Локалізація екологічної загрози забруднення атмосфери від пилу спалювання вугілля на ТЕС

Abstract

Дисертаційна робота присвячена розробці нових високоефективних відцентрово-інерційних апаратів для очистки повітря від промислового пилу. Проведено моніторинг екологічної небезпеки внаслідок забруднення викидами золи при спалюванні вугілля на ТЕС та в котельнях. Оптимальні параметри розроблених пиловловлювачів визначено математичним шляхом і підтверджено експериментально. Дослідження установок показали підвищення ефективності їх роботи на 2-6 %, що зменшує викиди вугільної золи до рівнів граничнодопустимих концентрацій. Розроблена математична модель сепарації твердих частинок в циліндричному циклоні з жалюзійним відокремлювачем, програма матричного регресійного аналізу для встановлення залежності ефективності пиловловлення від геометрії новостворених циклонних апаратів. Розроблені карти розсіювання викидів. Оцінено екологічний, енергетичний та економічний ефект від впровадження нових апаратів. Диссертационная работа посвящена разработке новых высокоэффективных центробежно-инерционных аппаратов для очистки воздуха от промышленной пыли. Мониторинг экологической опасности выделил основные источники загрязнения окружающей среды выбросами золы при сжигании угля на ТЭС и в котельных, выбросы которых превышают ГДК, а также объем, структуру и токсичность выбросов вредных веществ. С целью достижения экологически чистого производства на основании анализа работы аппаратуры для очистки воздуха от пыли разработаны новые оригинальные конструкции пылеуловителей, основанные на использовании в одном корпусе двух степеней очистки – центробежное (в корпусе аппарата) и инерционное (при прохождении пылегазового потока через жалюзийный отделитель). Оптимальные параметры центробежно-инерционных пылеуловителей (длинна цилиндрической части и конусность корпуса) определены математически и подтверждены экспериментально при исследовании реальных пылеуловителей, созданных на основе математической модели аппарата. Стендовые экспериментальные исследования на кварцевой пыли и производственные исследования внедренных установок показали повышение эффективности их работы на 2-6%, что может уменьшить выбросы золы в атмосферу до гранично-допустимых концентраций. Разработана математическая модель отделения твердых частиц в цилиндрическом циклоне с жалюзийным отделителем, которая решена с помощью математического пакета MathCad; программа матричного регрессионного анализа реализована на языке программирования Borland C++ для определения зависимости эффективности пылеулавливания от геометрии ново-созданных циклонных аппаратах. Разработаны карты рассеивания выбросов для случаев очистки газов от золы существующими промышленными аппаратами в сравнении с предложенными, оценён экологический, энергетический и экономический эффект от внедрения новых пылеулавливающих аппаратов в производство. Thesis is dedicated to development of new high-performance centrifugal and momentum devices for refinement of the air from industrial dust. Monitoring of the ecological risk caused by environmental contamination with combustion coil ashes on heat power plants and boiler houses has been conducted. Optimal parameters of dedusters have been mathematically determined and experimentally confirmed. Research of the units has shown an increase in efficiency of their performance by 2-6 %, which allows to reduce coil ashes emission to the maximum permissible concentrations. Mathematical model of separation of solids in a cylindrical cyclone with a blind separator and program of matrix registration analysis for determining of dependence of dedusting efficiency from geometry of the new cyclone devices have been developed. Emission dispersal maps have been developed. Ecological, energy and economic efficiency from implementation of the new devices has been estimated.