, Прима нять мазутные форсунки, ооеспочи ввгщлв тонкий распыл
том ива и активное перемешивание его о воздухом,
9,	Снижать вязкость мазута путам подогрева до необходимой тем-
пе ратуры и фильтрации его. Для мазута марки 100 необходимая темпе-
ратура его подогрева составляет 105-120 °C.
10,	Поддерживать оптимальное тепловое напряжение топочного
объеме (повышенное, по сравнение о оптимальным, значаиие величины
теплового напряжения топочного объема может привести к увеличению
потерь теплоты с химическим недожогом!.
II,	Эксплуатировать котлоагрегаты и другие топливосжигающие
установки в режима автоматического регулирования процесса горе-
нлч для поддержания в заданных предала! соотношения "топливо -
воздух".
12.	Не допускать охлаждения факела, которое может возникнуть
при iro омывании относительно холодных теплообменных поверхностей
нагрева и обмуровки, 8 также при сжигании топлива с по наше иными
избытками воздуха. :	-
13.	Применять городки по их паспортному назначению. Следить
за соответствием тепловой мощности агрегата и установленной по
не?и горелки. Соблюдать совместимость топки и горелки по принятым
принципам сжигания газа, тепловому напряжению топочного объема,
длине факела и топки, условиям подвода воздуха на горение и отвода
продуктов сгорания.
3.1	.2. Потеря теплоты от механической неполноты сгорания
Потери теплоты представляют собой потери теплоты с твердыми
горючими остатками, не вступившими в процессы газификации и горе-
нм, , ккал/мэ (ккал/кг);	, %
При сжигании природного газа с избытком окислителя образова-
ние свободного углерода ничтожно мало и практически может не учи-
тизатьоя, а определяемая величина	при условии обнаружения
в продуктах неполного сгорания исходного горючего метана
является по сути суммой 4-3 » К-
При правильно организованном сжигании мазута механической не-
полноты агораш , т.е. прямых потерь мазута, практически не бывает.
Ирл обычных режимах сжигания о о* =1,15 освобождающиеся при окис-
лительном пиролизе коксо-сажевые частицы догорают в ядре факела и
уносом пренебрегают.
51
Однако при уменьшении коэффициента избытка воздуха процесс
горения затягивается, коксо-сяжевые частицы выносятся в относи-
тельно холодные "хвостовые" зоны топки, температурный уровень ко-
торых недостаточен для сгорания углерода. На таких поверхностях
наблюдается обильное нягорообразование.
Микроскопическое исследование нагара показывает, что мягкий
нагар состоит из сферических частиц, включенных в аморфное вяжущее
вещество, а твердые отложения представляют собой нефтяной кокс,
образущийся а результате жидкофазного крекинга, последующего пиро-
лиза и коксования топлива, попадающего на стенку. При этом большую
роль играет температура стенки: если она превышает 450...500 °C,
то отложение нагара не наблюдается.
Важную роль при образовании нагара играет качество распыле-
ния топлива и смесеобразования паров топлива и окислителя, причем 
для топлив с хорошими характеристиками испарения (керосин, дизель-;
ное топливо, мазут ФХ2) и условиями подготовки горючей омеол (мел-
кое распыление, высокая температура) линитиру один процессом явля-
ется химическая реакция соединения паров топлива о воздухом. При
использовании тяжелых остаточных топлив типа мазутов М-20, М-40,
М-60 общее время протекания процесса горения, механический и хими
ческий иедожоги топлива будут определяться процессом распыления и
испарения топлива.
В' целом уелозяя образования и  !тода предотвращения химическ
го и механического недожогов топлива совпадают.
Потери теплоты от механического недожога при сжигании жидког
топлива определяются по количеству теплоты в недогоревшем топливе
содерг дейся в уносе золы, докидавдей котельный агрегат через да-
мозуз» трубу.
Однако при сжигании жидкого топлива в котлах механическая в
полнота сгорания	обычно не превышает 0,1...О,2$ я из-за
малости и трудоемкости определения в балансе котлоагрегата при
определении КПД не учитывается.
При проведении инвентаризации ЗВ измерение концентрации зол
и сажи на выходе из каждого котла должно быть проведано в обяза-
тельном порядке. При этом они классифицируются как твердые част
цы.
52
3.1	.3. Потери теплоты о уходящими газами
Физическая теплота продуктов сгорания является основным источ-
ником потерь при сжигании топлива. Потери теплоты с уходящими га-
зами возрвота юг о увеличением их температуры и объема, обусловлен-
ке го разбавлением продуктов сгорания избыточным воздухом. При тем-'
паратуре уходящих газов около 150...160 °с и малом разбавлении их
изсуточным воздухом потери	не превыпи ют 10%. В то же вре-
для нагревательных печей при температуре 900..,1050 °C они со-
ссазляют 50...70% теплоты сжигаемого топлива.
Экономию топлива путам сужения потерь теплоты с уходящими
газами осуществляют различными дугами.
Г. Применение топочно-горелочных устройств, обесгочиваицих
полноту сгорания при минимальном избытка воздуха, контроль процес-
са горения в целях минимизации избытка воздуха, предотвращение
щи; со сов воздуха через неплотности в топке и газоходах агрегата.
2.	Интенсификация црсцас а теплопередачи в топках печей и
кстлов.
Для увеличения теплоотдачи излучением применяют из луча паи е
го; елки и насадки, развивают радиационные поверхности нагрева.
Повышение конвективной теплоотдачи осуществляют за счет уве-
личения скорости продуктов сгорания, размещения тепловОспринима»-
лих поверхностей нагрева с меньшим живым сечением, своевременной
ачизтки поверхностей нагрова от сажи.
3.	Использование теплоты продуктов сгорания для предваритель-
ного нагрева дутьевого воздуха.
4.	Использование скрытой теплоты парообразования водяных па-
рса, содержащихся в продуктах сгс_ ажя, в контактных теплообмен-
никах.
5.	Оснащение промышленн’,х печей устройствами для предвзритель-
но нагрева и высушивания загружаемого материала за счет теплоты
продуктов сгорания уходящих газов.
5.	Соблюдение оптимального коэффициента избытка воздуха.
7.	Снижение присосов холодного воздуха в котлоагрегате,
8.	Предотвращение шлакования экранных и радиационных поверх-
ностей нагрева (шлакование может быть результатом неудовлэтвори-
тольного воздушного режима, отсутствия регулярной обдуаки золы, сжи-
гания топлива, имеющего пониженную температуру плавления золы, ра-
боты топочного объема с чрезмерными тапловыми напряжениями).
58
9.	Предотвращение заноса золой газохолов котлоагрегата (виноа
зола чаще всего является результатом больших избытков воздуха,
значительного разрежения в топка, перегрузки топки, образования ,
кратерного горения в слоеных топках).	i
10.	Поддержание чистоты наружных поверхностей нагрева от за-
грязнения их золой и сажей путей регулярной обдувки, применения
жидких присадок при сжигании сернистого мазута, делающих отложения
на поверхностях нагрева более сыпучими.	i
II.	Поддержание чистоты внутренних стенок поверхностей нагрей
от отдожо-и'.'; на них накипи и шлама (отложение накипи является ре- 1
зу.таг.1гом неудовлетворительной до ко гл свой водоподготовки, невыполч
нения npaBii.-js.Horo режима продувок для своевременного отвода шлама,
отсутствия контроля за качеством исходной, химически очищенной,
питательной, котловой и продувочной вода, а также за конденсатом,
возвращаемым потребителе?^
12.	Поддержание оптимального режима работы котлоагрегата
(при повышении нагрузки температура уходял(их газов повышается).
13.	Поддержание в барабане котла номинального давления и
расчетной температуры питательной вода,
14.	Улучшение работы конвективных поверхностей нагрева, за-
ключающееся в правильном устройстве перегородок, направляющих га-
зы, обеспечении плотности и непроницаемооти перегородок, особенно
в местах сопряжения с обмуровкой.
Потери теплоты о уходящими газами , %, определяют по из-
вестному значению коэффициента разбавления ft :
если h  1	* по формуле
i ~ i
а у< -«_ [?< <(Л к g' ] 100,	(35)
если h < "! - по формула
%
iy, -
tfn	04
i ~
l7r>a*
<?'л  100,
(36)
где
измере-
- средняя температура уходящих газов по данным
при испытании, °C; { - коэффициент, характеризующий откошен)
пдо.:зо1»др'ля действительного объема воздуха, поданного в топку,
и его теш ос:.-'Toot;! к произведению объема продуктов горения и их
jaiuoeMKOcT». - принимается дня природного газе 0,65, дня нефтяных
газон 0,9; ^аз - средняя температура воздуха, поступающего
в горелки г °C; "^пдд “ жаропроизводительно о ть топлива, принимае-
мая по табл. 3.
С - поправочный коэффициент, лсказыващий отношение срсжензва-'
данной теплоемкости неразбавленных воздухом продуктов горения
в пэра турком интервале от О °C до f.jX - к их средневзвешен-
ной теплоемкости в интервала от О °C до i„,ax; принимается по
данным табл. 4; В1 - коэффициент, показывавший отношение объема
сухих продуктов к объему влажных продуктов горения в теоретических
условиях; К - поправочный коэффициент, показыэагаэдй отношение
сгодней теплоемкости воздуха в температурном интервала от О °C
до	к средневзвешенной теплоемкости неразбавленных воздухом
продуктов горении в температурном интервале от О °C до Ьтах\
принимается по данным табл. 4.
Таблица 3
Низшая теплота сгорания и жаропроизводительность топлива
Топливо	Теплота сгорания. ккал/м3 (ккал/кг)	L'aponnows— во да та ль но с T*bt °C
Природный газ	9520	дото
7Rий каменный уголь - гпбочая масса	6320	2115
Нюфть	10000	да
ГСЧ'ЭИН	10500	2110
Хамсин .	10300	2120
. дельное топливо	10000	2120
/оиочный мазут	9500	
Формулы (35) и (35) является универсальными; их можно приме-
нять для подсчета потерь теплоты с уходящими газами различных топ—
лев, не прибегая к определению состава и теплоты сгорания, подсче-
ту объема продуктов сгорания и теплоты сгорания топлива..
Таблица 4
Значения поправечных коэффициентов С* и /С
для газообразного топлива
Температура уходящих Продукций горения, PC	Поправочные коэффициенты при жародроиэво ди тельноети			
	imax > 1800 °C		1800 °C	
	е'	к	с'	к
100	0,82	0,78	0,83	0,79^
200	__о,вз	0,78	0,84	0,79s
300	0,84	О?79	0,86	0,80:
400	0,86	0,80	0,87		0,8Ij
500	0,87	0,81	0,88	0.82S
600	0,88	0,82	0,90	0,8^
700	0,89	0,83	0,91	0,84'
800	0,90	0,83	0,92	0,85j
900	0,91	0,84	0,93	о,в®
1000	0,92	0,85-	0,94	0,8й
Для важнейших видов топлива составлена таблицы, приведенные а
в flOj, и упрощены расчеты за о чет введения коэффициента Z _ опрв
вечного коэффициента, зависящего от температуры продуктов сгорание
и суммы с о дерзи ния в продуктах горения С0% и СО • %• При ион
пользовании коэффициента Z значение С^. определяет по фор-1
Муле 1
~ ' (371
3.1.4. Потери теплоты в окружающую среду ;
Потери теплоты агрегатом в окружающую среду за счет естестве!
ной конвекции и излучения наружными поверхностями агрегата (обму-З
резкой и металлическими частями} изменяются в зависимости от тепл!
вой нагрузки котлоагрегата. С увеличением нагрузки абсолютная ве-1
личина потерь теплоты (Jj возрастает. Однако относительная
потеря	%, с ростом нагрузки уменьшается, так как тепловая
^щность агрегата увеличивается быстрее.
Потери теплота в окружавшую среду опредеднит по формуле
%
Фгоа
8„	’
(3S)
(39)
ГДО @пов ~ “о^ри теплота нагретой поверхностью обмуровки
котлоагрегата. ккал/ч,	‘
Q -F	d	(I - t
wroe floe floe ' нов о с
/JJO0- площадь поверхности обмуровки котлоагрегата, м3; «4лоа - я°-
зффшшеит теплоетдаЧк, ккал&^-ч-град); 1яов - средняя температу-
ра поверхности обмуровки котла, «С; tge - температура окружаю-
щей среда, °C;	\
ккал
’м*.е.вС’(40)
бл - расход газа котлом, м3/ч; Q₽ - теплотворность газа,
ккал/м3.
Средняя температура поверхности ограждений подсчитывается, °C:
Ьюь т’ KfW8 W / { /ппч
See кс
/	♦/ г
/	_ Т«08г 1 ‘ ' "О8ц п	(41)
floe ”	С
, .	г	Гпов
где глов . . .. Тпов	~ температуры участков поверхности
обмуровки котлоагрегатов, °C. Темперетура поверхности намеряется
поверхностными термопарами или щупами; R,, . .  . Рл - площади
участков поверхности обмуровки котлоагрегата, м3.
Средняя температура окружагчей среда, ^С,
1	_	'q.c.i    ьас.л
7>.С ~	П
4	£
где	о.е л - температуры воздуха участков поверхности
огоаждания.	-У
9 - 2-2527
5?
летя фактическая паропроизводительность или теплопроизводи-
те ль: гость агрегате отличается от номинальных значений, то факти-
чески е значения
определяется по 'формулам, % !
"°” It™. или О ₽ =	-З”*”
Е 7,	'S ТУ п
-Uyatr	“фон*
основные направления уменьшения потерь теплоты в округа плуга
среду:
I)	улучшение теплоизоляции промышленных установок, примене-
ние легковесных огнеупоров, огнеупорных волокон с кремнийорпани-
ческой связкой и т.д.;
2)	с Iижениз температуры внешних поверхностей агрегатов за
счет охлаждения высокотемпературных элементов печей водой и приме-
нения систем ио:(зрительного охлаждения, оснащение внешней поверх-
ности топлиаосжигапцих агрегатов кожухом, по которому проходит воз
дух, подаваемый в горелки;
3)	уплотнение конструкций агрегатов, предотвращение выбивания
пламена, герметичность закрывания технологических проемов.
