Uchafuzi: mwako mwingi huko Beijing kupigana dhidi ya SMOG, NOx na CO

Shiriki makala hii na marafiki zako:

Tatizo la Beijing: kupunguza uzalishaji wa NOx (oksidi za nitrojeni) kutoka kwa boilers kwa afya ya umma. Kikwazo kali juu ya uzalishaji wa NOx kutoka kwa boilers ilianzishwa kupambana na smog katika Beijing. Dr Gregory Zdaniuk, Joel Moreau na Lu Liu wanatazama matumizi ya mwako mwingi, mada yameondolewa kwa muda mrefu kwenye Econologie.com hasa kupitia kazi za Rémi Guillet ambaye huchapisha mawazo yake na kufanya kazi mara kwa mara.

Beijing inakabiliwa na uchafuzi wa mazingira na inatafuta ufumbuzi

Kukua kwa haraka kwa viwanda nchini China kumesababisha viwango muhimu vya uchafuzi wa hewa, ambayo kwa kweli huathiri afya ya Kichina, katika miji mikubwa hasa na kwa miaka mingi! Sababu ni trafiki barabara, viwanda vya makaa ya mawe na joto la majengo. Manispaa ya Beijing anataka kuboresha ubora wa hewa na ni mbele ya kupambana na uchafuzi wa hewa. Inafanya jitihada kubwa za kushughulikia hili, ikiwa ni pamoja na kupiga marufuku mitambo mpya ya makaa ya mawe, kuzuia trafiki na kutumia teknolojia mpya ili kuboresha mwako na kupunguza NOx hasa. the mwako mwingi ni moja ya mbinu hizi za baadaye!

"Vita dhidi ya Smog": Manispaa ya Beijing ameanzisha mfululizo wa hatua za utafiti kupambana na uchafuzi wa hewa:

Kupiga marufuku makaa ya mawe kwa mitambo mpya
Uboreshaji wa kisasa na wa lazima wa vifaa vya makaa ya mawe zilizopo
Vikwazo juu ya usajili wa magari mapya na trafiki ya kila siku
Kukuza uhamaji wa umeme
Kukuza teksi inayotumiwa na gesi asilia (methane) na usafiri na LPG (propane-butane)
Maendeleo ya kuendesha gari na baiskeli
Vikwazo vidogo kwa NOx katika boilers mpya na zilizopo gesi

Tangu 1er Aprili 2017, vifaa vinapaswa kufikia mipaka ya NOx kwa boilers mpya na zilizopo za gesi, ambazo ni hata viwango vya juu (!!) vya Umoja wa Ulaya. Manispaa pia imeweka motisha ili kupunguza uzalishaji wa NOx kutoka kwa boilers za gesi; kwa hiyo, boilers za 1 500 zimebadilishwa kuwa 2016.

Kupunguza NOx katika boilers inawezekana injecting maji au mvuke ndani ya ukanda wa moto ; hii ndiyo ambayo inatumia na inataka kuendeleza Beijing, kwa kutumia mfumo uliotengenezwa Ulaya wakati wa miaka ya mwisho ya 15 hasa juu ya kazi ya Rémi Guillet. Njia za baada ya matibabu kwa mfano, kuchagua kichocheo kupunguza SCR au kuchagua kupunguza yasiyo ya kichocheo - kutibu uzalishaji wa NOx baada ya mafunzo. Mbinu za kudhibiti mwako kuzuia malezi ya NOx.

Mbinu za kupitishwa huwa na gharama kubwa zaidi na hazijatumiwi kwa kawaida kwenye boiler chini ya 10 MW.

Beijing ya kali NOx mipaka kwa boilers

Kwa mujibu wa Kiwango cha Utoaji wa Machafu ya Air kwa Boilers (DB11 / 139-2015), vifaa mpya na makaa ya mawe na gesi Kikomo cha NOx cha 30mg / Nm3 , wakati mitambo iliyopo ina kikomo cha 80mg / Nm3. Kwa kulinganisha hapa Ulaya, kikomo sawa cha NOx kilichowekwa na maelekezo ya Ulaya ni 100 mg NOx / Nm3... ni mara 3 zaidi kuliko nchini China!

Mbali na mipaka kali ya kisheria, Beijing imeanzisha mpango wa motisha wa kiuchumi ili kupunguza NOx kwa boilers zilizopo gesi. Miradi ya ukarabati hupatiwa kwa mujibu wa kiasi cha NOx wanaohifadhi. 1 500 gesi boilers yamebadilishwa kwa 2016. Katika 2017, Beijing ilibadilishana sawa ya 7 GW ya nguvu ya mafuta ya joto ya boiler, au juu ya nguvu ya mafuta ya mitambo ya nyuklia ya 2!

Uundaji wa NOx unatofautiana karibu na exponentially na joto la moto. Njia kuu ya kudhibiti NOx ni kupunguza joto la moto. Hii inaweza kufanyika kwa njia kadhaa:

Changamoto kwa wahandisi ni kupunguza kiwango cha joto la moto wakati wa kudumisha utulivu wa moto na ufanisi wa boiler. Usalama pia ni muhimu, hasa linapokuja suala la EGR, kwa sababu ya hatari ya mlipuko wa monoxide kaboni (CO) uwezekano wa kutosha katika kutolea nje!

