Application of Flue Gas Cleaning Technologies for Solid Fuel Boilers of Combine Heat and Power Plants
The ways to achieve the requirements of modern environmental legislation of Ukraine and the European Union regarding the limiting emissions of pollutants from large and medium-sized combustion plants concerning the solid fuel steam boilers of municipal and industrial combine heat and power plants (C...
Збережено в:
| Дата: | 2025 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України
2025
|
| Онлайн доступ: | https://journals.uran.ua/jme/article/view/328276 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Energy Technologies & Resource Saving |
Репозитарії
Energy Technologies & Resource Saving| id |
oai:ojs.journals.uran.ua:article-328276 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Energy Technologies & Resource Saving |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-06-25T20:06:05Z |
| collection |
OJS |
| language |
English Ukrainian |
| format |
Article |
| author |
Горяной, С. В. Вольчин, І. А. |
| spellingShingle |
Горяной, С. В. Вольчин, І. А. Application of Flue Gas Cleaning Technologies for Solid Fuel Boilers of Combine Heat and Power Plants |
| author_facet |
Горяной, С. В. Вольчин, І. А. |
| author_sort |
Горяной, С. В. |
| title |
Application of Flue Gas Cleaning Technologies for Solid Fuel Boilers of Combine Heat and Power Plants |
| title_short |
Application of Flue Gas Cleaning Technologies for Solid Fuel Boilers of Combine Heat and Power Plants |
| title_full |
Application of Flue Gas Cleaning Technologies for Solid Fuel Boilers of Combine Heat and Power Plants |
| title_fullStr |
Application of Flue Gas Cleaning Technologies for Solid Fuel Boilers of Combine Heat and Power Plants |
| title_full_unstemmed |
Application of Flue Gas Cleaning Technologies for Solid Fuel Boilers of Combine Heat and Power Plants |
| title_sort |
application of flue gas cleaning technologies for solid fuel boilers of combine heat and power plants |
| title_alt |
Застосування технологій очищення димових газів для твердопаливних котлів теплоелектроцентралей Застосування технологій очищення димових газів для твердопаливних котлів теплоелектроцентралей |
| description |
The ways to achieve the requirements of modern environmental legislation of Ukraine and the European Union regarding the limiting emissions of pollutants from large and medium-sized combustion plants concerning the solid fuel steam boilers of municipal and industrial combine heat and power plants (CHPP) in Ukraine is analyzed in the paper. The environmental requirements and technologies for cleaning flue gases of solid fuel boilers from the main pollutants, namely particulate matter, sulfur dioxide and nitrogen oxides, were considered, and the effectiveness, advantages and limitations for the implementation of these technologies on existing boilers of thermal power plants were analyzed. The existing state of gas cleaning equipment, put into operation more than fifty years ago, does not meet current environmental requirements, and the urgent issue is the reconstruction and modernization of existing and the construction of new gas cleaning plants. The use of fabric filters, electrostatic filters and wet scrubbers with a Venturi tube will allow to fulfill the requirements of European directives on dust emission limit values, and the most rational solution will be to use the existing wet scrubbers with a Venturi tube, which are equipped on the vast majority of CHPPs, by significantly increasing the specific flow rate of liquid for irrigation. For the capture of gaseous pollutants, a promising direction is the use of ammonium reagents for highly efficient desulfurization and obtaining ammonium sulfate as a desulfurization product, which is a mineral fertilizer, and the reduction of nitrogen oxides to molecular nitrogen. The use of an aqueous solution of ammonia in a wet scrubber with a Venturi tube will allow to simultaneously capture fly ash and sulfur dioxide in one device. To reduce nitrogen oxide emissions in CHPP boilers, it is advisable from the point of view of investment costs and spatial conditions to use the method of selective non-catalytic reduction. |
| publisher |
Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України |
| publishDate |
2025 |
| url |
https://journals.uran.ua/jme/article/view/328276 |
| work_keys_str_mv |
AT gorânojsv applicationoffluegascleaningtechnologiesforsolidfuelboilersofcombineheatandpowerplants AT volʹčinía applicationoffluegascleaningtechnologiesforsolidfuelboilersofcombineheatandpowerplants AT gorânojsv zastosuvannâtehnologíjočiŝennâdimovihgazívdlâtverdopalivnihkotlívteploelektrocentralej AT volʹčinía zastosuvannâtehnologíjočiŝennâdimovihgazívdlâtverdopalivnihkotlívteploelektrocentralej |
| first_indexed |
2025-07-17T12:03:14Z |
| last_indexed |
2025-09-17T09:27:59Z |
| _version_ |
1843502807677665280 |
| spelling |
oai:ojs.journals.uran.ua:article-3282762025-06-25T20:06:05Z Application of Flue Gas Cleaning Technologies for Solid Fuel Boilers of Combine Heat and Power Plants Застосування технологій очищення димових газів для твердопаливних котлів теплоелектроцентралей Застосування технологій очищення димових газів для твердопаливних котлів теплоелектроцентралей Горяной, С. В. Вольчин, І. А. The ways to achieve the requirements of modern environmental legislation of Ukraine and the European Union regarding the limiting emissions of pollutants from large and medium-sized combustion plants concerning the solid fuel steam boilers of municipal and industrial combine heat and power plants (CHPP) in Ukraine is analyzed in the paper. The environmental requirements and technologies for cleaning flue gases of solid fuel boilers from the main pollutants, namely particulate matter, sulfur dioxide