Зниження викидів оксидів азоту в котлі ТП-92 Добротвірської ТЕС під час експлуатації на непроектному паливі
Автор: Миколюк Володимир Русланович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Теплоенергетика
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2025-2026 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Миколюк В.Р. Юрасова О.Г. (керівник). Зниження викидів оксидів азоту в котлі ТП-92 Добротвірської ТЕС під час експлуатації на непроектному паливі. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2025. Розширена анотація. Забезпечення належного рівня охорони навколишнього природного середовища посідає одне з провідних місць серед ключових пріоритетів при аналізі впливу діяльності підприємств на екологічну ситуацію в кожній окремій країні. Сьогодні масштаби екологічної кризи неухильно зростають, що свідчить про необхідність систематичної уваги до цієї проблеми. Особливої актуальності набуває проблема забруднення атмосферного повітря шкідливими оксидами азоту (NOx). Вони утворюються внаслідок процесів окислення, які відбуваються при спалюванні палива. Водночас цей процес супроводжується посиленням вимог до дотримання екологічних стандартів у всіх сферах господарської діяльності, зокрема у сфері енергетики. Яскравий приклад таких вимог демонструють положення Директиви 2010/75, яка встановлює гранично допустимі рівні викидів, що утворюються у процесі спалювання палива, для мінімізації негативного впливу на довкілля. У зв’язку з тим, що на теплові електростанції України все частіше надходить тверде паливо, якість якого часто перебуває на непроектному рівні, виникає цілий комплекс проблем, спрямованих на підвищення ефективності процесу його спалювання. Вирішення цих проблем потребує значної уваги до дослідження та розробки інноваційних методик, які дозволяють детально визначати вплив характеристик палива на режими роботи та техніко-економічні показники обладнання. Особливу роль також відіграє оцінка обсягів викидів оксидів азоту з продуктами горіння в процесі спалювання органічного палива у пиловугільних парових котлах за триступеневою схемою. На сучасному етапі значна частина устаткування теплоенергетичного 5 сектору українських ТЕС вже вичерпала свій проектний ресурс. У таких умовах використання палив низької якості стає додатковим викликом для експлуатації пиловугільних котельних агрегатів, що часто вимагає розробки і впровадження комплексу реконструктивних заходів. Одним із найбільш ефективних напрямків модернізації є впровадження технології спалювання палива в пиловугільних парових котлах за триступеневою схемою, яка дозволяє не лише оптимізувати процеси горіння, але й зменшити вплив на довкілля шляхом скорочення шкідливих викидів у атмосферу. Завдяки цьому підходу можливо досягнути покращення техніко-економічних характеристик роботи ТЕС, забезпечити їх стабільну експлуатацію у складних умовах і водночас зменшити залежність від високоякісного палива, що є критично важливим для енергетичного сектора країни в сучасних реаліях [1, 2]. Вважаю, що ця тема нині є надзвичайно актуальною, адже вона пов’язана з нагальною потребою зменшення обсягів викидів оксидів азоту в відхідних газах. Це необхідно здійснювати за допомогою ефективних, економічно вигідних і компактних технологій, які відповідатимуть усім вимогам українського та європейського екологічного законодавства [3]. Усі зазначені проблеми залишаються актуальними для енергетичного обладнання Добротвірської ТЕС, зокрема для котлів типу ТП-92. Об’єкт дослідження – процеси утворення оксидів азоту під час спалювання твердого органічного палива непроектної якості в котлі. Предмет дослідження – закономірності та параметри утворення оксидів азоту під час спалювання твердого органічного палива непроектної якості в котельному агрегаті ТП-92. Метою дослідження є процес спалювання непроектного пиловугільного палива в паровому котлі ТП-92, для зниження викидів оксидів азоту в навколишнє середовище, а також підвищення ефективності його роботи. В першому розділі роботи представлено аналітичні дослідження роботи парового котла ТП-92 за умови переведення процесу його спалювання за 6 триступеневою схемою. Розглянуто особливості конструкції та експлуатації парового котла ТП-92 на непроектному паливі. Другий розділ присвячено аналізу теплових характеристик котла ТП-92 на викиди NOx в навколишнє середовище. Здійснено розрахунок поправок до теплових характеристик котла ТП-92 при спалюванні непроектного палива. У третьому розділі представлено дослідження теплових характеристик котла ТП-92 і зміни концентрації NOx на виході з нього. Встановлено вплив режимних характеристик котла ТП-92 на вихід оксидів азоту NOx під час спалювання непроектного вугілля за триступеневою схемою. В економічній частині розглянуті питання оптимізації роботи енергоблока 150 МВт Добротвірської ТЕС, здійснена оцінка теплової економічності після реконструкції за триступеневою схемою спалювання палива. В розділі автоматизації розглянуто автоматичне регулювання параметрів та керування процесами котла ТП-92, а також проведено підбір приладів та засобів для її реалізації [4]. Ключові слова: ТЕС, енергоблок, котел, вугілля, процес спалювання, оксиди азоту, димові гази. Перелік використаних літературних джерел: 1. Омеляновський П., Мисак Й. Теплова енергетика - нові виклики часу. Львів. НВФ «Українські технології».2009р.- 660 с. 2. Чепурний М. М. Енергозбережні технології в теплоенергетиці / М. М. Чепурний, С. Й. Ткаченко. – Вінниця : ВТНУ, 2009. – 114 с. 3. Варламов Г.В., Любчик Г.М., Маляренко В.А. Теплоенергетичні установки та екологічні аспекти виробництва енергії. – К.: Політехніка, 2003. – 228 с. 4. Орнатський П.П. Автоматичні вимірювання та прилади: Підручник для вузів. – К.: Вища школа, 1980. – 560 с.