3,2.	Показатели экологической опасности выбросов
в атмосферу при сжигании топлива
Экологическая оценка работы топливоожигающих установок про-
изводится п ходе следующих видов работ, выполняемых под контролем :
обдас" 'а управлений по защите окружающей природной среды Минпри-!
роды Украины:
инвентаризация выбросов ЗВ;
составление проектов предельно допуетж'-ж выбросов (ВДВ); j
контроль за выбросами согласно планам-графикам проектов ВДВ;,
инспекторские проверки выбросов предприятий.
При этом фиксируются следующие параметры работы установки:
I,	Концентрация ЗВ в продуктах сгорания топлива -
мг/“3-
2.	Массовый секундный выброо ВВ, характеризующих мощность ва-
точника выброса (показатель интенсивности выброса) MN0* ' МТ’4 ’
‘ J
3.	Валовой выброс ВВ - показатель оценки загрязнения воздел»
го Оссеина, , Мсо М^, МТ-Ч , Т?год~~
58
л.колог вчеокея опьоность ии'оозов по укатняым яог-зза толям
до недавнего времени опочивалаоь в отрыва от теплотехнических ха*
тзктеристик работы топлнзосжигаодего ооорудоваиич, режимно-
налалопнух работ и, как правило, не достигала своей конечной цели -
становления действительной величины загрязнения атмосферы и сниже-
ния выбросов вредных компонентов продуктов с горал-я. Отсутствие
,:глэсозанности в действиях организаций, осуществляющих природо-
j/.ранние и режимно-наладочные испытания оборудования, приводило
., невозможности организовать объективный учет и контроль за выбро-
вми в холе эксплуатации оборудования, к необъективной характери-
стике выбросов ! - ЗВ. 	-
В то же время выбор оптимальных режимов работы в' ходе режимно-
нададочяых'работ на топжвосжйгавдем оборудовании осуществляется.
??з учета токсичности выбросов.
Актуальность этих вопросов определяется введением платы за
эыбрссч в атмосферу и стремлением предприятий получить объектив-
ную информации с выбросах» коятрблирдвать их объем и состав,
знать о возможностях и .путях их'снижения.
Особенности нормирования выбросов ЗВ от топ-
ливо сжигающего оборудования определяются в первую очередь тем, что
состав и объем выбросов, в: отличие от других технологических источ-
ников выделения, в определяющей мере зависят от режимных и эксплуа-
тационных факторов, в том числе от расхода сжигаемого газа и теп-
ло производительности установки; состояния топливосжигающей уста-
новки; вида газогорелочных устройств; правильности поддержания
соотношения между подаваемыми в топку газом и воздухом; исправности
и систем автоматического регулирования работы; разрежения
э топке.
Характер изменения содержания А’О* и • ^0 в продуктах
сгорания таков, что если концентрация Л^О;. однозначно увеличи-
вается с ростом, г вило производительности, то концентрация СО мо-
зга т как увеличиваться, так и уменьшаться.
Анализ работы наиболее предотавительной группы оборудования
гач сжигания газа отошг^льно-производптвенннх котлов показывает,
что даже дал одинаковых котлов расход газа и их те пло про изводите ль-
гаогь изменяйте^ в широких пределах в зависимости от тепловой на-
причем о одинаковой вероятностья встречаются котлы, работаю-
щие как оо значительной недогрузкой (30...40$ номинальной установ-
59
леннj мощности), так л с форсировкой до 120...140% номинала. Со*
стонпиа и уровень эксплуатации топливосжигаших установок дают
значительный разброс апологических характеристик. В первую очередь
это объясняется тем, что на ряде оборудования не выполнены режимно-
наладочные работы, отсутствуют режимные карты, не выявлены опти-
мальные характеристики работы топочно-горелочных устройств.
В связи с этим часто практикуемое нормирование выбросов
в атмосферу исходя из концентраций ВВ, полученных при случайно вы-
бранном режиме работы, исходя ив максимально возможной мощности
источника выброса fr/oj с учетом фактического времени работы, или ’
по номинальным характеристикам оборудования, неизбежно ведет
к ошибкам в вычислении валового выброса ВВ [т/год), так как не от-;
ражает реальных выбросов.	„
Такой же ошибочный результат может быть получен при контроле ,
за выбпооамп, выполняемом в соответствии с планом-графиком конт-
роля за соблюдением нормативов ПДЗ. Выполнение измерений на слу-
чайно выбранном режиме, при отсутствии режимных карт работы, дает
необъективную информацию о выбросах.
Нормирование, инвентаризация и контроль выбросов топливо-
схягаидего
оборудования возможны
только
при установлении
и фикса-
ции взаимосвязи между режимными факторами, теплотехническими пок
зателяни работы и экологическими характеристиками выбросов топли
сжигающего оборудования. Для этого г обходим ряд технических и
организационных мероприятий по инструментальным измерениям и
определению комплексных эколого-теплотехничеоких показателей раб
ты оборудования, составлению режимных карт с фиксацией экологиче
оних характеристик выбросов, учету расхода сжигаемого газа и соб
декию оптимальных режимов работы оборудования во всем диапазоне.
изменения нагрузок в соответствии с результатами режимно-наладо1
ных испытаний.
Открытым пока остается вопрос учета и контроля выброса окон
углерода как токсичного вещества, а кроме того, индицирующего
наличие других продуктов химического недожога топлива. Регламент
руэмоа ГОСТ 10617-83 при о< = I наличие в продуктах сгорания
(объемная доля 0,(Ш и меньше)-тоценивается как допустимое и
по причине малости приравнивается при составлении режимных карт
к нулю. Однако и при объемной доле СО > равной 0,0 If. (130 мг/м9
валовой выброс его
(г/с и т/год) составит заметную величину.
образом, концентрация CQ при экологической оценке работы до.
60
оыть измерена о достаточной точностью и учтена наряду с другими
вредными компонентами продуктов сгорания,
3,3.	Комплексная оценка эффективности работы
топливосжигающего оборудования
В целях установления оптимальных эколого-теплотехнических ра-
дамов работы топливосжигамцих установок, обеспечим щих как мини-
мально возможные расходи топлива, так и выйрооы ЗВ,
ле превнпавщие установленных экологических норм, для полу-
чения объективных исходных данных при нормировании и контроле вы-
бросов, вэаимоувязки природоохранных и ресурсосберегающих меро-
приятий необходимо проведение комплексных эколого-теплотехнических
режимно-наладочных испытаний (КЭТРИН). Методика таких испытаний
разработана с учетом требовании органов Гаэнадзора и Минприрода
для всех видов топлявосжигахщего оборудования о учетом специфики
их работы и вида сжигаемого т плива. В их основе лежат некоторые
общие принципы, сводящиеся к следующему.
КЭТРНИ топливосжигающего оборудования должны проводиться
i-:s реже одного раза в три года, а также после капитального ремон-
та и изменения вида топлива.
Испытания должны проводиться в рабочем диапазоне регулирова-
ния тепловой мощности оборудования при фиксации не менее четырех
нагрузок, например 40, 60, 80, 100% номинальной мощности (для ото-
пительных и отопительно-производственных котельных).
По результатам КЭТРНИ не реже одного раза в три года для ото-
тельных и производственно-отопительных котельных проводится ин-
вентаризация ВВ, выбрасываемых в .шосферу.
При инвентаризации определяются фактические валовые выбросы
на базовый год (предавствукяций голу проведения инвентаризации), а
акке рассчитывается комплексный вколото-теплотехнический показа-
тель - удельный выброс ВВ fг/ГкалJ для каждогоисточника выброса
(дымовой трубы). Эта величина используется в дальнейшем для ежегод-
ного расчета годовых выбросов и платы за выбросы в период между
проведением инвентаризации. По результатам проведения КЭТРНИ и ин-
вентаризации подготавливают исходные данные для разработки про-
екта ЦЦВ.
6i
Исходыа экологические характеристики работы топливосжигапдеГ!
оборудования получают в ходе режимно-наладочных испытания в вида
графиков зависимости концентраций ВВ от коэффициенте избытка воз-
духа за котлом я при различных значениях тепловой мощности
На рис.' 3 показан пример построения таких графиков для нескольких
значений тепловой мощности котлоагрегата. Верхним допускаемым пре-
делом для указанных графиков является наложение кривых нормируемых
или допускаемы/ значений концентраций оксидов азота и окон л
углерода СО при различных значениях ой . При этом точка пере-
сечения линий допускаемых и действительных концентраций СО опре-
деляет критическое значение коэффициента избытка воздуха обкр '
уменьшьние которого недопустимо в соответствии с действующим
стандартом.
Расположение графи:® действительных концентраций ЛЩуж
над линией допускаемых значений NO* свидетельствует о необ-
ходимости осуществления специальных мероприятий по снижению обра- ;
зования окоидоз азота (двухступенчатого сжигания, рециркуляции
продуктов сгорания, впрыска вода или пара и др.).
Выбирается зона оптимальных режимов работы оборудования го
коэффициенту избытка воздуха	при котором имеет место сни-
жение концентрации оксидов азота. Она находится на ниопадаипих
участках кривых /V(?x = /	' Как правило, в этих зонах яаблю- :
дается увеличение содержания продуктов химического недожога,
определяагж по наличию СО , и уменьшению КЦД котлов zj как
за счет неполного сгорания, так и за счет увеличения коэффициента
избытка воздуха. Механизм образования Д'Од и СО при горе-
нии таков, что при некоторых нагрузках возможно совпадение знача-
ний об , соответствуисмх одновременно и минимальному выходу СО,,
и максимальному образованию jVOj- В общем случае графики зави-
симостей	и CO-f(t) имеют э’ отремаль-
иый характер, а расположение их друг относительно друга и оси
ординат определяется конструкцией т'^ки, горелочного устройства
и тепловой мощностью газонепользу идеи установки.
Опрел дание оптимальных режимов работы в таких условиях ста-
новится сложной задачей и сводится к определению минимума некоторо!
целевой функции вида
Ф ₽ Ф(х, у, z, а, 6, с, .. .у
которая описывается экономической эффективностью выбора зоны опти-
62
Концентрдции вагрязнянцкх «ещест», кг/м*
Рис. в. График зависимости ко. ,ентрадии ЗВ от коэффициента
избытка воздуха:
1, 2, 3 - точки, характеризукщие концентраций)
ЗВ при исследуемых значениях
коэффициента изСитка воздуха; С#о , С'со - замеренные
концентрации оксидов азота и оксидо углерода; .
С^,,С^П~ допустимые значения концентрации оксидов
Л * с° азоте и окоидэ углерода
63
«жимов работа при оптимальных эколого-теплотехнических
вйи3кторл!тиках сжигания газа, SC, У> ~ соответственно пара-
ЖйтРн оптимизации; концентрации продуктов химического недожога
"ЯВЖ оксидов азота в продуктах огорашы; КЛД, расход газа, электро-
	у шергии, амортизационные отчисления и т.д.; а, 6, С - величины,
' :	' итзктарщущае граничные условия, в которых может функционировать
ипдивосшаадее оборудование: нормируемые значения	•
. гонпенгря’ир ЗВ, коэффициент избытка воздуха, КПД, удель-
но расход топлива, стоимость выработки теплоте.
Целевую функцию можно выразить в виде суммы отношений кон-
центраздй вредных компонентов продуктов сгорания к их предельно
Юнус типа концентрациям (ЦИК) в атмосферном воздуха (ДПКмр),
йриируемщи санитарными нормами. Для природного газа такая фуяк-
5и может рыть записана в вида
ф = -	+	(43)
Ф ЛДС пдк*°*
условии, что концентрации СО к №0% в уходящих газах
должны превышать определенных значений, зависящих от вида газо-
’Втаицэго оборудования и уровня развития газсожигаоцей техники.
Ч например, согласно ГОСТ 10617-83'дин отопительных котлов ма-
мощности концентрация СО в продуктах сгорания не должна
®>ввыэать ICO, а оксидов азота - 250 мг/мэ.
Оптимизация целевой функции (42) показывает, что ее минималь-
на значение получается в области низких концентраций N0x • при
вторых имеют место либо значительный химический недожог топлива
(инсокая концентрация СО в продуктах сгорания, либо большие
Учения коэффициентов избытка воздуха  oi. , что в конечном счете
вводит к значительному снижению КПД, увеличении рас:.ода топлива
’ Электроэнергии на привод вентиляторов и дымососов. Отсутствие
* формуле (42) параметров, определ вдих теплотехническую эффектив-
s“CTb сжания топлива, является ее существенным недостатком.
Кро:,х ухудшения теплотехнических показателей снижение КПД 1
,,,'"Мт приводить пра постоянной тепловой мощности к увеличению <
тросов зв R с а язи с увеличением расхода сжигав-	””1
~то текста и объема продуктов сгорания, сбрасываемых в атмосферу 3
=-0С>Гиетстя.н (43) ;	,	.1
М. =c.L -свр+<чХ, (43)
64
г№	V - концентрации ЗВ в продуктах сгора-
ния, мг/мЗ; 5 - расход топлива,
N
е 1 '
ftp - тепловая мощность установки, ккал/ч;
теплота сгорания топлива, ккал/м3; L - объем
ния, ь^/ч; "й _ коэффициент избытка воздуха;
чеекий расход воздуха на горение, mVm3;
-	коэффициент приведения расхода к условиям отбора пробы.
В связи с тем, что параметры оптимизации представляют собой
разнородные величины, целевую функции целесообразно выразить
в стоимостном измерений в вида уравнения
/Р ° A	+ Ай, руб., .
Qw - низшая
продуктов сгора-
Vr - теороти-
- К[Щ установки j
(W
где
л		
Л- —-стоимостная, оценка ущерба окружающей
Л*У '	_______________________--	-	........
от выбросав ЗВ, приведенная к единице вырабо-
теплоты, определяется о учетом действующих тарифов оплаты
средн
тайной
за выбросы по зависимости, учитываищай ущерб, причиняемый
выбросами окружающей среда, руб.,
л
п
Дд U, Л
i = -f ‘ u
4^7
где Ц: - размер тарифной платы за выбросы по каждому
ЗВ, руб/т эв;
-	стоимость выработки единицы теплоты в установленных тсп-
ливосжигапцих установках с учетом капитальных и эксплуатационных
затрат, определяется по действующим методам, руб.
