Методы подавления образования окислов азота в топках котлов - Расчет системы газоснабжения многоквартирного дома в городе Вологда

Действия оислов азота на дыхание живых организмов вызывают ряд серьезных заболеваний, так же окислы азота обладают разрушающим действием на оборудования и материалы, способствуют образованию смога и как следствие ухудшения видимости в рабочей зоне. Окислы азота чрезвычайно токсичны. Максимально-разовая предельная допускаемая концентрация двуокиси азота почти в 6 раз ниже, чем ПДК для сернистого ангидрида, и в 30 раз меньше, чем для окиси углерода. (ПДК двуокиси азота: максимально-разовая и среднесуточная составляет 0,085 мг/м3).

Окислы азота образуются из-за окисления содержащегося в топливе азота и азота воздуха и содержатся в продуктах сгорания всех топлив - углей, мазутов и природного газа. Условием окисления азота воздуха является диссоциация молекулы кислорода воздуха под действием высоких температур в топке (1900-2000 ОС). В результате реакций в топочной камере образуется в основном окись азота NO (более 95 %). Образование двуокиси азота NO2 за счет доокисленияNO требует значительного времени и происходит при низких температурах на открытом воздухе.

Уменьшить количество окислов азота в процессе горения можно за счет уменьшения температуры горения, сокращения времени пребывания азота и кислорода в высокотемпературной части факела и при уменьшении кислорода в процессе горения. Чтобы наметить методы подавления окислов азота в процессе горения необходимо провести анализ основных факторов влияющих на образование окислов азота в топке.

Одним из самых радикальных способов снижения образования окислов азота при горении является организация сжигания топлива в две стадии, т. е. применение двухступенчатых горелочных устройств. Этот метод подразумевает подачу в первичную зону горения 50-70% необходимого воздуха, остальная же часть поступает во вторую зону, где происходит дожигание продуктов неполного сгорания. Для вторичной стадии необходимы более низкие температуры чем для первичной, по этому необходимо обеспечить более высокий отвод теплоты из первичной зоны. Того же эффекта как и при сжигании топлива в две стадии можно добиться с помощью растягивания по длине топочной камеры, это должно обеспечить значительное снижение температуры в топке и так же значительно уменьшить количество образующихся окислов азота в топке[21].

Другим методом уменьшения образования окислов азота в топке является повторная подача дымовых газовв топку. При исполнении этого метода дымовые газы с температурой в 300-400 ОС забираются из конвективной шахты котла и подаются обратно в топочную камеру. Ввод газов в топочную камеру может осуществляться через шлицы под горелками, через кольцевой канал вокруг горелок или путем подмешивания газов в воздух перед горелками.

Наиболее эффективным является второй способ, при котором происходит наибольшее снижение температуры в факеле. Подмешивая 20-25% дымовых газов, удается снизить содержание окислов азота на 40-50%. Рециркуляция газа, наряду с уменьшением температуры горения, приводит к снижению концентрации кислорода, т. е. уменьшению скорости горения, растягиванию зоны горения и более эффективному охлаждению этой зоны топочными экранами.

Подача воды и пара в зону горения также приводит к снижению образования окислов азота. Ввод воды или водяного пара в количестве 5-10% всего количества воздуха снижает температурный уровень в топке, так же как и при вводе рециркулирующего газа. Снижение температуры подогрева и уменьшение избытка воздуха в топке тоже несколько уменьшает образование окислов азота как за счет снижения температурного уровня в топке, так и за счет уменьшения концентрации свободного кислорода.

Перечисленные способы при комплексном их использовании могут существенно снизить образование окислов азота в топке[21].

Похожие статьи




Методы подавления образования окислов азота в топках котлов - Расчет системы газоснабжения многоквартирного дома в городе Вологда

Предыдущая | Следующая