Продолжаются исследования методов снижения выбросов оксидов азота
Ученые Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета и Кошалинского технического университета (Польша) ведут исследования снижения выбросов оксидов азота промышленно-отопительными котлами методом впрыскивания водяного пара. Статья об этом опубликована в журнале Archives of Environmental Protection (http://journals.pan.pl/dlibra/publication/133480/edition/116627/content).
Как известно, при сгорании любого углеводородного топлива (газ, мазут, уголь) образовываются сравнительно безобидная вода и углекислый газ – токсичное вещество, отравляющие свойства которого проявляются при концентрации во вдыхаемом воздухе в несколько процентов. Кроме того, продукты сгорания содержат оксиды азота – оксид и диоксид. Это чрезвычайно опасные для всего живого вещества. Достаточно сказать, что по сравнению со всем известным оксидом углерода (угарный газ), они опаснее примерно в 30 раз. Примерно во столько раз их допустимая концентрация в воздухе меньше, чем для СО.
Особенность оксидов азота в том, что они неизбежно образуются при горении топлива. Продукты неполного горения можно снизить до безопасного уровня, а оксиды азота образуются тем интенсивнее, чем лучше сгорает топливо. В соответствии с термической теорией они образуются в результате окисления азота воздуха в высокотемпературной зоне пламени.
Бороться с оксидами азота можно двумя способами. Первое направление – снижать температуру горения. Но для всего пламени это неприменимо, т.к. означает снижение КПД котлов и увеличение расхода топлива. Другое направление – снижение избытка воздуха в зоне горения. Если будет меньше кислорода, то меньше окислится азота даже при высокой температуре. Но избыток обязательно нужен, иначе топливо полностью не сгорит! Вот тут-то и проявляются уникальные возможности метода впрыска пара. Во-первых, струи пара «бьют» в точно найденные при исследовании зоны интенсивной генерации оксидов азота, снижая температур только в них, а не во всем пламени. Во-вторых, эти же струи активно перемешивают газ и воздух, обеспечивая полное сгорание при значительно меньшем избытке воздуха. Оба этих фактора и обеспечивают требуемое снижение выбросов оксидов азота. А интенсификация горения позволяет даже несколько повысить эффективность использования топлива.
В процессе исследований была доказана уникальная эффективность метода впрыскивания водяного пара с точки зрения снижения выбросов в атмосферу токсичных оксидов азота и оксида углерода. При этом установлено сопутствующее повышение КПД котлов, даже с учетом расхода пара на впрыскивание.
«Метод внедрен во многих котельных Санкт-Петербурга и Ленинградской области. Причем в каждой котельной технология внедрялась на всех котлах – от двух до шести», – рассказал заведующий кафедрой инженерных сетей и систем Кошалинского технического университета (Польша), профессор кафедры теплогазоснабжения и вентиляции СПбГАСУ, д.т.н., профессор Александр Шкаровский.
Дальнейшие планы ученых связаны с развитием этой тематики, внедрением метода на других котельных, различных котлах, в том числе за рубежом.
Теперь обновленный участок трассы с 725 по 761 км в Сегежском районе полностью соответствуют нормативным показателям ровности и прочности дорожной одежды, коэффициента сцепления с покрытием.
Для улучшения технико-эксплуатационных характеристик дороги III технической категории выполнен значительный объем буровзрывных работ и работ по выторфовыванию. Северные территории Карелии одни из самых заболоченных в республике, поэтому дорожниками устроены новые насыпи с заменой слабых грунтов в основании дороги, возведена новая конструкция дорожной одежды с применением современных геосинтетических материалов высокого качества.
Для проведения работ участок капремонта был разбит на три этапа по 12 км каждый. После завершения дорожных работ 37 новых водопропускных труб обеспечивают отвод воды, а 32 локальных очистных сооружения — защиту прилегающих территорий от загрязненных стоков с дороги.
На 36-километровом участке значительно улучшена видимость, обеспечена безопасность дорожного движения: установлено более 16 км барьерного ограждения, 271 дорожный знак. Впервые в Карелии краевые линии дорожной разметки выполнены в виде профильной разметки, создающей шумовой эффект. При наезде на нее водитель слышит характерный звук, предупреждающий о возможном съезде на обочину. Такая мера направлена на снижение риска ДТП со съездом в кювет.