Тогда
а: л
*
а выражение в квадратных скобках представляет собой комплексный
эко лого- темотехнический показатель работы установки -
	65
малъных режимов работы при оптимальных эколого-теплотехнических
характеристиках оживания газа, X, у, Ъ - соответственно пара-
метры оптимизации; концентрация продуктов хамитеокого недожога
и оксидов азота в продактах сгорания; КПД, расход газа, электро-
энергии, амортизационные отчисления и т.д.; д, 5, С - величины
характеризующие граничные условия, в которых может функционировать
топливе с жига идее оборудование: нормируемые значения
концентраций ЗВ, коэффициент избытка воздуха, КПД, удель- '
яые расхода топлива, стотдасть выработки теплоты.
Целевую функцию можно выразить в вида суииы отношений кон-
центраций вредных компонентов продуктов сгорания к их предельно
допустимым концентрациям (ЦЦК) в атмосферном воздухе (ПЛКмр),
нормируемыми санитарными нормами. Для природного газа такая функ-
ция может быть записана в вида
' Г о
ф - ч, + *
v пдС
при условии, что концантрации СО и
(42)
в уходящих газах
не должны превышать определенных значений, зависящих от вида газо-
сжигающего оборудования и уровня развития газосжигапдай техники.
Так, например, согласно ГОСТ 10617-83'для отопительных котлов ме- ’
лой мощности концентрация 00 в продуктах сгорания не должна
превышать 130, а оксидов азота - 250 мг/мэ.
Оптимизация целевой функции (42) показывает, что ее минималь-
ное значение получается в области низких концентраций /У0л • npi
которых имеют место либо значительный химический недожог топлива
я высокая концентрация СО в продуктах сгорания, либо большие j
значения коэффициентов избытка воздуха • об , что в конечном счете
приводит к значительному снижению КПД, увеличению расхода топлива
и электроэнергии на привод вентиляторов и днмососов. Отсутствие
в формуле (42) параметров, о пре дол ютах теплотехническую эффектна
яость сжигания топлива, является ее существенным недостатком.
Крс»х ухудшения теплотехнических показателей снижение КЦЦ ;
может приводить при постоянной тепловой мощности к увеличению *
выбросов ЗВ ?. связи с увеличением расхода сжигае-
мого тошЕ'.ва и объема продактов сгорания, сбрасываемых в атмосфер/
в соответствии с (43):
Ц ~ С\ L ~ 0.6(1	(43)
64
где 9 ~ концентрации ЗВ в продуктах сгора-
ния, мг/ма; 5 - расход топлива.
N
ft? - талловая мощность установки, ккад/ч; Q„ - низшая
теплота сгоращш топлива, ккал/ы3; L - объем продуктов сгора-
ния, ь^/ч; •<	- коэффициент избытка воздуха; VT ~ теорети-
ческий расход воздуха на торание, ы^/м3;	*/	- КПД установки •
- коэффициент приведения расхода к условиям отбора пробы.
В связи о тем, что параметры оптимизации представляют собой
разнородные величины, нелевуюфункцию целесообразно выразить
в стоимостном измерении в .вида уравнения
я
 'Р ” я S	, руб., .	(44)
где	X - стоимостная, оценка ущерба окружение i*
____ . -................. .... ....—.....-
среды от выбросов ЭВ, приведенная к единице вырабо-
танной теплоты, определяется с учетом действующих тарифов оплаты
за выбросы по зависимости, учитывавдей ущерб, причиняемый
выбросами окружающей среда, руб,,
л л С л
Z4. -2. и,4-‘Z. Щ
ia1 i s 1	1 ** t »1
Cj gf/
где _4i - размер тарифной платы за выбросы по каждому
ЗВ, руб/т зв;
/4^ - стоимость выработки единицы теплоты в установленных топ-
ливо сжигахших установках с учетом капитальных и эксплуатационных
затрат, определяется по действующим методам, руб.
Тогда
а выражение в квадратных скобках представляет собой комплексный
эколого-теплотехнический показатель работы установки -
> - г—г!-,г7
удель’- 'й выброс ЗВ, приведенный к единице выработанной
T61L4.0TU	„ Удельный выброс	определяется в ходе
эколо1Ч)-т€тлотехническ1!х режимно-наладочных работ при различных
значениях коэффициента избытка воздуха, по измеренным концентрациям
30-
Выбор оптимальных режимов работы топливосжигающих установок
в соответствии о предложенной методикой осуществляется путем опре-
деления таких значений оС , при которых функция Ф будет
иметь минимальное значение. Яри проведении практических режимно-
наладочных работ значения	могут определяться построени-
ем графика зависимости Ф а Уб*)  Оптимальное значение коэффи-
циента избытка воздуха будет находиться в области перелома графика.
Пример определения оптимальных эколого-теплотехнических ре-
жимов работы установки приведен на рис. 9. Величину ^опт
устанавливают для каждого фиксируемого в ходе выполнения КЭТРНИ
значения тепловой нагрузки установок.
По полученным данным составляют сводную ведомость результа-
тов режимной наладки и режимнуа карту установки в целях обеспече-
ния минимально возможной токсичности выбросов при ее эксплуатации.
Кроме общепринятых показателей работы в режимную карту вносят де-
сти гнутые в ходе наладки концентрации ЗВ- зна-
чения удельных выбросов, приведенные на единицу вырабатываемой
теплоты’продукции, или расхода топли-с.
Сбор и обработка статистических данйнх по значениям средних-
удельных выбросов, достигнутых в ходе КОТИК, дня различных уста-
новок дают сравнительную оценку экологической эффективности сжита- '
ния тот '.вя, а также позволяют получить комплексный критерий, ко-
торый можно использовать при выполнении всех видов работ по норми-
рованию и контрол» выбросов от топливосжигающих установок.	4
При этом использование среднего нормируемого показателя ‘
удельных выбросов возможно как в качестве идеального конечного ре- J
эультата, определяющего на текущий момент наивысший достигнутый ]
уровень развития отдельных видов и типов толливосжигапцих уставо- 5
вок, так и при комплексной оценке работы действующих установок ;
в реальных условиях работы, или при нормировании и контроле их i
выбросов.
Такая оценка действующих установок может производиться путем
сравнения идеального усредненного результата по Мц,- , полученного
в ходе КЭТРНИ и нормируемого по отдельным видам установок, с реаль- 
66
3
Рио. 9. Графики завиоиьюотей составлявши целевой функции
ф от коэффиц опта избытка воздуха
67
ними г мнениями	' 'if. , вычисленными яри инвентаризации выбросов
или выполнении работ по плану-графику контроля за соблюдением нор- '
мотивов 1U.B. При этом сравнение должно производиться только при ,
одинаковых значениях тепловых мощностей.
Оценке токсичности выоросов топливосжигаяцих установок на осно-
вании данных, полученных на случайно выбранных режимах, без регули-
ровки режимов работы установки в соответствии с режимными картами
л без фиксации параметров работы горелок (давления газа, воздуха,
разрежения в топке) дает ио объективную ин<Ьормации.
3.4. Удельный выброс ВВ - комплексный эколого-
теплотехетческий критерий работы топливосжигавцих установок
Удольный выброс ВВ при инвентаризации выбросов отопительных
и отопительно-производственных котельных опредолист по формуле
о.
(46) :
где	- валовой выброс <-х ЗВ за расчетное время ,
М. =- /if... т
zv 'V.V’
секундный вцйрос, г/с; / = I, 2,3...- номер топливо-
сжиташей установки; Q - выработка теплоты, или тепловая на-
грузка j - й топливосжигающей установки за расчетный период вре-
мени.
Для технологических топливосжигающих установок целесообразно :
установление удельных выбросов ЗВ на единицу выпускаемой продукций
или сырья по зависимости	1
А
А
(47)
где /J’	- выпуск готовой продукции установки за время Ъ.	;
Зе расчетный период f может быть принят любой отрезок
времени, для которого устанавливаемся величина выбросов ЗВ в атмо-
сферу. Для получения усредненной среднегодовой характеристики
при инвентаризации выбросов рекомендуется принимать базовый год,
предшествующий проведению испытаний. Величина Qj в этом слу-:
чае должна определятьс по суммарному годовому графику потребления
тепле ги е учетом времени стояния наружных температур.
53
При контроле за работой топливосжигавших установок целосооб-
разно выполнение расчетов для Т = I с.
Усреднение значений удельных выбросов для установок, присоеди-
ненных к одному источнику выбросов (дымовой трубы), позволяет по-
лучить укрупненную удельную характеристику выбросов SS. Использо-
вание такого показателя особенно удобно при определен®! валовых
годовых или прогнозировании выбросов при составлении нормативов ПДВ.
Величины	по каждому SB для источника выброса в це-
лом определяют с учетом фактических технологических характеристик
работы отдельных установок (выработки теплоты, расхода топлива,
выпуска продукции) за расчетный период по формулам
при определении выбросов
на одиницу выработанной
теплоты;	(48)
при определении удельных
сбросов на единицу по-
требленного топлива;
при определении удельных
выбросов на единицу вы-
пускаемой продукции.
(49)
(SO)
При условии равномерного среднегодового потребления топлива
и сырья, а также одинаковой нагрузки всех установок, присоединен-
ных к источнику выброса (дьаювой трубе), формулы (48)-(50) упроща-
ются я могут быть записаны в вида
т
= £
7	У3'
т
где / s /, 2, т - количество тспливосжигапцих установок, подклю-
ченных * одному источнику выброса.
Тогда валовой виброс ЗВ за любой расчетный период времени
по получении?.! значениям М вычисляют по формулам
Я. = Мв Q, .	(so
* 9г
\ в.
(52<
/V. = М /7,	(53
где й, 6, /7	- выработка теплоты, потребление топлива и выпуо:
продукции за расчетный период времени группой топливосжигаицнх
уст;: ' к. подключенных к одному источнику выброса;
/т>
п = L/7.
Особо значение приобретает установление величин удельных
выбросов ЗВ для тошшаосжигапцих установок, на которых проведе-
ние сЗТРЯя затруднено в связи с отсутствием возможности регулиро!
ки и фиксации режимов работы установки, а также эксплуатации юс
в соответствия с требованиями режимных карт.
Установление для таких агрегатов нормируемых по средним ai
чениям удельных выбросов позволит решить проблему нормирования
выбросов за любой период и упростить работа по плану-графику
контроля ее соблюдением нормативов 1ЦБ,
Удельные выбросы б таких случаях наиболее целесообразно oi
делить не единицу используемого топлива - единственного параметр!
характориз'падего работу установки, по которому производится кок:
рель и учет:
где
четный период Т. -
- количэство топлива, потребляемого установкой за рас
Эффективность проведения раб по плану-графику контроля за
соблюдением нормативов ПДВ на таких установках существующими ме
дэми проблематхчна, так как результаты контроля полностью зави<
от нерегулируемых реалов работы, а потоку во многом случайны.
В связи с этим уставошгение для топливосжигающих агрегатов с к<
фиксированным росписи работы нормативов средних удельных выброс!
нэ единицу расходуемого топлива позволяет избежать проведения
бот, не дающих объективного результата,
устранить ежеквартальное
70
дублирование работ по проведению измерений в целях контроля за со-
блюдением ПДВ, уменьшить стоимость таких работ. При этом контроль
за соблюдением доведанных до предприятий нормативов удельных вы-
бросов должен производиться периодически лабораториями комитетов
по охране природы путем инструментального определения валового вы-,
броса, расхода топлива и расчетов	по зависимости (54).
Удельный выброс ЗВ, приведенный к единице одного из парамет-
ров, характеризующих работу установки, в отличие от секундного
выброса и других показателей позволяет оценить экологическую стои-
мость выработки теплоты, процесса сжигания топлива или выпуска
продукции и потому может расцениваться как коммексныл эколого-теп-
лотехнический критерий работы топливосжигающего оборудования.
4. ОРГАНИЗАЦИЯ КОМПЛЕКСНЫХ РЕИ.ЩО-НАЛАДОЧШХ РАБОТ
Цель комплексных режимно-наладочных испытаний:
1) разработка режимов эк ътуатадии топливоожигавдего оборудо-
вания, обеспечивающих минимальную токсичность продуктов сгорания
топлива при эффективной и надежной работе оборудования;
Й) выявление влияния режимных факторов на экономичность ра-
боты оборудования, а та;.же на выбросы в атмосферу вредных компо-
нентов продуктов сгорания;
3) выявление оптимальных параметров работы котлов или промыш-
ленных печей, включая следущие показатели эффективности использо-
вания топлива и загрязнения атмосферы вредными компонентами продук-
тов сгорания;
коэффициент избытка воздуха и присосов воздуха;
разрежение в топке и за котдел или печью;
температура уходящих газов;
давление топлива и Роздуха перед горелкой;
тепловая мощность котлов или тепловая нагрузка печей;
паропроиэводительность мя паровых котлов;
расход топлива;
концентрация вредных компонентов продуктов сгорания - продук-
тов химического недожога по монооксиду углерода 00 и оксида
азота NQ* по диоксиду азота NO^ , диоксида серы , а
тыле твердах частиц;
t£J
СП
I
РЗ
Средние удельные выбросы £
'/2
массовые выбросы в атмосферу вредных компонентов продуктов
сгорания: 00, #0* .	твердых частиц, г/о;
удельные выбросы ВВ в атмосферу на I Гкал выработанной теп-
лоты или на I м9^! кг) ожигаемого топлива;
удельный расход условного топлива на I Гнал отпущенной теплоты
или единицу выпускаемой продукции.
Основные этапы работ по Проводанив комплексных рекшино-нала-
дочных испытаний;
I.	Подготовительные работы.
2.	Предварительные наладочные работы на толливоожигаищих уста-
новках.
3.	КЭТРПИ топяивосжигащего оборудования.
4.	Обработка результатов испытаний я разработка режимных карт
[>айотн установок, сжигании топливо.
4.1.	Подготовительн ею работы .