Mfumo wa mwako wa mvua na pampu ya mvuke ya maji (PAVE)

Sindano ya maji au mvuke husababisha mabadiliko ya stoichiometry (uhusiano wa kiasi kati ya vioksidishaji na vioksidishaji) - na hivyo joto la moto wa adiabatic - wa mchanganyiko hewa-mafuta. Kuongezea kwa maji pia "kutawanya" kalori zinazozalishwa na mwako. Vipengele vyote viwili husababisha kupungua kwa joto la mwako - rangi ya moto wa gesi ya kijivu huwa inakuwa kijivu-njano. Ikiwa joto la moto hupunguzwa kwa kutosha, NOx itakuwa karibu tena kutengeneza na utendaji wa joto wa boiler utahifadhiwa.

Moto wa gesi inayowaka mvua
Mwako mwingi (methane)
Moto wa gesi kavu mwako
Mwako wa kavu (methane)

Kielelezo 1: Mchoro huo huo unaofanywa kwa njia ya mwako wa mvua (juu) na hali ya mwako wa kavu (chini)

Mfumo wa pampu ya mvuke ya maji (WVP, au Maji ya mvuke ya mvuke, PAVE) ni njia ya kuchomwa moto kwa Ph.D Rémi Guillet iliyoendelezwa na yenye hati miliki katika 1979, kampuni ya CIEC iliyoko Paris na ambayo imekuwa sehemu ya kikundi cha ENGIE tangu 2004. Inajumuisha Kueneza joto na unyevu wa hewa ya mwako na kupona joto la busara na gesi za mwako. Kwa kufanya hivyo, sprayers mbili huwekwa katika mtiririko wa hewa: moja katika hewa ya hewa safi na nyingine kati ya condenser na chimney, kama inavyoonekana kwenye Kielelezo 2. Vipengele vyote ni chuma cha pua na burner inafanywa kushughulikia hewa ya mwako yanayojaa unyevu. Jiometri ya burner ya sindano ya maji haina chochote cha kufanya na ile ya burner ya chini ya NOX (ukuta moja mara mbili)

Mchoro wa boiler ya kupambana na NOx ya mvua ya mwako
Mchoro wa boiler ya kupambana na NOx ya mvua ya mwako

Kama umande wa gesi mwako zinazoingia katika condenser ni, bila shaka, kuongezeka (~ 58 ° C katika kesi ya mwako wa kawaida ~ 68 ° C katika kesi ya mwako mvua) joto zaidi latent limepatikana katika mkondishaji. Hii ikilinganishwa na boiler ya kawaida ya kukimbia kwa ufanisi na kuanza kurudi joto la maji. Kwa kuongeza, ahueni ya ziada ya joto ambayo hutokea katika mnara wa kutolea nje hupunguza gesi za flue kwa joto la chini sana kuliko boiler ya kawaida. Matokeo yake, mfumo PAVE ina ufanisi zaidi kuliko boiler ya kawaida ya kukimbia.

Kielelezo 3 kinalinganisha ufanisi wa mfumo wa mwako wa PAVE na boiler ya kawaida ya kukimbia kama kazi ya joto la kurudi condensation. Inaonyesha kwamba kuanza kwa condensation ni kubadilishwa kwa joto ya juu ya kurudi, na kufanya kusafisha mfumo mgombea bora kwa maombi retrofit ambapo si rahisi ya kupunguza ujenzi wa kurudi joto (high kawaida bomba joto)

Mfumo wa PAVE una sifa ya joto la chini sana, hivyo linaweza kufikia uzalishaji wa chini wa NOx. Kikomo cha 30mg / Nm3 kinafikiwa kwa urahisi kwa muda mrefu kama hewa ya mwako inakabiliwa na 60 ° C na kuweka joto kali. Kwa upande mwingine, burners "kavu" chini Nox na Ultra za Nox hawezi kufikia ngazi kulinganishwa Nox uzalishaji kwa kutumia kiwango kikubwa cha EGR na uwezekano kuchoma vyumba oversized.

Katika mfumo wa kawaida wa mwako (pamoja na hewa ya anga), kupunguza joto la moto chini ya joto fulani kunaweza kusababisha uundwaji wa CO lakini hii sio kwa boiler ya PAVE ambayo huwaka gesi ya asili hiyo ni mafuta ambayo priori hupata urahisi mwako.

Zaidi ya hayo, utendaji wa mzunguko wa PAVE haujapunguza joto la mwako chini kwa njia ya kusindika maji mengi wala hata kupunguza kiwango cha O2 katika kioksidishaji kwa njia sawa: na hatari ya mafunzo ya CO ni priori iliyoondolewa na mzunguko wa PAVE.

