 |
Нестехиометрическое сжигание топлива.
|
|
|
|
Способ заключается в организации в топочной камеры раздельных восстановительной (а<1) и окислительной (а>aт) зон горения, при сохранении традиционных а на выходе из топки
В восстановительной зоне: подавление образования термических и топливных NOx из-за недостатка О2.
В окислительной зоне: Образование термических NOx сдерживается в результате снижения температуры горения из-за больших избыточных объемов воздуха.
На практике способ реализуется путем раз балансовтопливно-воздушных соотношений в горелках или по ярусам горелок.
3 вида раз баланса:
1 воздушный (перераспределение подачи воздуха по горелочному устройству, путем прикрытия воздушных шиберов перед частью горелок, общей расход воздуха постоянен.Способ универсален и используется для любых видов топлива)
2 топливный (топливо подают неравномерно по горелкам.Газ и в отдельных случаях уголь)
3 комбинированный (одновременно топливо и воздух по горелочному устройству с целью создать ярко выраженные окислительную и восстановительную зоны горения).
Эффективность по давлению образования NOx при НСТ зависит от режимных условий. При сжигании природного газа мин выход NOx наблюдают при ав=0.75 и аок=1.35. При этом выход NOx снижается до 84%.
Такое сжигание дает больший эффект снижения выбросов NOx чем при сжигании мазута и тем более угля. Причина этого – топливные NOх которые подавляются в меньшей степени чем термические.
В качестве доп методов к НСТ применяют ввод влаги или газов рециркуляции, которые в большей степени подавляют выход термических NOx и не влияют на выход топливных NOx (при сжигании газа и мазута)
Этапы перевода котла с традиционного на НСТ
1. Подготовительный (проверка уплотнений топки и газоходов КА.Устранение причин ненормативных присосов хол воздуха)
|
|
|
2. Определение способа разболтана топливно-воздушного соотношения в горелках и схемы реализации НСТ (в зависимости от вида сжигаемого топлива и конструкции КА)
Плюсы
1. возможность реализации на большинстве серийных, паровых и водогрейных котлов не зависимо от конструкции топок и горелок.
2. Универсальность по топливу. Простота реализаций на действующих котлах без реконструкций. Отсутствие доп кап и доп затрат на реализацию
3. Быстрая адаптация оперативного персонала к этому способу сжигания
20.Снижение вредных выбросов на стадии сжигания топлива. Режимные мероприятия: Двухступенчатое сжигание топлива.
Это такой способ нетрадиционного сжигания топлива, когда через основные горелки в топочную камеру подается топливо с недостатком воздуха (α<1), а остальная часть подается далее по факелу через специальные сопла, в шлицы, или отключенные по топливу горелки верхнего радиуса. Общий принцип заключается в пространственном разделении в объеме топочной камеры 2х основных принципов, влияющих на образование NOx: 1- Воспламенение и сгорание основной части топлива в среде с недостатком О2 (α=0,8-0,95) 2- Подача оставшегося воздуха, сжигание с продуктами сгорания из 1-й ступени и догорание топливо-воздушной смеси.
Уменьшение избытка воздуха на начальном участке факела обеспечивает сжигание термических и топливных NOx. Во 2-й ступени подавление NOx происходит за счет снижения уровня max температур. Существует много схем организации 2х- ступенчатого сжигания. Простейшая – это организация воздушного дутья навстречу факелу или над основными горелками. Сопла вторичного дутья желательно устанавливать таким образом, чтобы ввод вторичного воздуха в поток продуктов сгорания происходил в зоне, за областью max температур факела.
|
|
|
Основная проблема 2-х-ступенчатого сжигания – обеспечение качественного перемешивания воздуха, подаваемую во 2-ю ступень с продуктами неполного сгорания из 1-й ступени. Для предупреждения недожога топлива. Чем лучше организовано это смешение, тем значительнее влияние ступенчатого сжигания на выход NOx.
Эта проблема решается рациональным выбором места установки сопел и скорости подачи воздушного дутья. В зависимости от вида сжигаемого топлива, способа и условий организации ступенчатого сжигания выбросов NOx меняется от 15-25 до 40-50% для пылеугольных, 60-75% -для газомазутных.
Существенное влияние на эффективность 2-х-ступенчатого сжигания оказывает не только количество вторичного воздуха, но и место ввода его в топочную камеру. При этом при сжигании различных топлив данные характеристики могут существенно различаться. Для котлов, работающих на разном топливе условия ввода вторичного воздуха будут изменяться в зависимости от топлива. Также в зависимости от вида топлива и текущей нагрузке котла сопла вторичного воздуха должны обеспечивать возможность изменять угол ввода воздушного потока, регулируя этим протяженность первой ступени.
Технически возможно 2 способа: 1- сопла прямоугольного сечения с направляющим аппаратом внутри. 2- регулирование происходит с помощью изменения расхода верхнего и нижнего каналов сопла.
Эффективность ступенчатого сжигания сильно зависит от технического состояния котла. При уменьшении присосов холодного воздуха в топку подавление NOx при прочих равных условиях возрастает. Поэтому перевод котла на ступенчатое сжигание должен сопровождаться уплотнением топки с целью снизить эксплуатационный избыток воздуха(α). А также проверкой равномерность подачи воздуха по горелкам. После реконструкции необходимо проведение наладочных испытаний и составление новых режимных карт. Реализация 2-ступенчатого сжигания вызывает затягивание процесса горения вверх в пределах топки, в под топочной камеры. И повышение температуры продуктов сгорания на выходе из топки (на 20-60°С). Это в свою очередь вызывает увеличение доли теплоты, идущей на перегрев пара, что требует увеличения впрысков в паровой тракт; увеличение химических и механических недожогов; возможность шлакованияширмовых и экранных поверхностей нагрева; небольшое увеличение температуры труб перегревательных поверхностей, что вместе со шлакование этих же труб снижает надежность их работы. При конструировании новых котлов с 2-х ступенчатым сжиганием большинство этих недостатков может быть устранено. 2-х ступенчатое сжигание не рекомендуется внедрять на котлах СКД, сжигающих сернистые топлива из-за коррозии. Достоинства 2-х ступенчатого сжигания:
|
|
|
1. Универсальность по топливу. 2. Высокая эффективность снижения выбросов NOx (до 70%). 3. Ограниченный объем реконструкции при внедрении. 4. Возможность сочетания с другими технологическими методами.
Классификация веществ и нормирование их выброса в атмосферу
Классификация вредных веществ ПДК
ПДВ, ВСВ, нормативы удельных выбросов для КУ
Вредные вещества. Оксиды углерода, оксиды серы.
|
|
|