Перед началом работ но проведению IGJTTIB1 топливосжИгапщего
иборудавания выполняются оледуидис подготовительные работы:
I.	Организационные работы.
2.	Уточнение исходных данных проекта о учетом местных условий
я результатов обследования.
3.	Проверка правильности проектных ранений по выбору количе-
ства и единичной мощности котлов и промышленных печей.
4.	Проведение анализа физико-химического состава топлива,
о[фвдалекие его теплотворности.
5.	Проверка соответствия технологических и вспомогательных
схем, основных характеристик оборудования, их алементов и узлов
тахничеоюм условиям за во дав-изготовите лей, СНиП, Правилам Госгор-
твхнадаора, техники.безопасности и пожарной безопасности.
6.	Проведение проверочшс тею 'вхнических расчетов для уточ-
нения нагрувок и режимных параметров работы каждого котлоагрегата
и котельной в целом или промышленных дачей, в том числе
расчет теоретически необходимого объемного расхода воздуха
для горения топлива, объема продуктов сгорания и количества дутьево-
го воздуха;
проверочЕМй расчет горелок;
поверочный расчет газоходов и дымовой трубы; -
расчет опт шальных параметров работы дутьевого вентилятора я
днмососа к др.
Ю - 2-2527	п
7.	Проверка соответствия каркаса котлов или ео-вй, плг-ледок
и лестниц, трубных поверхностей нагрева, бврабанов, внутриОврвйан- $
ннх устройств, вс до указ г. тальках стекол, систем автоматизации и про- J
чих требований Го сгорт ах надзора.	j
а. Проверка качества обмуровки оборудования: применяемые мате- 1
риалы, толщина обмуровочного слоя, качество кирпичной кладки, уплот- ;
некие люков, гляделок и труб, проходящих через слоя обмуровки, ка- 
чеотва выполнения газоплотной обмазка или стальной обшивки.	1
9. Определение функционирования устройств и средств, обеспечи- j
ва лидах безопасную работу оборудования, проверка на полноту и лег-
кость открытия и закрытия люков, откидных клапанов, гляделок. '
10, Составление перечня обнаруженных нарушений и отклонений	1
от СНиП, ТУ и Правил, выдача заказчику пре дюке ний и рекомендаций I
по устранению обнаруженных отклонений и недоработок,	1
Для котлов малой мощности, оснащенных диффузионными горелками,
не прошедшими государственных испытаний, рекомендуется особо тшв- ;
тельно проверить соответствие количества и качества сверления, а	1
также диаметра коллектора и ширины огневой щели проектным данным	’
я результатам поверочного расчета.	3
Для малогабаритных секционных отопительных котлов перед про- *
ведением режимно-наладочных испытаний необходимо очистить поверх- -i
ность нагрева от сажистых отложений.
4.2.	Предварительные отладочные работы	:
и комплексное опробование	j
Данные работы вклсчаггг в себя следующее:	d
I)	определение и согласование с заказчиком программы проаада- |
няя комплексного оборудования;	,]
2)	инструктаж обслуживающего персонала заказчика по обеспеча- ]
нию режимов работы оборудования;	|
3)	предварительную наладку топочного	режима	котлоагрегатов	|
или печей и проведение прикидочиых	опытов	без	определения	КПД	тепло-|
вого процесса и замеров концентраций вредных выбросов в уходящих а
газах.
Прикидечные опыты включают в себя расстановку наблюдателей и 1
проверку их технической подготовки, проверку в действии оборудованиям
и контрольно-измерительных приборов, тарировку сечений газоходов я
для определения скорости, темпере туры и состава уходящих газов, опрм
?
74
деланна воэьюлнг'х пределов рэгу.мрованил работы горелок и теплопро-
tsbo,jt.’ .ьяостз котлов или талловой нагрузки печей. От тщательности
подготовки и проведения прикиданных опытов в значительной мере за-
висит успешность основных испытаний.
Чрикидочным опытам должна предшествовать "фотография" работы
ютла или лечи, т.е. проведения испытаний в период обычной »ксплуаг
tau&i, негде регулирование режимов и обслуживание оборудования осу-
даствляются обслуживащим персоналом. Цель таких нс пытаний - опре-
делить фактические условия сжигания топлива до проведения наладоч-
ных эколого-теплотехнических работ, выявить в после душем эффектив-
ность проведения этих работ.
4.3.	Методика и организация измерений при проведении
комплексных режимно-наладочных испытаний топливосжигаицего
оборудования
Комплексные режимно-наладочные испытания вкличаот в себя
комплаке мероприятий до обеспечению треОуемой точности в повторяе-
мости измерений, достигаемых за счет правильного выбора, установг-
и использования КИП.
При проведении комплексных режимно-наладочных испытаний кот-
лов малой и средней мощности, а такие промышленных печей основны-
ми определяемыми величинами являются
состав и температура продуктов полного и неполного огорания
топлива сог, сг, /*>, сс;
разрежение по газовому тракту J
давление дутьевого воздуха я топлива перед горелкой;
концентрация оксидов азота flQx и диоксида серы 50г , а
также твердых частиц в продуктах сгорания топлива;
температура питательной воды;
температура и давление горячо зоды после котле;
паре производительность котла;
параметры выдаваемого котлом пара - температура и давление;
температура в рабочем пространстве печи.
До проведения измерений в ходе подготовительных работ произ-
водится осмотр мест отборе пробы и подготовка приборов к работе, со-
ставляется схема их расотановки. подготавливается журнал наблюде-
ний. -
10*
75
Средства и места отбора проб и измерении должны соответство-
вать действующим нормам и техническим условиям, обеспечивать полу-
чение объективной информации о работе оборудования [3; 4].
При измерении параметров продуктов сгорания в газоходах необ-
ходима учитывать неравномерность скоростей, температуры и состава
уходящих газов по сечению газохода.
Чтобы избежать погрешностей при измерениях, необходимо произ-
водить тарировку сечений, в которых определяется температура, поста
и скорость уходящих газов.
Тарировочный коэффициент определяется отьооитально контрольной
точки, в которой при проведении опытов будут производиться замеры.
Контрольной точкой обычно принимается точка осн газохода. При про-
ведении опытов измеренную в контрольной точке величину усредняют
умножением результатов ее измерений на те риро вечный коэффициент.
При определении тарировочного коэффициента сечение газохода
разбивается на ряд равновеликих площадей: газоходы круглого сече-
ния - на концентрические кольца, а некруглого сечения - на прямо-
угольники или квадраты, площадь которых должна быть не более 0,03 м
Расстояние (радиус) для газоходов круглого сечения от центра до точ
ки измерения в каждом кольце определяется по формулам

где D - внутренний диаметр газохода, ьм; Л - число колец.
Число равновеликих колец выбирается в зависимости от диаметра
газохода: при Д а 300 mi - 5; Э = ЗЬО мм - 6; J) = 400 ш -
Точки измерения должны быть выбраны в двух взаимно перпенди-
кулярных направлениях. Точки измерения в газоходах некруглого се-
чения выбираются на пересечении диагоналей каждого прямоугольника
или квадрата. Все точки измерений нумеруют, результаты эвгшсывают
в таблицу, к которой прикладывают схему разбивки сечений трубопро-
вода.
Тадобвочные коэффициенты подсчитывают по формулам
где  Ci - концентрация компонентов продуктов сгорания,
/J . . .	- площади прямоугольников или колец, на которце разбито
сечение, мм2; (*#3^ ~ содержание компонентов продуктов сгорания
и контрольной точке, относительно которой определяется тариросоч-
ный коэффициент и при испытаниях состав уходящих газов, % или мг/ш. ;
- температура уходящих газов в точке их отбора на анализ
при испытаниях, °C.
При необходимости проведения измерений в сечения- газоходов,
расположенных вблизи местных сопротивлений, при скороеги потока
более 5 м/с. тврировочные коэффициенты определяет с учетом распре-
деления скоростей в сечении газохода по формулам
к‘ "
Ki' ^cvi,„<WrrV'
 -4i	- скорость потока в точк х I, 2, Л , м/с;
й)(р - скорость потока в контрольной точке, относительно кото-
рой определяется тарировочный коэффициент, м/с; О ’ Сг  ..Сп- теп-
лоемкость газов при	, ккалЛм3. град).
Пример схемы расстановки приборов при проведении комплексных
режимно-наладочных испытаний котлов приведен на рис. Ю.
Форма спецификации измерений приведена в табл. в.
Таблица 6
Спецификация измерений при проведении комплексных
реммно-наладочных испытаний топливоожигаидаго оборул ^иия
*/п	Обозна- чение	Измеряемый параметр	Место установки прибора	Наименование контрольно- измерительнах приборов
I	2	3	4	5
77
Рио. 10. Схема точек установки приборов при проведении
комплексных реяимно-на ла дачных испытаний
водогрейных котлов (прдаер)
Прг выборе КИП дзн испытаний основное внимание должно быть
обращено на их точность. Класс точности приборов должен соответ-
ствовать необходимой точности эксперимента. При зксплуатаадониых
испытаниях для измерения отдельных величин могут применяться и
эксплуатационные приборы. Так, для измерения расходов можно при-
менять еа только специально устанавливаемые манометры ДТ-50, но
и любые расходомеры класса точности не ниже 0,1.
Для измерения температуры рекомендуется использовать термомет-
ры расширения с диапазоном измерение от 0 до 350 °C и ценой деле-
ния не более 2 °C, термометры сопротивления или термопары с откры-
тым спаем диаметром не более 0,5 см. Не следует пользоваться экоплуа
рационными термопарами с закрытым спаем вследствие значительной
инерции их показаний.
давления дутьевого воздуха и горючего газа рекомендуется изме-
рять жи остными С -образными малом°треки с ценой деления не ме-
нее 2 мм вод. от. и длиной шкалы, соответствующей измеряемому лав-
78
г
I
чадив. Для измерения среднего давления газа применяются пружинные
манометры классом точности 1,5 или 2,5 с верхним пределом измерений
не более 1,6 ат.
Измерение разрежения с достаточной точность» можно осуществ-
уя тягонапором ТНЖ-Н. Рабочая жидкость - дана ту чрованный под-
крашенный спирт.
Анализ продуктов полного сгорания на наличие в них диоксида
углерода СОг и кислорода 0g рекомендуется юизаодить
о использованием газоанализатора ГХП-IOO или хроматографом “Газо-
хрэм 3101 "Союз".
При проведении испытаний топливосжитаицих установок концент-
рация вредных компонентов продуктов сгорания должна измеряться
.шмическими и инструментальными методами в соответствии с действую-
щими стандартами и по рекомендованным методикам, согласованным
а Госкомприродой Украины.
Наиболее доступными и приемлемыми средствами гзмерения оксида
углерода 00 являются прибора ГХ-4 и ТХ СО-5 с помо'Лью индика-
торных TpydoKt ТИС0-0,2 ТУ - 12,4320-76, ТИСО-0,25 ТУ - 12.43.6Г 30
по методике, приведанной в [2J,
При измерении малых концентраций СО допускав.„я использо-
вание линейно-колористического метода с помощью газоанализатора
УГ-Й.
Для измерения оксидов азота разрешается временно, да выпуска
переносных приборов инструментального 'контроля нз л/оЛ , исполь-
зовать линейно-колористический метод определения концентрации окси-
дов азота газоанализатором УГ-2 при условии проведения работ дар-
влом, прошедшим специальное обучение и аттестацию.
Достоверность результатов анализа на наличие /ЧО* газоана-
лизатором УТ-2 необходимо периодически проверять химическим дато-
тсм по реакгя о реактивом Гриооа Яг ^вая. Возможно также исполь-
зование инструментальных методов анализа, например с 110М1__ыо при-
боров TES^V-32, T£ST0-33, в гом числе для определения концентра-
ции диоксида серы.
Концентрация тэердах частиц определяется весовым методом
з условиях изокинетичнооти. -
Методики измерения вредных компонентов продуктов сгорания
должны утверждаться Госкомприродой Украины.
Для достижения требуемой точности результат анализов п^-.дуктов
сгорания должен определяться на основании усреднения 4-а повторяв-
шихся замеров, вшюлняежх на одном режиме работы оборудования.
79
Методика отбора пробы при выполнении газового анализа продук-
тов сгорания должна обеспечивать усреднение пробы, ее охлаждение
и конденсацию водяных паров, а при необходимости - разбавление.
Отбор пробы должен осуществляться на ровном участке газохо-
да и исключать подсос воздуха в месте отбора. Для этого использу-
ются гязоотборные трубки, установленные в хвостовых частях или га-
зоходах котлов.
При прокладке резиновых трубок от точек забора до приборов
рекомендуется располагать их на достаточном расстоянии от обмуров-
ки, с_ воздуховодов горячего воздуха и других поверхностей с вы-
сокой тампературой. При прокладке резиновых шлангов предваритель-
но проверяют их плотность, а в местах поворота запитают от пере-
гиба, надевая на них пружинки из проволоки или металлические
трубки. При отборе пробы нужно стремиться уменьшать длину резино-
вых г'зоотборных шлангов,
Используемые при испытаниях приборы должны быть снабжены
тарировочннми данными, а подлежа цие периодической проверке - иметь
соответствуешь клейка. Ответственность за подбор и готовность КИП
к работе возлагается на руководителя испытаний на объекте.
Точность результатов испытаний может быть повышена за счет
анализа и устранения следупцих ояибок измерения:
грубых ошбок, связанных с невнимательным считыванием пока-
заний приборов и неправильной записью в журнале наблюдений. Одаб-
кя устраняются путем создания надлежащих условий работы о прибо-
рами (оснащенности, удобства расположения приборов, малого уровня
шуме, отсутствия отвлекающих факторов и т.д.); предварительной
подготовки средств испытаний i журналов наблюдений, повышения ква-
лификации персонала. Для исключения грубых ошибок рекомендуется
работать о приборами на в котельном зале, а в дшической лаборето- >
рии котельной или в подсобных помещениях. Отбор и доставка пробы
от места отборе к ывоту анализа производятся в резиновых баллонах 
емкостью 2 .Зло закрывающимися кренами-трубками дня отбора проб.-
Валлою наполняются после охлаждг ня отбираемых продуктов сгорания^
с немощью герметичного упругого резинового насоса.