Kupungua uzalishaji wa Nox na kupunguza maji plume hatari dohani plagi (kupitia unyevu chini katika moshi) ni madhara furaha: chini smog hatari (ambapo katika hali ya mwako wa gesi asilia kutokana na mchanganyiko wa maji plume + Nox) pamoja na utendaji mafuta ya mzunguko upeo ni ...



Mradi wa kwanza wa mvuke wa maji wa China na CIEC

Katika miaka ya mwisho ya 15, kampuni ICCS ilitumia mfumo wa PAVE katika nchi kadhaa za Ulaya, hasa katika Ufaransa, lakini pia Ujerumani na Italia. Kama mipaka ya NOx haizidi kuwa imara katika Ulaya, mfumo huo umewekwa kama kipimo cha kuokoa nishati.

 

Ukilinganishaji wa kupambana na NOx mvua na kavu
Kielelezo 3: Ufanisi kwenye PCI ya boiler PAVE (WVP) na boiler yenye condensation ya kawaida kulingana na joto la kurudi

Katika 2016, Uhandisi wa Gesi ya Beijing United na Teknolojia imepata mkataba kutoka chuo kikuu huko Beijing ili upya boiler yake. Ilihusisha kubadilisha boiler ya makaa ya mawe na kufunga mfumo mpya wa gesi. Iliamua kuanzisha mfumo wa PAVE nchini China kwa mara ya kwanza.

Kunyunyizia mnara kwenye upande wa chimney wa boiler ya PAVE

Mfumo huu unajumuisha mbili boilers za gesi za kukimbia gesi za 5,6 kila mmoja ili moto kwenye chuo kuhusu 160 000 m2 inapokanzwa uso. Mfumo umekuwa ukubwa kwa uwezo wa 200000 m2 kwa kutarajia kazi ya upanuzi wa baadaye. Mtandao wa usambazaji wa joto umetengenezwa kwa joto na kurudi joto la 70 ° C / 50 ° C. Vipande vyote vya mwisho vinasimamiwa na valves za njia tatu, ambayo inafanya mabadiliko ya joto la kurudi. Moja tu ya boiler ya 2 imetumika kwa wakati huu katika PAVE, boiler ya pili ina vifaa vya kiwango kikubwa na chafu cha chini cha NOx. Hii itaruhusu vipimo vya kulinganisha kwa muda.

kuwaagiza lilifanywa March 2017, Nox uzalishaji inafanyiwa majaribio 23 mg / Nm3 (kusahihishwa 3,5% ya O2), chini ya kikomo cha 30 mg / Nm3. ufanisi wa jumla wa boiler mara 107% - kurudi joto 45 ° C na CO ulipimwa 0 mg / Nm3!

Ajabu ya baadaye kwa boilers na pampu ya mvuke ...

Kusafisha ni teknolojia mwako kufikia Nox Ultra-chini na mavuno ya juu (109% kwenye PCI) na gharama za chini kwa kawaida boilers kondensorpannor matengenezo. PAVE inaweza kuwekwa kwenye boiler iliyopo bila kupoteza kwa uwezo mkubwa, wakati urekebishaji wa kawaida wa burner ya chini ya NOx inaweza kupunguza kiasi kikubwa. Inakabiliwa na shida mbaya ya smog, Beijing ni mstari wa mbele katika kupambana na uchafuzi wa hewa na vitendo hivi vinapaswa kuzingatiwa na watunga sera duniani kote.

Sisi kushiriki katika maendeleo ya makala hii:

Dr Gregory Zdaniuk, Mkurugenzi Mtendaji wa Uhandisi, Engie China
Joël Moreau, Naibu Mkurugenzi Mkuu wa ICCS
Lu Liu, naibu mhandisi mkuu wa Buget

Tafsiri na Christophe Martz, mhandisi na meneja wa wahariri wa Econologie.com

Nakala kutoka kwa chanzo hiki kwa Kiingereza


Jifunze zaidi:
- "Mwako wa mvua" ulielezewa na R.Guillet kwenye vikao
- Piga muhtasari: Mwako mwingi na utendaji wake
- Uchunguzi wa mwako wa mvua, programu ya DHC
- Patent ya 1923 juu ya kukimbia kwa hewa ya mwako
- Msingi na Rémi Guillet

Picha za Facebook

Maoni ya 2 juu ya "Uchafuzi wa mazingira: Mwako mwingi huko Beijing kupambana na SMOG, NOx na CO"

  1. Kuna ufumbuzi chache kwa SMOG, NOx, CO2 na CO kulingana na teknolojia ya Maisotsenko ya Mzunguko. M-Cycle ina uwezo wa kupunguza hewa hadi 30-50%. Kwa kuongeza, M-Cycle hupunguza joto la joto chini ya 50 C na ufanisi wa 98% (ripoti ya GTI, Chicago). Maisotsenko Exergy Tower huchota CO2 kutoka hewa na umeme na maji ya kunywa. Maelezo yote ni wazi na inapatikana kupitia utafutaji wa Google

Kuacha maoni

Anwani ya barua pepe yako si kuchapishwa. Mashamba required ni alama *