Экология СПРАВОЧНИК

На основе термодинамического и кинетического анализов, рассмотренных ранее, можно понять суть некоторых возможных методов снижения концентраций N0 в дымовых газах путем контроля над горением. В целом основными параметрами, которые влияют на образование N0 , являются температура, время контакта, концентрации различных веществ и степень смешения. С экспериментальной точки зрения факторы, которые определяют образование N0., включают: 1) соотношение воздух — топливо; 2) температуру воздуха, поступающего в зону горения; 3) степень охлаждения зоны горения; 4) конфигурацию топки. Рассмотрение этих основных конструктивных факторов приводит к анализу способов сжигания, известных как рециркуляция топочных газов и двухступенчатое сжигание. Вид топлива также оказывает большое влияние на процесс горения.[ ...]

Перед анализом данных следует рассмотреть некоторые сравнительные величины. Во-первых, на основе кинетической информации, представленной ранее, температура, выше которой образование N0 становится существенным, составляет около 1800 К. Во-вторых, концентрации N¿>2 часто приводятся в частях на миллион (млн-1).[ ...]

Эти выбросы выражены в виде Ж)2. При выражении в частях на миллион эти величины составляют приблизительно 175 млн-1 при использовании газа, 230 млн-1 при использовании нефти, и 575 млн-1 при использовании в установках угля.[ ...]

На многих промышленных установках отработанное тепло часто помогает предварительному нагреву воздуха, поступающего в зону горения. Использование воздухоподогревателя на крупных электростанциях является типичным примером. Хотя этот процесс приводит к значительной экономии энергии, дополнительная энергия увеличивает температуру пламени. Следовательно, возрастают выбросы N0 . Данные испытания котлоагрегата большой мощности [40] указывают на трехкратное увеличение выбросов N0 , когда воздух, подаваемый на горение, нагревается с 27 до 315°С.Значительная часть этого увеличения отмечалась в верхнем диапазоне температур (от 230 до 315 °С), как и можно было ожидать по кинетическим соображениям. По этим данным нельзя выделить влияние на горение изменения турбулентности потока вследствие изменения с температурой плотности воздуха.[ ...]

Конфигурация топки играет важную роль в контроле N0 . Например, циклонная угольная топка с высокой турбулентностью факела дает высокие концентрации N0 . Такая топка является примером устройства с высокой скоростью тепловыделения, применения которой следует избегать. Тангенциальное сжигание (устройство, в котором поглотитель тепла расположен в непосредственной близости от топочного пламени), согласно сообщениям, приводит к снижению выброса N0 на 50—60% по сравнению с обычными способами сжигания.[ ...]

Влияние расположения топки в котлоагрегате электростанции показано на рис. 8.6, в при работе на пылевидном угле. У котло-агрегатов с передним обогревом все топки расположены на одной стене, в то время как турбокотлоагрегат является модификацией с противоположным расположением топок в печи. Подобные закономерности существуют и для газовых и нефтяных топок. Расположение топки важно ввиду влияния на тип получаемого пламени и степень турбулентности факела.[ ...]

На рис. 8.7 показаны результаты лабораторного изучения фирмой «Эссо» влияния рециркуляции бытовых печей, работающих на нефти. 50%-ная рециркуляция, например, при 15%-ном избытке воздуха приводит к снижению N0 приблизительно на 60%. Близкое к этому снижение наблюдается и при большем избытке воздуха. Рис. 8.8 относится к установке, работающей на природном газе 41]; та же самая закономерность отмечалась и в другой работе 40]. В табл. 8.9 показано влияние рециркуляции дымовых газов на образование N0 при сжигании пылевидного угля [39]. Влияние рециркуляции дымовых газов на установках, сжигающих природный газ и нефть, намного более выражено вследствие особенностей процессов горения.[ ...]

Влияние способов контроля за окисью азота на а) природный газ и б) нефть [42].[ ...]

Снижение содержания Ы2 в составе окислителя не является перспективным подходом к контролю. Каждый конкретный способ контроля может использовать преимущества указанных выше принципов или их комбинацию. Перспективные возможности включают двухступенчатое сжигание, сжигание при пониженном избытке воздуха, рециркуляцию дымовых газов, переоборудование топки и изменение техники сжигания, а также применение псевдоожиженного слоя. Вид применяемого топлива также оказывает большое влияние на количество выбрасываемых N0 .[ ...]

Рисунки к данной главе:

Образование окиси азота в зависимости от избытка воздуха при сжигании пылевидного угля [39].

Выбросы N0 , образующихся из атмосферного азота в зависимости от теплового напряжения топки

Комбинированное влияние рециркуляции и избытка воздуха на выбросы N0 .

Влияние рециркуляции дымовых газов на выбросы N0 при сжигании природного газа, 7,5%-ном избытке воздуха и отсутствии его подогрева [41].

Образование окислов азота при двухступенчатом сжигании угля [39].

Вернуться к оглавлению