Российские ученые предложили метод эффективного снижения выбросов оксидов азота от газотурбинных установок
Ученые предлагают систему селективного каталитического восстановления. ПНИПУ Москва, 10 янв - ИА Neftegaz.RU. Проведенные учеными Пермского Политеха (ПНИПУ) расчеты доказали, что применение системы селективного каталитического восстановления благоприятно сказывается на очистке продуктов сгорания от оксидов азота.
Статья с результатами исследования опубликована в журнале Вестник ПНИПУ. Электротехника, информационные технологии, системы управления.
В настоящее время в атмосферу выбрасывается 140 тыс. т оксидов азота/год, при этом:
Этот способ возможен только в установках нового поколения, где наличие таких камер предусмотрено сразу при производстве.
В другом методе, добавлении реагентов в выхлопные газы, появляется сложность в получении однородной смеси для качественной очистки.
Метод заключается в том, что помимо реагентов, в газы добавляют еще и катализаторы.
Они:
Технология предполагает химическое восстановление газов с помощью реагентов (мочевина, аммиак) до простейших составляющих паров воды, углекислого газа, азота.
Реагент вводится в поток дымовых газов до катализатора, на поверхности которого происходит очищение.
Тезисы аспиранта кафедры Микропроцессорные средства автоматизации ПНИПУ Н. Черепанова:
Также при увеличении частоты вращения турбины улучшается результат, если использовать в качестве реагента аммиачную воду и ухудшается при использовании мочевины.
Так как концентрация выхлопов от отечественных газотурбинных установок превышает допустимые нормы, грамотная реализация технологии и учет всех необходимых параметров работы уменьшит степень загрязнения окружающей среды.
Напомним, что ранее ученые ПНИПУ предложили перспективный теплозащитный материал с использованием редкоземельных элементов (РЗЭ) для газотурбинных двигателей.
Исследование показало, что применение соединения циркония и редкоземельных элементов является перспективным для создания керамического слоя теплозащитного покрытия, способного выдерживать высокие температуры до 1400 С.
Статья с результатами исследования опубликована в журнале Вестник ПНИПУ. Электротехника, информационные технологии, системы управления.
В настоящее время в атмосферу выбрасывается 140 тыс. т оксидов азота/год, при этом:
- согласно экологической политике России, концентрация оксидов азота в выхлопных газах не должна превышать 30 мг/м3;
- ни одна газотурбинная установка (ГТУ) отечественного производства не может обеспечить соблюдение таких норм.
Газотурбинные установки
- превращают энергию входящего воздуха в механическую работу вала, тем самым обеспечивая движение электрогенератора,
- широко применяются в ракетах и на электростанциях в качестве источника энергии,
- при их работе происходят большие выбросы продуктов сгорания в атмосферу,
- в состав выбросов входит оксид азота токсичный парниковый газ, который способствует глобальному потеплению.
Этот способ возможен только в установках нового поколения, где наличие таких камер предусмотрено сразу при производстве.
В другом методе, добавлении реагентов в выхлопные газы, появляется сложность в получении однородной смеси для качественной очистки.
Система селективного каталитического восстановления
Ученые ПНИПУ предлагают систему селективного каталитического восстановления.Метод заключается в том, что помимо реагентов, в газы добавляют еще и катализаторы.
Они:
- многократно усиливают эффект очистки,
- снижают расходы реагентов и температуру,
- повышают стабильность процесса.
Технология предполагает химическое восстановление газов с помощью реагентов (мочевина, аммиак) до простейших составляющих паров воды, углекислого газа, азота.
Реагент вводится в поток дымовых газов до катализатора, на поверхности которого происходит очищение.
Тезисы аспиранта кафедры Микропроцессорные средства автоматизации ПНИПУ Н. Черепанова:
- мы определяли концентрации оксидов азота на разных режимах работы газотурбинной установки до и после системы восстановления;
- при этом меняли расход реагента, впрыскивая его в выхлопы;
- все теоретические и экспериментальные исследования подтвердили 100% эффективность очистки выхлопных газов от оксидов азота при применении системы восстановления на режиме 0,5 мощности установки.
Также при увеличении частоты вращения турбины улучшается результат, если использовать в качестве реагента аммиачную воду и ухудшается при использовании мочевины.
Так как концентрация выхлопов от отечественных газотурбинных установок превышает допустимые нормы, грамотная реализация технологии и учет всех необходимых параметров работы уменьшит степень загрязнения окружающей среды.
Напомним, что ранее ученые ПНИПУ предложили перспективный теплозащитный материал с использованием редкоземельных элементов (РЗЭ) для газотурбинных двигателей.
Исследование показало, что применение соединения циркония и редкоземельных элементов является перспективным для создания керамического слоя теплозащитного покрытия, способного выдерживать высокие температуры до 1400 С.