Введение
1 Сравнительный анализ соответствия современным нормативам теоретической базы оценок способов снижения влияния работы тепловых электростанций на окружающую атмосферу 22
1.1 Установление системных взаимосвязей и приоритетов в исследованиях процессов обработки выбросов генерирующих предприятий с позиции обеспечения современных нормативов 22
1.1.1 Характерные для единого технологического цикла производства тепла и электроэнергии на тепловых электростанциях параметры газовых выбросов и общая оценка процессов их очистной обработки 22
1.1.2 Сравнительная оценка количества и состава вентиляционных выбросов по котельному и турбинному залам, бункерному и зольному помещениям главного здания ТЭС, помещениям РУ, КРУЭ, в соответствии с современной нормативной базой по ТЭС 34
1.1.3 Инфографическое моделирование структурных взаимосвязей способов снижения влияния работы тепловых электростанций на окружающую среду 41
1.1.4 Теоретическая база методов классификации загрязнителей и выбросов, характерных для единого производственного цикла тепловых электростанций 49
1.1.5 Общая характеристика принципов газоочистки и пылезолоосаждения 54
1.2 Теоретическая база методов определения предельно допустимого выброса (ПДВ) производственных объектов ТЭС 61
1.2.1 Методы определения нормативов загрязнения атмосферного воздуха компонентами производственных выбросов ТЭС в России, ЕС и США 64
1.2.2 Методы определения ПДВ источников выброса дымовых газов и других источников производственных выбросов ТЭС 69
1.3 Теоретическая база существующих методов проектирования основных типов устройств очистки выбросов ТЭС 73
1.3.1 Выбор исходных параметров для проектирования. Упрощения характеристик выбросов, приемлемые для продуктов сгорания газообразного и тведого топлива на ТЭС 73
1.3.2 Определение эффективности золоулавливающих и газоочистных аппаратов 78
1.3.3 Анализ существующих методов расчетов инерционных золоуловителей 84
1.3.4 Осаждение частиц золы на решетках и др. неподвижных препятствиях 97
1.3.5 Анализ применимости конденсационных, сорбционных и термических методов к дегалогенизационной очистной обработке газовоздушных потоков производственных помещений с КРУЭ 106
1.3.6 Анализ способов очистной обработки выбросов с целью десульфуризации продуктов сгорания твердого топлива 114
2 Теоретические основы совершенствования конструирования систем очистки выбросов теплоэнергетических объектов в соответствии с современными нормативами 122
2.1 Совершенствование оценок эффективности систем очистки выбросов от производственных объектов генерирующих предприятий 122
2.1.1 Санитарно – гигиенические оценки соответствия неизотермических выбросов из высоких источников (дымовых труб ТЭС) 122
2.1.2 Оценка энергоэкологической эффективности систем очистки выбросов с парниковыми газами 127
2.2 Совершенствование расчетов ПДВ для высоких источников (дымовых труб ТЭС) 138
2.3 Совершенствование теоретической базы расчетов сепарации мультифазных выбросов производственных объектов теплоэнергетики 142
2.3.1 Математическое моделирование инерционной сепарации взвешенной части дымовых газов 142
2.3.2 Сепарация частиц золы на препятствиях 165
2.4 Совершенствование расчетов конденсационной обработки выбросов помещений КРУЭ для удаления галогенсодержащего компонента SF6 167
2.5 Совершенствование теоретической базы расчетов сорбционной обработки выбросов помещений КРУЭ с галогенсодержащими загрязнителями 174
2.5.1 Анализ термодинамических закономерностей процесса сорбции 174
2.5.2 Уточнение решения задачи о нулевых колебаниях для использования в расчетах параметров сорбционной обработки галогенсодержащих выбросов помещений КРУЭ 190
2.5.3 Учет уточнения решения задачи о дисперсионных силах в расчетах фонтанирующего режима полидисперсного материала для десульфуризации и других процессов чистых технологий угольной генерации 203
