Основы современной малой энергетики
ОЧИСТКА ДЫМОВЫХ ГАЗОВ ОТ ОКСИДОВ АЗОТА
Из анализа механизмов образования оксидов азота при сжигании топлив следует, что уменьшения образования NОХ можно достичь, реализовав мероприятия, направленные:
1) на снижение температуры горения;
2) уменьшение времени пребывания продуктов сгорания в области высоких температур;
3) создание зон реакций с восстановительной атмосферой (избыток воздуха меньше единицы), где образование N0 из азота топлива затруднено и восстановление оксидов азота идет до молекулярного азота.
Для снижения выбросов оксидов азота на ТЭО проводят следующие первичные или режимно-технологические мероприятия:
1) использование горелок с низким выбросом NОХ (снижение NОХ до 60 %);
2) ступенчатое сжигание топлива (снижение NОХ на 35 - 45 %);
3) ступенчатую подачу воздуха (снижение NОХ до 50 %);
4) рециркуляцию дымовых газов (снижение NОХ до 33 %);
5) впрыск воды (или водомазутной эмульсии) в ядро факела (снижение NОХ на 25–44 %);
6) комбинацию первичных мероприятий (снижение NОХ до 90 %).
Первичные мероприятия малозатратны и поэтому их применяют, прежде всего, для обеспечения нормируемых выбросов оксидов азота.
4.1. Горелки с низким выбросом N0X
У горелок с низким выбросом NОХ, которые созданы в многочисленных вариантах, организована ступенчатая подача воздуха. Принцип работы такой горелки (рис. 4.1) заключается в следующем. В ядро факела подается количество воздуха, недостаточное для обеспечения полноты горения (кислородный «голод»), в то время как во внешнюю зону горения подается избыточное количество воздуха, чтобы обеспечить полноту сгорания топлива. Кроме того, конструкция горелки позволяет поддерживать рециркуляцию воздуха внутри зоны горения.
Применение этих горелок дает возможность снизить выбросы оксидов азота от 50 % для угольных котлов до 60 % для газомазутных котлов, не ухудшая технико-экономические показатели котла.
Рис. 4.1. Принципиальная схема пылеугольной горелки с низким выбросом NOX: 1 – первичный воздух; 2 – пылевоздушная камера; 3 – вторичный воздух; 4 – третичный воздух (a – избыток воздуха)