Грубо ожбочный результат резко отличается от остаданых изме-
рений, легко обнаруживается, должен быть исключен, а опыт повто-
рен;
случайные ошибки, определяемые классом точности прибора и при-
вимэь ые ровными половине ценя даог гия шкалы измерительного прибора
80
систематические ошибки, вызванные неправильной установкой,
регулировкой или тарировкой приборов, а такие влиянием плотности
набивки, диаметра индикаторных трубок и температуры анализируемой
пробы на длину окрашенного столбика индика торнош порошка и погреш-
ность прибора при определении оксидов азота и серы гьэоана/ зато-
ром УГ-2.
Систематические ошибки долили быть выявлены и устранены до на-
чале испытаний путем подготовки приборов к работе, своевременной
сиотематичаакой про' рки приборов, выполнением контрольных намере-
ний эталоннши прибораьш, введением поправочных коэффициентов,
учитнвь. хцих влияние внешних факторов на показания приборов.
Так, введение пощйвочицх коэфмциентов на время защелкивания
/Гт , диаметр трубочек /Q и температуру газов , полу-
ченных в Институте газа АН Украины, позволяет снизить паспортную
погрежооть единичного измерения концентрации оксидов азота газо-
анализатором УГ-2 и довести ее до 7%,' что приемлемо для точности
проведения Пусконаладочных работ.
Для устранения влияния температуре и давления на объемный
расход, определяемый по газовому счетчику или измерительной диа-
фрагме, используются поправочные коэффициенты К? и . С их
помощью замеренные расхода могут быть приведены к любым оданановым
условиям, например к нормальным, при которых температура равна
/ - о °C, а давление Р - 760 мм рт.от, = IU3330 ьм ведает.:.
зде* р т'
где
где	- измеренный и приведенаый к нормальным уело- .
виж расход, м®/ч, ш’/ч; Рв - барометрическое действитель-
ное давление во время проведения измерений, мы вод. от., мм рт.от.;
- действительное избыточное девление, дзмеренное по показе-
ниш дефференцдыьного манометре, мм вод. ст., ш рт.ст.; Р^- аб-
солютное давление, оеокветствупдее нормальным условиям, ш вода ст.,
ш рт.ст.;	- температуры, соответстцушие условиям
ияиередня к нормальшм условия;. °C.
И - 2-2527
Одним из осноаних условий правильного проведения испытаний
котла является работа его в установленном режиме. О достижении
установившегося состояния судят по постоянству температуры уходящих
газов при заданной нагрузив котла и неизменном коэффициенте избытка
воздуха. Предварительно установленный режим котельного агрегат^ дол-
жен оставаться неизменным в течение всего опыта.
При изучении влияния какого-либо одного показателя на эффек-
тивность сжигания топлива или токсичность продуктов сгорания кот-
лоагрегата все другие показатели, влияюиие на его работу, на протя-
" ’(1ии всех опытов данной серии должны оставаться постоянными.
5. МЕТОДИКА ПРОВШНИЯ КОМПЛЕКС ПИХ РЕЮЙВЮ-Н*ЛАЮ)'ШиХ
ИСШТАНИЙ КОТЛОАГРЕГАТОВ, РАБОТАЭДИХ НА ГАЗООБРАЗНОМ И КИДКОМ
ТОПЛИВЕ
Программа испытаний включает в себя работы по выявлению режи-
мов работы оборудования, обеспачивапцих эффективное сжигание топ-
лива и минимальный уровень загрязнения атмосферы вредными выбро-
сами.
Для котлов малой и средней мощности при проведении комплексных
режимно-наладочных испытаний программа должна включать семь видов
работ.
I. Определение расходных характеристик горелок, а также дав-
ления топлива перед горелкой при фиксированных тепловых нагрузках
котла, при которых будут осуществляться режимно-наладрчиыв эколого-
теплотехнические испытания.
2. Выявление оптимального соотношения давления топлива дуть-
евого воздуха и разрежения в топке, соответствующего минимальному
коэффициенту избытка воздуха за котлом а(.к, при котором проис-
ходит напманыаий выброс в атмосферу продуктов химического недожога
(по концентрации оксида углерода в продуктах.сгорания). При этом
для каждой из нагрузок проводится полный анализ продуктов сгора-
ния не менее чем при трех рва нищих значениях коэффициента избытка
воздуха. Фиксируют значейм давления топлива, дутьевого воздуха,
разрежения п топке и коэффициента избытка воздуха за котлом оСк ,
при котором выход СО будет кшжмальмш .
Внбор режимов работы котлов, ооответствупиих минимальному
выбросу СО, наглядно иллюстрирован
рации СО от коэффициента избытка
Область оптимальных значений избытка
графиком зависимости концент-
вездуха, пока за внии на рис. 2'.
воздуха
на
графике
заштрихована^
82
Построэше графиков зависимости концентраций Ви от позволят
проанализировать и выбрать оптимальные характеристики топочно-
го процесса, при которых концентрации 00, 30^, OIOXf а также тверды*
частиц в продуктах сгорания будут минимальными. При этом, учитывая,
что паспортные характеристики некоторых котлов на позволял- юлу-
чить полное отсутствие продуктов химического недокога в уходящих
газах, допуска а тоя некоторый минимальный выход 00. Этот уровень
регламентируется действупциг... стандартами и нормативами и состав-
ляет, например, для .отлов малой мощности 130 мг/м3 (0,01%) при
«( > I согласно ГОСТ 10617-83.
Н<. рис. 2 показано значение предельной допускаемой концентра-
ции СО • В пересечении о графиком зависимости СО “ на-
ходят зону оптимальных значений коэффициента избытка воздуха
в точке К .
„ „	.	,гох>
3.	Определение коэффициента избытка воздуха в эона горения <к
и величины присосов нсздгхч при различных тепла анх мощностях котлэ
в целях выявления неплотностей в обмуровке и газоходах котлов в
герметизация их для уменьшения,неорганизованных подсосов воздуха
и снижения коэффициента избытка воздуха в зоне горения eCrot*. Ври
уменьшении подсосов онижается концентрация киолорода в зоне горения,
что существенно снижает эмиссию и выход оксидов азота при установ-
ленном минимальном выхода СО и максимально возможном КПД,
4.	Измерение концентрации оксидов азота, диоксида серы и твер-
дых частиц в продуктах сгорания при выбранном оптимальном и двух-
трех других значениях пр- различных тепловых мощностях котлоагрега-
тов. Построение графика зависимости концентраций	в про-
дуктах сгорания от коэффициента избытка воздуха за котлом о<*
(см.рис. Ц).
8.	Определение секундного валового выброса (г/с) ВВ и построе-
ние графика зависимости валового выброса от тепловой мощности для
каждого котлоагрегата при наименьшем значении , при котором
выход СО будет минимальным (ом. рис. 12).
6. Определение удельного выброса ВВ, отнесенного к I Гкал вы-
работанной теплоты (г/Гкал), и построение графика зависимости
удельного выброса от тепловой мощности дхя каждого котлоагрегата для
наименьшего значения о(* . при котором СО будет минимальным
(при критическом коэффициенте избытка воздуха) (ом. рис. 13).
П*	йч
Рас. П.Грефов выбросов токсичных ведэотв : в атмосферу ковгоагрв:
Прмючяню. Графим отроятся joa кеглей вахтовое кот», соот-
мтотвлпэй зявнномт эввченао давхеняя готова явред горелкой а ;
только для каипальш» i макошальяой нагрузок.
„НО"
*
M60
r/гкол
&
Г/с
								
								
								
								
								
								
			. -					
								
								
								
										
Тепловая мошооп котла Q, Гкал/ч
Ржо. 12. График массового здкуидаого и уявльиою внброса
в атмосферу ойоияов азота к углерода я диоксида серн
о продуятеи1 сгореняя прв сштшэльвдх параметрах
раОстя яотла  
Ц0Ш93Ш&* Графика отроятся пр» мииядальных значениях
при которнх жютйгиут наименьжй шхсд •Гфодатнк® химического
иеждаоп.
85
Удельный выброс 'г! может быть отнесен л к единице сжигаемого >
топлива (г/мэ или г/кг). Этот вид удельных выбросов позволяет 1
однозначно увязать отчетные денные по годовым выбросам в атмосферу!
Вб и расходу топлива.	]
7. Редимно-иаладачные испытания котлоагрегата дая определения)
оцтимал^ных теплотехнических и экономических показателей его ра- а
боты, эффективности использования топлива на указанных нагрузках j
котла при □пределенных, ранее минимальных значениях избытка воз- |
духа за котлом ик, при которых -зафиксирован наименьший выход Л
Со -таапение теплового баланса и определение КПД котла.	j
При обработке результатов измерений необходимо расочитать	|
дерахтериотики топлива о учетом продуктов его сгорания (теп- |
лоты сгорания, объема продуктов сгорания, потребности в воздухе |
дея гоэания);	1
коя ,;.ициеят избытка воздуха за котлом оС по результатам 1
хим..чоекого анализа продуктов сгорания;	|
коэффициент избытка воздуха в эона ol и присосов возду«1
ха через неплотность обмуровки и газоходов котла;	я
тепловой баланс котельного агрегата с учетом отдельных потеря!
теплоты и КПД котлэ;	|
массовый секундный выброс в атмосферу ВВ: оксидов углерода |
и азота, диоксида серы и твердых частиц;	1
удельные выбросы в атмосферу ВВ, оксидов азота и углерода, I
диоксиде серы и твердых частиц, отнесенных к единице выработанной 3
теплоты или единица сжигаемого топлива.	1
Избыток воздуха в зоне горения o^r0f> рассчитывают при J
изучении режимных факторов работы котлоагрегата на выбросы ВВ, 4
в хода режимно-наладочных иеннтений выявляют оптимальные соотноивД
ния давления топлива, дутьевого воздуха перед горелкой, разреженш!
в топке и соответствующего им минимального коэффициента избытка я
воздуха в эона горения, при котором химический недожог минимален Я
или отсутствует, а КПД котла имеет наибольшее значение. Организа—я
ция процесса, горения топлива при минимально возможном с точки зрем|
ния уменьшения образования продуктов химического недожога и коэ^Я
фвдиента избытка воздуха создает одновременно условия для снидешМ
выброса оксидов азота. При этом особое значение имеет устранение'Я
подсосов воздуха в топку и газоходы котла.	'
86
{коэффициент избытка воздухе в зоне горения для котлов, оона—
ценных горелками полного смещения, рассчитывают по формуле
^Г0Р = d” - Aoi	(551
лрис*
где «	- коэффициент избытка воздуха на выхода из котла; о пре-
деляется по результатам химического анализа уходяидас газов;
А^прир -присосы воздуха через неплотности котла.
Для опрелаления объема воздуха, присасываемого в котел, фор-
мулу (55) записывает в виде
/*рр	к Ьпр
~ Y°BT '
г да 1~>пр	- объем воздуха, присасываемого в котел, м®/ч;
У0 - теоретически ваоОходамыи объем воздуха для сжигания I м3
газообразного топлива, iT/m3; 8Т - раоход топлива котлом, м3/ч.
t'ib постоянном значении разрежения в топке дпя различных на-
грузок котлов объем воздала, присасываемого в котел, является ве-
личиной постоянной:
Л ’• ^nsi.
пр
Исходя из того, что значение коэффициента избытка воздуха
в эоне горения ос ” , при котором отсутствует химический недо-
жог для данного котла при-различных нагрузках, есть величина по-
стоянная, можем записать
< _	х	^ПР
** " иХ 2 " у°втя ’
где , е<2	- коэффициент избытка воэдахв на выхода из кот-
ла при первой и второй нагрузках;	~ Райхоа Т0ПЛИБЭ 1101~
лом при первой и второй нагрузках.
Объем воздуха, присасываемого в котел, мэ/ч,
1пр' ( к - £ \' -
Заметное расхождение между значениями ^пр> подсчитаняь л
по (8) для различных нагрузок котла, указывает на погрешности из-
мерений или расчетов.
S7
Обозначив отношение ~у®-	через Q , получим зависимость
позволяйте определять ег'^ без вычисления теоретически необ-
ходимого количества воздуха
тогда	* ° •
Присосы в котел на всех нагрузках котла определяют по формуле
л '	_ -/W
4	оС «4
/J0W
14слч величина присосов на номинальной нагрузке котла превыша-
ет нор..1:;руемые значения присосов f3; I2J, необходимо произвести
работы по герметизации котла, после чего испытания повторить.
Определение характеристик топлива и продуктов его сгорания:
низшей теплоты сгорания, объема продуктов сгорания, потребности
в воздухе для горелая, коэффициента избытка воздуха, максимально
возможного содержания трехатомннх газов 60^* * (СО£ + SO£ )я,аг
составление теплового баланса и расчет отдельных потерь теплоты
осуществляются в соответствии о методиками, криваденными в [10J.
Массовые секундные выброса в атмосферу оксидов азота и угле-
рода, диоксида серы, а также твердых частиц для каждой из нагру-
зок котла при оптимальных значениях сК* определяют по формуле,
г/с,	Z л		"
/У =	,
. е 3,6 Ю*
где bf, - объем продуктов сгорания при оптишына значениях X
ы®/ч; С - концентрация ЗВ в уходящих газах за котлом, мг/м*.
/дельнто выбросы оксидов азота н углерода, даокпида oepi и
твердое частиц, отнесенные к единице вырабатываемой теплоты, рас-
считывают по формуле, г/Гкал, 
3600 М? ’ /0Л
МЧ '* «, 1. V
где Вт - часовой расход топлива, tf/ч или кг/ч; -над .
котлоагрегата при заданной нагрузка, Qv - япия теплота ого,
рания топлива, ккал/м8 или ккал/кг. *
88
Удильные вабросы, отнесенные к о жнице ожигаемого топлива,
г/м3 ИЛИ г/кг;
„	3600
При атом	л
Рг lyjjbTBtbt комплексных режимно-наладочных испытаний сводятся
в Свожу» ведомость режимной наладки котлоагрегата в целях обеспе-
чения минимальной токсичности выбросов и в Сводную ведомость ре-
зультатов режимной наладки котлоагрегата для обеспечения безопас-
ности и экономичности его работы.
