Дослідження процесу сумісного спалювання природного газу з rdf в модельній камері згоряння

Анотація

Виробництво та утилізація палива, отриманого з твердих побутових відходів (RDF/SFR), є ефективним методом економії викопного палива та зменшення викидів шкідливих речовин та парникових газів на полігонах та сміттєзвалищах. Україна має потенціал для виробництва щорічно близько 2,5–3,5 млн. тонн палива з твердих побутових відходів з теплотою згорання 10–25 МДж/кг. У разі залучення цих видів палива в енергетику України можна отримати до 2500 ГВт×год електроенергії та 4500 ГВт×год теплоти щорічно. Одним з перспективних варіантів залучення палива з твердих побутових відходів до енергетичного сектору є їх спалювання, включаючи спільне спалювання з природним газом, спрямоване на виробництво теплоти та електроенергії, зокрема на існуючих котлах малої та середньої потужності пари, з дотриманням суворих екологічних вимог (Директива ЄС 2010/75 про промислові викиди та ін.).

Для проведення цього дослідження ми вибрали газомазутний пальник ГМП-16, встановлений у циліндричній камері згоряння. Газомазутні водогрійні котли марки КВГМ, які призначені для опалення та гарячого водопостачання, оснащені пальниками цього типу. При комп'ютерному моделюванні процесу спалювання було вивчено вплив додавання палива з твердих побутових відходів на процес спільного спалювання для визначеної геометрії елементу камери згоряння (з пальником теплової потужності 18,6 МВт). Ми отримали розрахункові залежності температур, швидкостей, розподілу концентрацій газових компонентів, залишку вуглецю у твердій фазі, а також концентрації оксидів азоту та оксиду вуглецю в камері згоряння. Наші розрахунки показують, що додавання частки палива з твердих побутових відходів у кількості до 20% (за теплом по входу) під час їх спільного з природним газом істотно не змінює техніко-екологічні показники роботи камери згоряння.