and nitrogen oxides, were considered, and the effectiveness, advantages and limitations for the implementation of these technologies on existing boilers of thermal power plants were analyzed. The existing state of gas cleaning equipment, put into operation more than fifty years ago, does not meet current environmental requirements, and the urgent issue is the reconstruction and modernization of existing and the construction of new gas cleaning plants. The use of fabric filters, electrostatic filters and wet scrubbers with a Venturi tube will allow to fulfill the requirements of European directives on dust emission limit values, and the most rational solution will be to use the existing wet scrubbers with a Venturi tube, which are equipped on the vast majority of CHPPs, by significantly increasing the specific flow rate of liquid for irrigation. For the capture of gaseous pollutants, a promising direction is the use of ammonium reagents for highly efficient desulfurization and obtaining ammonium sulfate as a desulfurization product, which is a mineral fertilizer, and the reduction of nitrogen oxides to molecular nitrogen. The use of an aqueous solution of ammonia in a wet scrubber with a Venturi tube will allow to simultaneously capture fly ash and sulfur dioxide in one device. To reduce nitrogen oxide emissions in CHPP boilers, it is advisable from the point of view of investment costs and spatial conditions to use the method of selective non-catalytic reduction. У статті проаналізовано шляхи задоволення вимог сучасного екологічного законодавства України й Європейського Союзу щодо обмеження викидів забруднюючих речовин від великих і середніх спалювальних установок стосовно твердопаливних парових котлів комунальних і промислових теплоелектроцентралей (ТЕЦ) України. Розглянуто екологічні вимоги й технології очищення димових газів твердопаливних котлів від основних забруднюючих речовин, а саме твердих частинок, діоксиду сірки й оксидів азоту, проведено аналіз ефективності, переваг і обмежень для впровадження цих технологій на теплоелектроцентралі. Акцентовано на тому, що існуючий стан газоочисного обладнання, введеного в експлуатацію більше п’ятдесяти років тому, не відповідає чинним екологічним вимогам, а отже, нагальним є питання реконструкції та модернізації наявних і спорудження нових газоочисних установок. Доведено, що застосування тканинних, електростатичних фільтрів і мокрих скруберів із трубою Вентурі дозволить задовольнити вимоги європейських директив щодо граничних значень викиду пилу, а найбільш раціональним рішенням буде використання наявних мокрих скруберів із трубою Вентурі, якими оснащена переважна більшість ТЕЦ, шляхом істотного збільшення питомої витрати рідини на зрошення. Для уловлення газоподібних забруднюючих речовин перспективним напрямком є використання амонійних реагентів для високоефективної десульфуризації і отримання як продукту сіркоочищення сульфату амонію, що виступає мінеральним добривом, та відновлення оксидів азоту до молекулярного азоту. Використання водного розчину амоніаку в мокрому скрубері з трубою Вентурі дасть змогу одночасно уловлювати в одному пристрої летку золу і діоксид сірки. Для зниження викидів оксидів азоту на котлах ТЕЦ доцільним із точки зору інвестиційних затрат і просторових умов визнається застосування методу селективного некаталітичного відновлення. У статті проаналізовано шляхи задоволення вимог сучасного екологічного законодавства України й Європейського Союзу щодо обмеження викидів забруднюючих речовин від великих і середніх спалювальних установок стосовно твердопаливних парових котлів комунальних і промислових теплоелектроцентралей (ТЕЦ) України. Розглянуто екологічні вимоги й технології очищення димових газів твердопаливних котлів від основних забруднюючих речовин, а саме твердих частинок, діоксиду сірки й оксидів азоту, проведено аналіз ефективності, переваг і обмежень для впровадження цих технологій на теплоелектроцентралі. Акцентовано на тому, що існуючий стан газоочисного обладнання, введеного в експлуатацію більше п’ятдесяти років тому, не відповідає чинним екологічним вимогам, а отже, нагальним є питання реконструкції та модернізації наявних і спорудження нових газоочисних установок. Доведено, що застосування тканинних, електростатичних фільтрів і мокрих скруберів із трубою Вентурі дозволить задовольнити вимоги європейських директив щодо граничних значень викиду пилу, а найбільш раціональним рішенням буде використання наявних мокрих скруберів із трубою Вентурі, якими оснащена переважна більшість ТЕЦ, шляхом істотного збільшення питомої витрати рідини на зрошення. Для уловлення газоподібних забруднюючих речовин перспективним напрямком є використання амонійних реагентів для високоефективної десульфуризації і отримання як продукту сіркоочищення сульфату амонію, що виступає мінеральним добривом, та відновлення оксидів азоту до молекулярного азоту. Використання водного розчину амоніаку в мокрому скрубері з трубою Вентурі дасть змогу одночасно уловлювати в одному пристрої летку золу і діоксид сірки. Для зниження викидів оксидів азоту на котлах ТЕЦ доцільним із точки зору інвестиційних затрат і просторових умов визнається застосування методу селективного некаталітичного відновлення. Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України 2025-06-25 Article Article application/pdf application/pdf https://journals.uran.ua/jme/article/view/328276 Journal of Mechanical Engineering; Vol. 28 No. 1 (2025); 55-73 Проблемы машиностроения; Том 28 № 1 (2025); 55-73 Проблеми машинобудування; Том 28 № 1 (2025); 55-73 2709-2992 2709-2984 en uk https://journals.uran.ua/jme/article/view/328276/318005 https://journals.uran.ua/jme/article/view/328276/318007 Copyright (c) 2025 С. В. Горяной, І. А. Вольчин http://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0 |