Но результатам проведанной работы строят графики соотношения
топливо - воздух и теплового баланса котла.
Потери теплоты на собственные нужды котельной и удельные рас-
хода условного топлива на отпущенную тепловую энергию определяют
согласно СIlJ.
По результатам проведанной работы разрабатывается режимная
карта котлоагрегата в соответствии с примером прилагаемой форш,
4ОРМА (пример)
"УТВЕРХДАГГ
Главный инженер
(заказчик)
" 199 г.
РШМНАЯ КАРГА
работы котлоагрегата типа_______________________________
оборудованного горелками типа 
в котельной завода______________________________________
прИ сжигании природного газа с теплотой сгорания , -
_____________________________ккал/нм8
№ п/в	Параметры	Едини- ца	Ороизводательносп котло- агрегата, % ном.
1		3	,	4 1 5 1 6 1 7
I	Данные пара в барабане котла	кго/см2	4
и	- Й-2&27	89	
2	3 1 4	5	6
й	Наропролзводательность котла по прибору	т/ч
3	Действительная паропроиэво-	
	жтельносгь котла (рвачетная)	т/ч
4	Расход топлива	мэ/ч
5	давление пара перед горелками левая правая	кгс/и^
6	Давление воздуха перед го-	
	релками: - первичного левая горелка правая горелка - вторичного левая горелка правая горелка	кго/м
7	Разрежение: в топке за котлом за экономайзером	кгс/м2
3	Температура: питательной воды до экономайзера то же после эконо- майзера дымовых газов за котлом - то хе за экоиомайзепом	°C
9	Содержание за котлом:	
	двуокиси углерода С0г	% об
	свободного кислорода Q	% об 
	оксидов азоте .оксидов углерода fc*	мг/м3
		мг/м3
	диоксидов о ары Сд0	мг/м3

90
?
I
2	3	4	5	6
10 Коэффициент избытка воздуха:
за котлом
за экономайзером
II КПД котлоагрегата брутто %
12 Удельная норда расхода
условного топлива на выра-
ботку тепловой энергии кг ут/Гкал
13
Удальние выбросы в атмо-
сферу на I Гкал вырабаты-
ваемой теплоты:
оксидов азота „
л.7 PD
оксидов углерода
даоксидов серы n’V
г/Гдал
СОГЛАСОВАНО;
СОСТАВИЛ:
(представитель
(представитель
заказчика)
наладочной организации)
(дата, год)
5.1. Особенности проведения КЭТРНИ промышленных печей,
работавших на жидком и газообразном топливе
Порядок проведения КЭТРНИ печей и обработка результатов ис-'
пытаний аналогичен порядку Яроведания указанных испытаний котло-
агрегатов. При этрм применяются основные расчетные формулы для
определения коэффициента избытка воздуха, присосов в печь, массо-
вого секундного выброса, а также графики выбросов токсичных ве-
ществ в атмосферу, теплового баланса, соотаошания топливо - воздух.
Порядок построения графиков массового секундного и удельного вн-
бросов аналогичен.
Однако комплексные испытания печей имеют ряд существенных осо-
бенностей :
испытание печей требует предварительного изучения особенностей
технологического процесса;
определение КПД печей осуществляется только по методу прямого
баланса;
в качестве комплексного эколого-зкономичеокого критерия оцен-
ки работы печи используются удельные выбросы, отнесенные к I мэ
г.’, ч (I кг жидкого топлива) или к единице выпускаемой продукции;
для печей периодического действия в ведомости результатов ре-
жимной наладки печей в целях обеспечения безопасности и экономич-
ности ее работы приводятся не только показателя, характеризующие
параметры работы оборудования в зависимости от ре.цмоэ горения
(при заданных значениях давления топлива перед горелками), но и
комплексные показатели, характеризующие полный цикл обработки из-
делий;
отчет о комплексной наладке промншленных печей должен содер-
жать информацию, характеризующую параметры работы печей дли режи-
мов их эксплуатации (например, графики подъема и выдержки темпера-
туры, графики остывания печи и пр ).
Удельный выброс ВВ. отиесеиний к I мэ газа или I кг жидкого
топлива, для каждой из печей определяется по формуле, кг/м3 или
кг/кг;
м , 3600-/Ц,
в
где	- массовый секундный выброс в атмосферу ЗВ (оксидов
углерода и азоте), г/о иля кг/с; В - расход топлива, ма/ч или
кг/ч.
Уравнение теплового баланса промышленной печи можно записать
в вида
а», - °. • От • а, - 0.; w V V в..: <и.,‘ <
При проведении комплексных зкодого-теплотехнических испытаний
печей тепловые балансы составляются для всей печи в целом. Для пе-
чей периодического действия тепломе балансы составляются примени-
тельно к одаому рабочему циклу* для печей непрерывного действия -
применительно к I ч работы.
92*
Статьи теплового баланса определяют по следупцим формулам.
I.	Теплота, получаемая в результате сгорания топлива (тепловая
нагрузка печи), ккал/ч или ккал/цикл,
'BQ',
где ft* - низшая теплотворная способность топлива, ккял/ма
или ккал/кг.
2.	Оплота, вносимая иодогретьм воздухом, ккал/ч или ккал/цикл;
где L& - объем воздуха для сжигания топлива, мэ/ч или м3/цикл;
Q - средняя теплоемкость воздуха. ккал/(мэ-град); tg - темпе-
ратура подогрева воздуха, °C.
3.	Теплота, вносимая подогретым топливом, ккал/ч или ккал/цикл,
где -р - средняя удельная теплоемкость топлива, ккал/(кг-град)
[или ккал/(^трад)].
4. Теплота, вносимая подогретыми сырьни ье торкал ами в печь,
ккал/ч или ккал/цикл;
О, ‘ ZttCt,.
где '7	- часовой расход «-го компонента загружаемого
в печь материала, кг/ч; Ct' - средняя удельная теплоемкость
/-го компонента, ккал/(кг.град);	t- - температура подогрева
/-го компонента, %.
5. Теплота, уносимая из печи готовым продуктом, ккал/ч или
ккал/цикл;
ftp ^ПР ^пр
где	- выход готового продукта, кг/ч или кг/цккл; Lnp -
средняя удельная теплоемкость готового продукта, ккал/(кг-град);
t^p- тестера тура выходящего из печи продукта, °C.
6, Теплота, уносимая уходящими газами через дымовой тракт
печи, ккал/ч или ккал/цикл;
Q - L С t
Ух.г Их. Г УХ.Г УЛ.г ’
где ^ух.Г ~ объем уходящих газов, уделяемых через дымовой
тракт печи, ^/ч или м?/цикл; Сул.г - с ре имя удельная тепло-
ЙЗ
ккал/(кг*град); zip * температура вы-.j
емкость технологически газов, уходдаих из печи, кках/(кГ'Град);
fyji р - температура технологических газов, уходящих из печи, °C.
7. Потери теплоты е технологическими газами, выбивагщимися •'
через неплотности дачи в атмосферу, ккал/ч или ккал/цикл7
&&!• ~ ^Ъг Cgj, tg r ’	<
где Ьд г - объем технологических газов, выбивающихся из печи':
в атмосферу, ьС/ч или м3/цикл; Сд.г - средняя удельная теплоем- j
кость взбивающихся газов,
бивашЕхси газов, °C,
3, Потери теплоты от химического недожога топлива. Величина i
недо.кига во всех печных устройствах при проектной величине избытка 
воздуха практически равна нулю. Однако вследствие высокой темпера-1;
тури гаэоо, покидающих печь, некоторая часть углекислого газа и •
водя пух и;; ров диссоциирует по реакциям
сог	со +
Н*0	Н* + #20*	i
В ряде алучаей в рабочем пространстве лечи необходимо поддар-:
кивать восстановительную среду, что определяет наличие потерь от
химической неполнота сгорания,
0,„ - 0.0, f30f8CO "SSnU^SSSH^Lp.r
где СО, Hg , СН^ ~ объемные доли в уходящих газах оксида
углерода, водорода и метана, %.
9. Потери теплоты на нагрев кладки, ккал/ч или ккал/цикл,
Q С *КЛ
М-М *Л кл хл >
где /^	- маооа кладки печи, кг; См
теплоемкость кладки, ккал/' т • °C);
?
- средняя удельная -%
средняя разность тем-.;
перетур, на которую нагревается кладка, °C.
10. Потери теплота в окружающую среду Q^ffp. ер опрадоля1
по методике, описанной в О].	'
I. Потери на нагрев транспортных средств “гр в печах
с подвижным подом, например в туннельных печах для обжига огнеупор^
ново кирпича. Для определения зтих потерь нужно знать массу огне-з
94
упорного настила тележек, величину нагрева этого настила и тепло-
емкость огнеупорного нестала♦
Технологический КЦЦ печи, %,
л	с
(теки 3 <2Т0„
Полезно используемая теплота
„ Я
где 4?г потери теплоты с уходящими газами,
аа^акга,тУ(ае^Л
бд 	- потери теплота от химического надожога,
-потери теплоты в окружавшую среду,
'У - °- )•
.хнологический КПД печи может быть определен по формуле, %,
гда > 9з ‘ ?5 - потери теплота с уходящими газами, от хими-
ческой неполноты сгорания и в окружающую среду, %;
* Qa.r)~ (бд* йп^
&	в а’
е, а,., .
^Топ 9 а„
„ Оз	* е,*,, QT3 ) - Q„
* ' от,„" ву
Для промышленных печей непрерывного действия порядок проведе-
ния комплексных резимно-наладочннх работ отличается тем, что тепло-
вой баланс составляется применительно к первому часу вместо цикла
и нет необходимости приводить комплексные показатели, характеризую-
щие цикл,
9fj"
5.2. Разработка режимной карты распределения нагрузок
между котлоагрегатами отопительных и производственно-отопительных
котельных
Разработка Режимной карты распределания нагрузок между котло-
агрегатами котельной осуществляется в целях
повышения эффективности проведения комплексных ракимно-нвла-
донных работ на котлоагрегатах котельной;
разработки оптимальных эколого^экон омических характеристик
работа котельной;
опродоления расчетных выбросов в атмосферу источником ныбробов -
дымовой трубой котельной при различных значавиях температуры наруж-
ного воздуха.
'.’аораоотка Режимной карты распределения включает в себя:
О определение расчетной твидовой нагрузки котельной о учетом
видов нот га оления: отопление, вентиляция, горячее водоснабжение,
технология;
2)	расчет средней и максимальной тепловых моадгоотей во всем
диапазоне измерения темпа ретур наружного воздуха;
3)	расчет эколого-экономических показателей совместной работы
котлоагрегатов котельной;
4)	анализ эколого-экономических характеристик работы котлоаг-
регатов и котельной в целом, определение оптимальной тепловой мощ-
ности и количества работввцих котлоагрегатов при различных значе-
ниях температуры наружного воздуха;
5)	построение графика эколого-экономических показателей со-
вместней работы котлоагрегатов. .  .
Режимная карта разрвбятьгааетоя на основании проведенных комп-
лексных режимно-наладочных испытаний котлоагрегатов котельной, а
также расчетов по определении расчетной тепловой мощности котель-
ной при заданной темпаретуре наружного воздуха.
Указанные расчеты выполняют на основании проектных данных и
анализа эксплуатационных журналов котельной.
Расчетную тепловую мощность котельной определяют по формуле,
кал/ч,	’
0, ’ QO
KQT 9 в Г ff *
где (?о. Qg > Сл/' <?г _ расчетные тепловые нагрузки для нужд со-
ответственно отопления, вентиляции, горячего водоснабженг i и тех- :
нелегки, х'кал/ч.
96
При проведении оолее глубилого анализа потребления теплота,
вырабатываемой котельной, необходимо учитывать потери ее на соб-
ственные нужды котельной О?» ,. вкяючащие продувку, пуск и оста-
новку котлов, работу паровых насосов и устанонек водрподготовки,
отопление и горячее водоснабжение котельной и пр.
Примерный расход теплоты на собственные нужды составляет от
общей нагрузки котельной: 0,5...1,5% - для водогрейных и 2...3% -
для паровых котельных.
Расчетная тепловая нагрузка на отопление Qg
Величину Ц, принимают по да!И«м проектов отопления соот-
ветствупцих зданий, а при их отсутствии рассчитывают по формуле.
где тв - удельная отопительная характеристика здания,
ккалДм3. ч,йс) (см. табл. ?); ¥м - наружный объем здания, м3;
ig - температура воздуха внутри помещения, °C; ip. о - расчет-
ная температура наружного воздуха для проектирования систем отопле-
ния, °C (табл. 0}.
Таблице 7
Удельные тепловые характеристики зданий
Здания	строитель- ный объем, тыс. м3	Удельная тепловая характери- стика, ккалДмЭ. ч.ос)	
		Отопление	Вентиляция
I	2	3	4
•J. Хилые кирпичные	0,5...I	0,49	
старой застройки	•I...2	0,41	-
	2.,.5	0.33	—
	5...10	0,27	-
Жилые панельине	До Ю	0,49	—
	10... 15	0,43	—
13 - 2-2527
97'
Окончание тайл. 7
I	1. 2	1 3	4
2. Битовое я адыини-	0,5...1 .	0,45...0,60	-_2
етративяые	I...2	0,40...0,45	-
	2.. .5	0.33...0,40	0,12...0,14
	5...10	0,30...0.33	0,11...0,12
3. Механовборочже,	5,..10	0,55...0,45	0,40...0,23
. механжчэскоб >	Ш„.И	0,45...0,40	0,25...0,15
слесарное отде-	50...100	0,40...0,639	0,15...0,12
давня ?			
