Návrh technického řešení pro snížení obsahu NOx ve spalinách

Petr Večeřa

Bachelor's thesis

The Proposal of Technical Solving for Decrease NOx Content in Burnt Gas

Abstract:

Práce je zaměřena na hledání možného řešení redukce emisí oxidů dusíku (NOx) ve spalovacím procesu a způsobu jeho řízení na energetickém zařízení tepelného zdroje FK31 spalující fosilní paliva. Součástí práce je teoretická studie kombinovaná s praktickými poznatky v oblasti řízeného snižování produkce emisí oxidů dusíku. V první části je provedeno stručné seznámení se s vlivy oxidů dusíku na člověka, životní prostředí, emisní situací a nově platnými emisními limity v České republice. Jsou zde popsány palivové vlastnosti mající vliv na emise oxidu dusíku a mechanismy vzniku oxidů dusíku při spalování. Tato část je také zaměřena na metody ve snižování emisí oxidu dusíku a popisuje nejnovější způsoby jeho monitorování a řízení. V druhé části jsou specifikovány návrhy možných způsobů řešení vedoucí k dosažení nízké produkce oxidů dusíku na stávajícím technologickém zařízení tepelného zdroje FK31. K zamezení vzniku oxidů dusíku (NOX) během procesu hoření posuzuji možnosti vlivu primárních opatření (např. o přípravu paliva a podmínky spalovacího procesu) a sekundární opatření, které spočívá v chemickém odstranění již vzniklých NOX ze spalin. Důraz je zde kladen zejména na metody redukce emisí oxidů dusíku prostřednictvím technologie selektivní nekatalytické redukce (SNCR) při spalování. Praktická část využívá poznatky aktuálního stavu na možné způsoby řízení dávkovacích komponentů s vazbou na monitorování vstupních i výstupních veličin.

Abstract:

The work is focused on searching a possible solution of reduction the emissions of Nitrogen oxides s (NOx), in the combustion and its method of control on the energy device of the heat source FK31, burning the fossil fuels. Part of this work is a theoretical study, combined with practical knowledge in the field of controlled reduction of production of emission of Nitrogen oxides . In the first part, there is a brief introduction of the effects of Nitrogen oxides on humans, the environment, the situation of emission and the newly applicable emission limits in the Czech Republic. There are described the fuel characteristics having an effect on the emissions of Nitrogen oxides and the mechanisms of formation of Nitrogen oxides during combustion. This part is also directed to methods of reducing Nitrogen oxides emissions and describes the latest methods of monitoring and control. In the second part, there is specified the suggestions for possible ways of solution for achieving low production of Nitrogen oxides in the existing process equipment, heat source FK31. To avoid the formation Nitrogen oxides s (NOx) during the combustion, I assess the possibility to influence the primary measures (eg fuel preparation and conditions of the combustion) and secondary measures, which lies in the chemical removal of already existing NOX from the flue gas. Placing the emphasis mainly on methods of reducing Nitrogen oxides emissions through technology non-catalytic elective reduction (SNCR), during combustion. Practical part uses the knowledge of the current state on possible ways to control the dosing components, linked to the monitoring of input and output variables.

Keywords

oxidy dusíku, snižování emisí, vlastnosti oxidů dusíku, snižování oxidů dusíku, spalování, SCR (selektivní katalytická redukce), SNCR (selektivní nekatalytická redukce), teplotní okno, DeNOx (denitrogenizace), stechiometrie, tepelný zdroj, bilance, optimalizace, přenos.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 6. 2014

Accessible from:: 13. 6. 2014

Thesis defence

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Applied Informatics

Bachelor programme / field:
Engineering Informatics / Information and Control Technologies