Снижение вредных выбросов, включая парниковые газы, при кислородном сжигании твердого топлива в циркулирующем кипящем слое

Сложности улавливания СО2 в значительной степени связаны с его низкой концентрацией в дымовых газах. Поэтому альтернативой при сжигании топлива может служить использование кислорода в качестве окислителя вместо воздуха. Кислородное сжигание топлива позволяет получить дымовые газы с содержанием СО2 более 90 % и небольшим количеством неконденсирующихся газов. При реализации метода необходимо обеспечить ре-циркуляцию части дымовых газов, вводя их в зону горения так, чтобы создать необходимые температурные условия. Установки с циркулирующим кипящим слоем (ЦКС) обладают некоторым преимуществом по сравнению с факельными при использовании кислородного сжигания. Турбулентная природа зоны слоя обеспечивает качественное смешение твердых частиц и их взаимодействие с газом. Высокая теплоемкость материалов на линии возврата и уровень охлаждения этих частиц влияет на способность установок с ЦКС поддерживать практически неизменную температуру слоя, что делает возможным ожижение концентрацией кислорода. Высокая концентрация кислорода позволяет снизить рециркуляцию дымовых газов и уменьшит затраты электроэнергии на собственные нужды. Целью настоящей работы является комплексное снижение вредных выбросов (двуокиси углерода, оксидов азота и серы, закиси азота) при сжигании твердых топлив в энергетических котлах с циркулирующим кипящим слоем. Основные задачи включают в себя моделирование процессов образования и подавления вредных выбросов при сжигании топлив в среде кислорода с рециркуляцией СО2, расчетные исследования влияния свойств биомассы на выбросы оксидов азота, исследование влияния гидродинамических параметров на снижение выбросов оксидов серы путем подачи известняка в топку с циркулирующим кипящим слоем, обобщение результатов и разработка рекомендаций по комплексному снижению вредных выбросов.