4, Жревообрабати-	До 5	0,55...0,6"'	0,5...0,6
вещий цех	5...10	0,45...10,55	0,45...0,50
	10...50 .	0,4Q...0,45	0,40...0,45
5. Цех иятадяокон-	50.,.100	0,38...0,35	0,53. ..0,45
отрукций	• 100...150	' 0,35...0,30	0,43...0,35
6. Завод приготовле-			
ния бетона и рас-			
творов:			
бе тенораствор-			
ный увел	До 0,5	3	
бетоноомеои-			
тельннй увел	0,5...1	I...I.3	
7. Завод железобетон-			
ных изделий:			
помольно-			
омеоитвль-			
инй цех	I...3	0,5...0,7	0,9...I
форювоч-'			
ннй цех	I...2.5	0.35..J.40	0,6.,.0,83
90
Твйжии а
Расчетные параметры наружного воздуха
Наименование пункта	Раочатная темпера- тура дня проекти- рования		Продол- житель- ность отопи- тельного периода, дней	Средняя гемпе ре- тура ото- пительно- го перио- да. <С
	отопления	вентиля- ции		
I.	Винница	-21	-10
С*	Днепропетровск	-22	-9
3.	Запорожье	-22	-8
4,	Киев	-22	-10
5.	Кировоград	-22	-9
6.	Львов	-19	-9 *
7.	Луганск	-25	-10
8.	Полтава	'	-23	-II
9.	Ровно	-21	-9
10.	Симферополь	-16	-4
II.	Тернополь	-21	-9
12.	Харьков	-23	-II
13.	Херсов	-19	-7
14.	Черкассы		
15.	Чернигов	-23	-10
16.	Николаев	-20	-7
Г7.	Одесса	-18 '	 -16
18.	Ужгород	-10	4б
Температура воздуха внутри помещения в течение отопительного
периода принимается согласно проекту либо СНиП 2.04.05-86. При от-
сутствии проекта и специальных указаний допускается принимать темпе-
ратуру воздуха внутри зданий: производстве иных- 16, общеотвеницх
и вспомогательных - 18, жилых - 20 °C.
13*
Расчетная тепловая ннгруэм на вентиляции <5в
Величину 14g определяет по проектным данным для ооответ-
лтвупедх зданий, а в случав их отсутствия - по формуле, ккал/ч,
о, • ч. ч Ч
где	- удельная вентиляционная характеристика здания,
К!<ал/(м3. ч < °C) - см. табл. 2; tp - расчетная температура наруж-
ного воздуха для проектирования систем вентиляции, °C.
Для систем обща обменной вентиляции жилых, общественных и
вспомогательных зданий tp “tpg, tj& tp.i - расчетная темпе-
ратура наружного воздала для проектирования вентиляции, °C. Для
общеобмеппой и местной вентиляции производатвенных зданий tp = ^р.о’
где tp,o - расчетная температура наружного вс-духа для проекти-
рования отопления, <1С.
Расчетная тепловая нагрузка на горячее водоснабжение Q _
" 0
Величину Qr.S рассчитывает по проектным данным либо по
формулам, ккал/ч,
где
Qtp
а*
о т,
?г.л
./пал
Л Л - расход теплоты на горячее водоснабже-
ние соответственно средний  максимальный;	- укрупненный
показатель среднечасового расхода теплоты на горячее водоснабжение
на одного человека, ккал/ч (твбл. 9 и 10); /71 - число ют талей,
польэукияхея водой.
При проведении расчетов нужно учитывать, что среднечасовые
расхода теплоты на горгчее водоснабжение в летний период состав-
ляет 70...flOjt среднечасовых ее рэсходав на горячее водоснабжение
в зимний период.
166
Таблица ‘J
Укрупненный показатель среднечасового расхода
теплоты не .орячее водоснабжение на одного человека
Расход вода, л/чел.	85	90	105	115
fag , ккал/ч	275	2S5	325	350
Таблица 10
Норма расхода горячек воды в домах
квартирного типа на одного жителя, л
Оборудование	Средняя за отопитель- ный период	За I сут наи- большего не- допотребления	За I ч наи- большего ВО- допотребдения
Умывальника, мойки, души	85	100	7.8
Сидячие ванны я души	90	ПО	9,2
Ванны длиной 1500...1700 ми	105	120	10
Расчетная тепловая нагрузка на технологические нужда Q т
Величина QT принимается по данным проектов либо по пас-
портнии даням теплоиспмьзуацего оборудования.
Максима льное потребление теплоты на технологические нужды
нудно определять с.учетом коэффициента совпадения MaicoiwyMOB теп-
ловых нагр„яок. При отсутствии данных допускается принимать Д’ = о,в.
Годовые и средаие часовые значения потребления теплоты на
технологические нужда необходимо рассчитывать с учетом данных работ
предприятия в году и данных о возврате конденсата.
101
Расчетная средняя и расчетная максимальная
тепловые мощности котельной
Для разработки Режимной карты распределения нагрузок между
котлоагрегатами котельной для отопительных и производзтвенмо-отй,
пительных котельных со средним суммарным потреблением теплоты
для нужд горячего водоснабжения и технологии, не превышающим 5% ’
суммарного потребления теплоты, определяют только среднюю расчет-
ную тепловую мощность котельной, икал/ч:
(Qefi ) = Q ♦ CL ♦ 0*
1	О в	Г. 8

а для проЕзводствекнс—отопитспькых котельных со средним суммарт
потребленном теплоты для нужд горячего водоснабжения и технолог!
белое 5^ суммарного потребления теплоты ди нужд отопления и вот
тиляпии, кроме определения величины (fiXn)p» необходимо onpej
лить расчетную максимальную тепловую мощность котельной, ккал/ч
[тах + Qma*'
(55).,
При этом следует учесть, что, как правило, одновременно Mai
оимвльного теплопотребления для нужд горячего водоснабжения и те;
нологии небиваат, поэтому максимальную тайловую мощность котелы
рассчитывают по формулам, ккал/ч,
Q * Qe ★Qmw +
чо в св *
или
так
+ От
аа * Qe * Qcp
° о /т s
(Qmas)
l W«r Jp
d качестве расчетной максимальной тепловой мощности котелы
принимается большее значение из полученных по формулам.
При обосновании максимальную тепловую мощность котельной
определяют по формула (55). Фактическая тепловая мощность котелы
при заданных значениях температуры наружного воздуха, якал/ч;
/ - /	4	- 4-
Ч—!®_,0	м Ч<- ,ОТ
4	"
102
(С),
* дф (56)
г
(о~’) - о(,гт? ♦ а,^ ’С'
1 *оТ /р °	- tp.e й >	Т ’
где	- фактическая температура наружного воздуха, °C.
Для проварка правильности выполненных расчетов необходимо
определить средам) тепловую мощность котельной за отопительный пе-
риод года, прадшаагйующего году проведения наладочных работ,
ккал/ч:	- в 7 Qfi
лвр <20 ‘Ср
Q! _ -------------—------ ,	(58)
кот	Т
где &0n	- суммарный расход топлива котельной, иI. 2 3 4; 7су> ~
средний КЦЦ котельной; Q? - средняя теплотворность газа,
кКал/мэ; Т - количество часов работы котельной,
Полученное по (58) значение должно быть либо равно, либо от-
личаться не более чем на 5...1ф'от средней тепловой мощности ко-
тельной, определенной по (55) при фактической температуре наружно-
го воздуха , равной средней температуре отопительного перио-
де годе, предшествующего проведению наладочных работ.
Расчет показателей н построение графика
совместной работы котлоагрегатов котельной
I. Определение значений средней и максимальной тепловой мощ-
ности котельной для различных значений температуры наружного воз-
духа;
2. Определение значений температуры наружного воздуха, при
которых должно измениться количество работающих котлов л значений
предельной тепловой мощности работа"» котлов для указанных тем-
ператур наружного воздуха, а также для расчетной температура на-
ружного во--уха; температуры наружного воздуха t = 8 °C /начало
отопительного периода/ и летнего периода.
3, Определение значений давления топлива перед горелками ра-
ботающих котлов для различных значений температуры наружного воз-
духа и количестве работая» котлов.
4. Насчет диапазона изменений среднего КПД котельной, суммар-
ной концентрации оксидов азота в уходящих газах котельной, суммар-
ного удельного выброса котельной и расхода газа котел чой для раз-
личных комбинаций, включаемых в работу котлов при указанных в п. 2
значениях температуры наружного воздуха.
103
показателей работы котельной строятся г
п , ё С ; с ; М*°*' ft"
[ер•	*°х f® I 9
а максимальной тепловой мощности к
температуры наружного воздуха раосчитым
^ж рассчитанные
фики функции:
а" а”' 
WT  Хот >
Значения сродней
для различных значений
по (56) и (57),
При опроделении значений температуры наружного вбздуха
которых должно измениться количество работавших котлов и заачени
тепловой, мощности работающих котлов для указанных температур на-
ружного воздуха, необходимо учесть следующее:
для однотипных или близких до тепловой мощности котлов
.совместной работе целесообразно исходить из равенства факте чес
те two пр осз во датоль пастей;
предельные значения тепловой мощности работашах котлов
обеспечении средней тепловой мовдостл котельной должно поста
на более 80.,,85$ номинальной мощности котлов для отопительных •:
и прэвзводзтееиио-отопитальяих котельных со средним суьыарным
треблениеы теплоты для нужд горячего водоснабжения и технологии (
не более 10% суммарного потребления теплоты, И 60...70 % поим
ной чоеиости котлов для произволе твенно~о топи те льшк яотеяьшх со
средним суммарньы потреблением теплоты для цулд горячего водос
жвния и технологии более 10%;
выбранные предельные значения тепловой мощности сдаовро1»еиЙ
работающих котлов должны обеспечивать максимальное потребление
лоты в часы наибольшего потребления без превышения номинальной м
ноата котлов и, как правило, без включения в работу дмолнитель
котлов, ибо включение их связано с потерями теплоты на разогрев
котлов, что снижает КПД котельной нетто, а превышение иоминальн
мощности котлов приводит к увеличению выбросов в атмосферу ВВ.
выбор количества работаодих и<
удовлетворять условиям
Исходя из ранее изложенного
лов и их тепловой мощности должен
а*
Л — **вг
а
tfOM
* п
тда 0.x - тепловая мощность
ветствзкно средняя и максимальная тепловая мощность котельной, о
т	ncf> пгпал
котла, нкал/ч; 4v«r > “<вг
ТО4
делешия по графикам	п> -ко-
личество одновременно работающих котлов, шт.;  Q*0** - номиналь-
ная мощность котлов-
Црм расчете оредаих значений КПД котельной ?*от ' нцент-
раиди ВВ в уходящих газах 0 > мг/м3, удельных выбросов на
кг/ккал, характериэушых совместную работу котлов, определяет ком-
бинации котлов, имевших наиб гее высокие и наиболее низкие значе-
ния по данному покателе работы котельной.
На графике совместной работы котлоагрегатов (рис. 13) пло-
щадь, х хапая между линиями, характеризувщими минимальные а макси-
мальные значения данного параметра, характеризует область возмож-
ных рекомендованных значений данного параметра.
Средняя концентрация ВВ в уходащнх газах котельной,
”pV' . W
°? = Qf+..tQn *
где	Ci ~ концентрация ВВ в уходящих газах каждого из ра-
ботающйхкотлив.мг/»»3;^ .. . 4U - тепловая мощность работающих
котлов, Гкал/ч.
Средний КДД котельной при одновременной работе котлов
1,0,'
Ъ * Q, '
где	- КПД одас именно работввиих котлов, %.
Средажй удельный выброс котельной пря одновременной работе
котлов, г/Гкал,	ДИ Л	л
/V «, *...*/£ CL
лл _	" *	гп п
„	% о, • <о \ _
где ГЧа .,. Нл - удельный выброс одновременно работаищнх котлов.
“t “п
Пример разработки Рехмыной карты распределения нагрузок
между котлоагрегатами отопительной котельной
Исходные данные
I.	Расчетная тепловая нагрузка на отопление =1,9 Гкнл/ч.
2.	Расчетная максимальная тепловая нагрузка на горячее водо-
снабжение 4?^,^ = 0,45 Гкал/ч.
14 _ 2-2527	’(if,
Удельной выброс оксидов азот 				 Концентрация ок- сидов азота и выбросах	г/Ткал 	 мг/м9					———
Средний К1Щ котельной	7 лет’ %					
Расход топлива котельной	0, ма/ч					
..'Давление топлива перед горилками работаюдах котлов	р *т» о игс/шг	—				
Тепловая мощность котельной	а, Гкап/ч					
Количество рабо« таюпмх котлов	Л	1	г	3		5
Температура на-	'''п ’	” ' ’ ’ ’ "	'1' ’''' ’' ’ ' >’ ’*7 ружного воздуха	О “5 Ю	~*0						
Psc. 13, График эиолого-теплотехнических показателей
. совместной работы котлоагрегатов
котельной
106
3.	Ресчотнан температура наружного воздуха дня отопления
*р.о -	°-’.
4.	Тип установки котлов - 1МИСТУ-5.
о, Количество установленных котлов П. = & шт.
6. Номинальная мощность котлов ^кат ~ '-'/’б 1кал/ч.
7. Суммарная установленная тепловая мощность котельной
2,а Гкал/ч.
9. Горелки всех устаноллсиннх котлов имеет одинаковые расход-
ные характеристики.
9. Эколого-вкономическиэ характеристики котлов по результа-
там км лексных режимно-наладочных испытаний даны на рис. 14.
, Характеристики отвальных котлов для рассматриваемого примера
условно показаны на одном рисунке.
Порядок расчета
I.	Среднее потребление теплоты для нужд горячего водоснаб-
жения, Гкал/ч,
,-,<¥>	0,45
r*V—
2.	Средняя расчетная тепловая мощность котельной, Гкая/ч,
(СД =и9 + °- гав= 2*088-
При ртом среднее потребление теплоты для нужд горячего водо-
снабжения составляет	хоо? = 9% суммарного ее потребления.
2,088
3.	Максимальная тепловая модность котельной, Гкал/ч,
Ш I = 1,9 + 0,45 = 2,35.	• ч .
V /р
4.	Фактическая тепловая мощность котельной (средняя и макси-
мальная) при различных значениях температура наружного воздуха
(табл. П).