2.5.4 Параметры термообработки галогенсодержащих загрязнителей выбросов помещений КРУЭ 214
2.5.5 Комплексная обработка выбросов помещений КРУЭ с галогенсодержащими веществами 224
3 Верификация результатов теоретических исследований по очистной обработке производственных выбросов ТЭС. Сравнение с данными численных исследований 227
3.1 Расчеты движения гомогенных и гетерогенных потоков дымовых газов и производственных выбросов ТЭС на основе комплексов CFD 227
3.1.1 Выбор математической модели численных расчетов гомогенного потока выбросов 227
3.1.2 Выбор математической модели численных расчетов гетерогенного потока выбросов 231
3.1.3 Проверка корреляции значения Rer со степенью осаждения частиц золы из потоков выбросов в аппаратах с завихрительными устройствами 235
3.1.4 Проверка возможности использования числа Rer при инерционном осаждении частиц золы на препятствие из обтекающего потока 243
3.2 Оценки поверхностного взаимодействия частицы золы и препятствия после касания (зацепления) 257
3.2.1 Учет вандерваальсового взаимодействия при касании препятствия взвешенной в потоке частицей золы 261
3.2.2 Учет влияния упрощений, введенных в задачу о нулевых колебаниях, на корректность ее решения 272
3.2.3 Вклады различных видов взаимодействий в захват препятствием частиц золы. Зависимость величины вклада от электростатических характеристик золы и пыли 274
3.3 Расчеты высоты начального подъема струи над высоким источником –дымовой трубой ТЭС 279
4 Опытные исследования адсорбционного и термического узлов системы комплексной обработки выбросов помещений КРУЭ с загрязнителями глобального действия – галогенсодержащими веществами 290
4.1 Опытное исследование режимов фонтанирования полидисперсного адсорбента в узле адсорбционной обработки выбросов 290
4.1.1 Сравнение с существующими исследованиями фонтанирования монодисперсных материалов 290
4.1.2 Опытное определение характеристик фонтанирования полифракционного материала 294
4.2 Результаты опытных исследований горелочных устройств узла термической обработки выбросов помещений КРУЭ и методика расчета систем термообработки 306
4.3 Полуэмпирическая модель образования автослоя в процессах сепарации частиц золы на элементах пористого слоя из сеточных (тканых) материалов. 315
5 Экономическая оценка предотвращенного ущерба от вредных компонентов выбросов ТЭС. Анализ рисков инвестиций в теплоисточники. Использование результатов исследований в проектировании и учебной работе 322
5.1 Расчеты предотвращенного ущерба от снижения выброса NOx, НМЛОС и CO. Общие положения 322
5.1.1 Комплексная обработка выбросов помещений КРУЭ с галогенсодержащим загрязнителем. 327
5.1.2 Фонтанирующий слой в процессе хемосорбции галогенсодержащих загрязнителей вентиляционных выбросов помещений КРУЭ ТЭС 334
5.1.3 Анализ базовой линии и условия дополнительности по ПСО комплексной обработки выбросов помещений КРУЭ с галогенсодержащими загрязнителями 339
5.1.4 Обработка выбросов с косвенными парниковыми газами (НМЛОС и CO) 345
5.2 Методика расчета комплексных энергоэкологических показателей
источников выбросов теплоэнергетики и экологических рисков при наличии парниковых газов. Общие положения 350
5.2.1 Выбор системы отопления на базе комплесных энергоэкологической показателей источника теплоснабжения с учетом выброса парниковых газов и экологических рисков инвестиций 362
5.2.2 Комплексные энергоэкологические и экономические оценки соответствия источника выброса парниковых газов – теплогенератора на газовом топливе. Экологические риски инвестиций в газоснабжение 367
5.3 Использование результатов исследований в проектировании и учебной работе 372
Основные условные обозначения 374
Список цитированных источников 378