11»
ЮТ
' Л»
MO
too
в»
ato
120
V
*0
/3
£
D
f»0
go
(0
H>
°	4/	4^ flJ" 4^
Теь-.оцхжэводательяость» Гкал/ч
Рис. 14. Эколого-акоаомгвсххе мрактеристики котлов,
уотааовлвнищ: в котельной
108
Таблица II
Показатели	Фактическая температура наружного воздуха, ос					
	Летний период	*8	0	-10	-ТВ	-22
(«ГД	0,188	0,728	1,088	1,538	1,898	2,088
(С1	0,45	0,99	1,35	1,8	2,16	2,35
5. Предельная тепловая мощность каждого из совместно работаю-
щих котлов дая обеспечения средней тепловой мощности котельной и
предельные значения температуры наружного воздуха, соответствующие
сиене количества работящих котлов [определяется по графику
0,60x0,56 =
0,80x0,56*2
0,80x0,56x3
0,80x0,56x4
0,448 - летний период;
= 0,896,	=	4 °C;
= 1,244.	=	-7 °C;
= 1,792.	=	-IS °C.
6. Проверка возможности обеспечения максимальной мощности ко-
тельной баз изменения количества работающих котлов и увеличения мощ-
ности котлод выше номинальной:
= 0,45 - летний период;
п *г1	< <С= 1.п.
п -3^ Q^- 1,68*0™- 1,67,	=-7 °C;
п Ч *£ О**- 2,24 <С= 2’16>	*' = -18 °Gt
П	',уу
Результаты расчетов наносят в Режимную карту распределения на-
грузок между котлами отопительной котельной  отроят график совмест-
ной работы котлов согласно рис. 14.
109"

Режимная карта распределения нагрузок меяхл котлами отоплтально.: котельной
Показатели	Обо- зна- че- ние	Еж- Г	Показатели работы котельной пси температуоах наружного воздухе', °C				
			Летний период	+8	*4	-7	-18 I -22
I	2	3	4	5	6	7	S	:	9
I. Средняя теп- ловая мощ- ность котель-	ей ной	Cwr Гкал/ч 0,188	0,728	0,896	1,403	. 1,989 	2,078 С'2. Максимальная о тепловая мощность	птах котельной	Гкал/ч 0/5	0,99	1,113	1,665	2,16	2,34 3. Количество работамцих	, котлов	Л шт.	I	2	2 (3)	3 (4)	4 (5)	5 4. Темонроиз- водатель- ное.ть реоо- тяпиит КОТ- ЛОВ:	Гкал/ч средняя	Q*	0.188	0,364	0,444	0.468	0,475	0.416 (0,299)	(0,35)	(6,38) максималь- л">чк	о*, 45 о,495	9*5§2т1	дд5§§а„	9,54„_.	0,468							
’«Р.
I		2	1 3	4	•5	6		7	8	9
5.	Средний рас- ход газа ко- тельной	В	i^/ч	27,7... ...27,8	104,3... ...103,7	127,7... ...127,0	198,8,.. ...199,0 (зОО... ...200,5)	269...270 (271,3)	296,6
6.	Предали изме нения значе- ний КПД. ко-								
	тельной при		% 1						
•—1 1-4	нагрузке: средней			80,7... ...82,6	83,1... ...83,6	®:в4" (82,7...	84,0... ...83,6 83,5... ...fe,3)	84... ...83.7 (83,3)	83,4
	максималь- ной			83,2... ...84,1	83,6... ...82,4	83,6,.. *81,2 (83.2... ...Й3,7)	84,0... ...83,7	84,0... ./83,8 ...83,7’	83,8
7. Пределы изме-
. нения средних
значений кон-
центрации в
уходящих га-
зах котельной
при нагрузке:
средней

...110
142...
...100
120
170
140...Т70
ш...
(ИО...
...ISO;
...ISO
(125)
125
о
ф
in
<o
я 5.
8
S
in
CD
w
LO

П2
6. ВДВЕНГАРИЗАЦИЯ ШБРОСОВ В АПЙОСФКРУ ЗВ
ТОШМВОСКИГАОДШ ОБОРУДОВАНИЕМ
Инвентаризация ВВ,выбреонвае«ых » атмосферу топливосжигаоадм
оборудованием, производится о использованием инструменталы1, г заме-
ров одновременно с проведением комплексных эиолого-тепдотехниодоких
работ, не реяв одного раза в три годе и является неотъемлемой частью
комплексных эколого-таллотвхмчвских режимно-наладочных работ.
При этом опре;. ляютоя фактические валовые выбросы за Оазовый
год, а также рассчитывается комплексный эколого-вкопоыический кри-
терий токсичности для каждого источника выбросов (дымовой трубы} -
удельного выброса ВН, г/Гкал (или г/м3', г/кг),
В качестве базового принимается год, предшествуивмй проведе-
ние инвентаризации.
Комплексный аколого-акономический критерий токсичности -
удельный выброс ЗВ используется в дальнейшем для расчета годовых
выбросов и платы аа выбросы в период между проведением инвентариза-
ции.
По результатам, щхэаадеая ражимко-иаладочшх работ ва топли-
эосжмгапдем оборудовании и инвентаризации выбросов ЗВ в атмосферу
подготавливав? исходные данные для разработки проекта нормативов ЦЙВ.
Инвентаризация выбросов в атмосферу ЗВ отопятельныш
и производетвешю-отопительннми котельгами
В качестве исходных данных для проведения инвентаризации ис-
пользуют эколого-технические характеристики котлоагрегатов котель-
ной, подученные по результатам проведения эколого-теплотехнических
режммно-на ла дачных работай техннко-акономические показатели работы
котельной » базовый год о использованием данных службы иксиуатаода
или проекта.	'
При проведении расчетов валовых выбросов принимается, что
эксплуатация котлов осуществляется с учетом обеспечения одинаковой
годовой наработки каддем котлом.
Результаты проведения инвентаризация сводятся в Сводную веде-
мооть результатов проведения инвентаризации выбросов ЗВ по котельной Г
15 _ 2-2527	ПЭ
Расчет валовых выбросов за базовый год и комплексного критерия
токсичности - удалького выброса производится ио следующим формулам.
Выработка теплоты котельной за отопительный (зимний) иди лет-
ний период, Гкал,
Q = 8 7М Q*  w *.
сер *
где 3	- расход топлива за отопительный (зимний) или лета и 11 пе-
риод базового года, м3 (кг); 7ао ~ средний КПД котельной в соот-
ветствии о периодом года,	- средняя низшая рабочая тепло-
-> .арность топлива, ккал/м3 (ккал/кг).
Фактическая среднечасовая мощность котельной в соответствующий
период базового года, Гкал/ч,
_ Q
.	" тмвг ’
где Терт’ - продолжительность работы котельной в отопительный
(эимнийу или летний период базового года, ч.
Фактическая среднечасовая мощность каждого из работающих кот-
лов за отопительный (зимний) или летний период, Гкал/ч,
гда л1 - количество одновременно работающих котлов в ооотват-
отвущий период года, шт.
При определении количества одновременно работящих котлов их
таплопроизводательность принимается в пределах:
(0,5...0,8) (2но*г	- для отопительного (зимнего) периода;
(0,3...О,в)	- для летного периода, гда	- номи-
нальная топлопроизводательность котла.
Продолжительность работы каждого котла в отопительный (зимний)
или летний период года, я,
т ® Т >
гя *от п
гда П - общее количество котлов в котельной,.шт.
Валовые выбросы в атмосферу оксидов азота и углерода, а также
диоксидов серы за год каждым котлоагрегатом, т/год,
PpQ t г л ? г <	<	?
IH
 Af
где rtf, j ‘ t ~ массовый выброс котлоагрегата при фактиче-
ской среднечасовой мощности котлов в. зимний и лг,ira.it m[w(W| г/о
принимается по графику М( ~f(Q);	^er _ проямжт^жкиь-
работы котла соответственно в отопительный и летний периоде ч.
Валовые головые выбросы в атмосферу оксидев азота и углерода
к диоксидов серн источником выбросов, т/год,
/V - £ /V'
год	fod *
гда "e<w - валовой годовой выброс ВВ каждым из котлов, под-
ключенных к данной дымовой трубе, т/год.
Комплексный критерий источника выбросов - удельный выброс
по оксидам азота и углерода и диоксидам серы, г/Гкал,

Г» ^год
год, Гкал,
а —........-
6?гоЭ
- фактическая годовая выработка теплоты за базовый
Q ,-Q +Q
год змм
6.1. Походные данные дая разработки проекта
нормативов ШЩ
Количество максимальных ЗВ, выбрасываемых в атмосферу источ-
ником выбросов, определяют по формулам, г/о;
*”ох * £ ъч
*=<
где - число котлов или печей, подключенных к данному источни-
ку выбросов, шт.; Ме - секундный выброс каждаыиз котлов
или печей При номинальной мощности по результатам режимной наладки,
г/с? 
f>ro^ ~ Т ' 3600, т/год,
где Т - число часов работы оборудования за год, ч; I - средний
секундный выброс источником выбросов, соответствущий средней нагруз-
ке котельной, г/с.
6.2, Определение годовых выбросов ЗВ в атмосферу
В период между проведением инвентаризации годовые выбросы ЗВ,
необходимые для определения платы за выбросы, определяются расчетным
путем на основании данных, полученных в хода проведения инвентариза-
ции. При этом расчет ведется с использованием определенных инвентари-
зацией удельных выбросов ЗВ, фактической го девой выработки теплоты
или фактического расхода топливе с внесением поправочных коэффициен-
тов, учитывавших условия образования ЗВ.
Формулы для определения годовых выбросов ЗВ сведаны в табл. 12.
Таблица 12
Установка	Годовые выбросы 315 ( // *“жГ \ т/год	
	Оксиды азота	Оксиды углерода [ Лиоксида серы
..Wx г?а,,'Г	-<	_л? .фЧхТ -4	j£L ®<lirT	-( Котельная // Q < 	-Ф* М Qv  /0 М ^Q.	' fG'		
||ру~™«-,ri< «в««-
9 гот ** Л в w	Л /w S Л
Здесь	- удельный выброс ЗВ в атмосферу, определенный
при проведении инвентаризации, отнесенный к единице вырабатываемой
тепловой энергии, г/Гкал; М- - удельный выброс ЗВ, отнесенный
® J &	л	Л®в^Т*
х единице сжигаемого топлива, г/м° или г/кг;	- фактическая
годовая выработка теплоты аа отчетный год, ккал/год;	8 to# - фак-
тический расход топлива за отчетный гад, и3/год или т/год; -
коэффициент, учитывающий изменение концентрации оксидов азота в про-
дуктах сгорания при изменении мощности котла, соответствующий средне-
взвешенной мощности котлов в базовом (инвентаризационном) году,-
рис. I&{	- то же, соответствующий средневзвешенной мощности
котлов за отчетный год; $р - среднее содержание серы в топливе
за отчетный год, fa - то же, за базовый (инэантаризациснный)
год, %.
Средневзвешенная за год мощность котлов или тепловая нагрузка
печей, Гкал/ч,	ЛЭ** М** Ляет Atr
rf°^ - "* Т*ог * Т*вГ
«	—	, __лег '
*	ГфТ * Г«г
Мощность котлоагрегата или тепловая нагрузки пен»,
Ъ номинальной QK
Рио. 15. график зависимости коэффициента изменения
концентрации NO* от относительной теплотой
мощности (для котлов менее 20 т/ч пара}
Для отопительных и производственно-отопительных котельных
яри наличии разработанной Режимной карта распределения нагрузок
между котлами приведенные ранее расчета допускается не производить.
В этом случае годовые выбросы котельной за базовый год ч даслчкуп-
чий отчетная мэгут быть определены до формуле с использованием
Графике распределения нагрузок, т/год:
м *(I4M"q *м""в У<°\
м„ !'« и»" ! ’
где	- комплексный показатель токсичности источника выбро-
сов, соответствующий средней температуре наружного воздуха за ото-
пительиый период года (удельный выброс), г/Гкал; > 0лет ~ вы“
работка теплоты котельной за зяишй (отопительный) и лет :ий периода
IlVi
соотвотствуицаго года, ккал; - комплексный показатель ток-
сичности выбросов для летнего периода (удельный выброс г Л'кал.
Комплексные показатели токсичности для летнего и зимнего пе-
риодов /, Му* ) определяет с использованием Графика
распределение нагрузок между котлоагрегатами, кг/ккал.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Эзльдович Я.Б. Математическая теория горения и взрыва. -
М.; Наука, 1580,	
И, Семенов Н.Н. Основы горения газообразного топлива, -
Ташкент: Энергия, 1962,
3. Лавров И.В, Цепные реакции- - Л.: Гоохимтехиздвт, 1964.
1. Лыис Б., Эльбе Г. Горение, йламя и взрывы в газах. -
М.: Тло, 1968.
5,	Стаокевич Н.Л. и др. Справочник по газоснабжению и исполь-
зованию газа. - Л.: Недра, 1990.
6,	Левин А.М, Принципы рационального сжигания газа, - Л.:
Недра, ЮТ.
7.	Сигал И.Я. Защита воздушного бассейне при сжигании топли-
ва, - Л.: Недра, ЮТ.
8.	Чвпель В.М., Шур И,А. Сжигание газов в топках котлов и пе-
чей и обслуживание газового хозяйства предприятий, - Л. : Недра,
1'980.
9.	Равич М.Б. Эффективность использования топлива. - М,:
Наука, 1977.
ТО. Равич М.Б. Газ и его применение в народном хозяйстве. -
М.Наука, 1974.
TI. Михеев В.П. Сжигание природного газа. - Л.: Недра, 1975,
J2. Ахмедов Р.Б, Технология сжигания газа й мазута в пароге-
нераторах. - Л.: Цедра, Г>76.	_	
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение...................................................    3
I.	Теоретические с новы сжигания топлива..................... 4
2.	Условия образовали и снижения ЭВ при сжигании топлив ЗБ
3.	Эколого-теплотехнические показатели .эффективности
работы топливосжигаюгчвго оборудования...................... 44
4.	Организшртя комплекс них режимно-наладочтых работ,.,..,.
5.	Методика проведения комплексигх режим но-наладовдых
испытажй котлоагрегатов, работадмих на газообразном
и жадном топливе............................................ 82
6.	Инвентаризация выбросов в атмосферу ЭВ топливосжигаю-
вцч оборудованием............................................  ИЗ
Список литературы............................................  рщ
119