Антиплагиат (Анализ уровня загрязнения атмосферы вредными выбросами Хабаровской ТЭЦ-1 и разработка воздухоохранных мероприятий), страница 10

В этом случае дымовые газы на выходе из котла[3]собираются и частично возвращ аются вhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.23055938&repNumb=148/5310.06.2016Антиплагиаттопку либо через шлицы под горелками, либо через кольцевой канал вокруг горелок, либо путем[3]смешивания потока газов и воздуха перед горелками [1]. Это делается с ц елью регулирования температуры в смесях в зонегорения.

Рец иркуляц ия дымовых газов кроме сниж ения температуры в топке приводит ещ ё и кснижению концентрации кислорода, т.е. к растягиванию зоны горения и более эффективному охлаждению этойзоны топочными экранами. Смешивая до 20–25 % продуктов сгорания с[3]воздухом, удаётся снизить содерж ание оксидов азота N0X на 30–35 % [23].Такж е кснижению выбросов оксидов азота приводит и подача воды или пара в ядро факела.Этот метод сопровож дается впрыскомвлаги в количестве 35 % от расхода топлива, что по аналогии с вводом рециркулирующих газов[3]сниж ает максимальную температуру в топке.

Если сравнивать с обычным сж иганием газа и мазута, то данный методразрешает на 10 % уменьшить образование оксидов азота N0X. Помимо э того, впрыск влаги в зону горенияэффективен не только для подавления оксидов азота, но и дляснижения образования оксида углерода,углеводородов и сажистых частиц благодаря увеличению скорости их выгорания за счет повышения концентрацийрадикалов Н* и 0Н*в реакционной зоне.[3]Уменьшение температуры подогрева и избытка воздуха в топке котлоагрегата тож е немного сниж ают образованиеоксидов азота N0X.

Такой результат достигаетсяза счет уменьшения температурного уровня в зоне горения и за счетснижения концентрации свободногокислорода [23].[3]На рисунке 10.2 представлена схема частичной рец иркуляц ии дымовых газов в дутьевой воздух и топку котлоагрегата, где1 - топка котлоагрегата, 2 - водяной э кономайзер, 3 - воздухоподогреватель, 4 - дымосос, 5 -дутьевой вентилятор, потоки: I - дутьевой воздух, II - дымовые газы на рецеркуляцию, III - продукты сгорания вдымовую трубу.[6]Рисунок 10.2 Принц ипиальная схема частичнойрец иркуляц иидымовых газов в дутьевой воздух и топку котлоагрегата[6]Кардинальным методом подавления образования оксидов азота является организация многоступенчатогосжигания топлива ([3]рисунок 10.3).

На рисунке 10.3 ц ифрами указано: 1 - топка котлоагрегата, 2,3 - горелки, I и II ступени (ярусы) по высотетопочной камеры котла, I - мазутная э мульсия, II - воздух на горение, III - природный газ.Вотличие от традиционного (одноступенчатого) сжигания топливо сжигают в несколько ступеней. На каждой ступени[3]подводяттолькоту часть воздуха, которая необходимадля проц ессагорения. Чащ енапрактикеприменяютдвухступенчатое сж игание топлива в котлах. Зарубеж ные и отечественные примеры э ксплуатац ии котлов свидетельствуето возмож ностипри организации двухступенчатого сжигания в 1,52,0 раза по сравнению с обычным сжиганием топлива[3]снизить конц ентрац ию оксидов азота N0X в продуктах сгорания.

Если объем пространства в топочной камере позволяет, внекоторых случаях применяют трех и многоступенчатое сж игание топлива в котлах, необходимого для завершенияпроц есса выгорания топлива.Рисунок 10.3 Принц ипиальная схема двухступенчатогосж игания топлива в котлоагрегатеСуть э тогометода заключается в том, что в первичную зону горения подаётся воздуха меньше, чем[3]это [32]необходимотеоретически, т. е.,.Во вторичную[3]ж е зону горения воздух подаётся с некоторым избытком. В результате чего в первичной зоне горения происходитhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.23055938&repNumb=149/5310.06.2016Антиплагиатпониж ение максимальной температуры в ядре факела и уменьшение конц ентрац ии кислорода. Этот приём способствуетподавлению образования оксидов азота N0X в продуктах сгорания.

В результате разбавления продуктами сгоранияпоследующ ий проц есс горенияпротекает при более низкой температуре. Поэтому во вторичной зоне горения оксиды азота N0X практически необразуются. Конструктивно метод двухступенчатого процесса сжигания топлива можно осуществить в котельныхагрегатах с двухъярусным расположением горелок на высоте нахождения топочной камеры. При этом практическине требуется[3]дополнительных затрат для реконструкц ии котла. Приведём математическуюзависимость для определения экологической эффективности процесса двухступенчатого сжигания [23]:В выражении показатель[3]степени ”м” принимается равным = 3.За рубеж ом в последние годыразработаны топочные устройства котлов для трехстадийного сжигания угля, которые представляются весьмаперспективными.Перечисленныеуменьшитьвышетеплотехническиеобразованиеоксидовазотаметоды,приN0Xтопке.вкомплексномВтаблицеих использовании,могутприведены данныепосущественноэкологическойэффективности названных способов подавления оксидов азота N0X в топках котлоагрегатов.[3]Выбор приоритетных методов сокращ ения выхода оксидов азота N0X из котлоагрегатов необходимо определять в каж домконкретном случае отдельно: не только техникоэ кономическимисоображениями, но и конструктивными особенностями котельных агрегатов.

Бывают случаи, когда мероприятия,успешно внедренные на одном котле,оказываются совершенно непригодными на котлоагрегате с другойконструкцией топочной камеры. Изменении некоторых характеристик сжигаемого топлива[3]тож е мож ет повлиять на выбор способа уменьшения выброса оксидов азота N0X. Сущ ествуютспособы, эффективно подавляющие образование оксидов азота N0X в котлах с большим топочным объемом.

Но в тоже время эти способы неприемлемы для котлоагрегатов с малыми топками. К примеру, для котлов конструкции«Универсал» и других с небольшими по объему топочными камерамисовсем недопустим метод рециркуляциидымовых газов, так как вместе с подавлением оксидов азота N0X резко возрастают выбросы оксида углерода,сажи и углеводородов. В [3]таких котлах имеет смысл применение способовинтенсивного охлаждения факела сгорения.помощью дополнительного экранирования топки, рассредоточения фронта[3]Для э того необходимо использовать большое количество маломощ ных горелок в котлоагрегатах вместоодной горелки высокой теплопроизводительности. Такжецелесообразно секционирования топки двухсветнымиэкранами.

Суть последнего способа подавления оксидов азота N0X заключается в интенсификации теплообмена втопках котлов. Такой метод снижает время протекания реакции окисления азота в зоне горения за счет ростаскорости охлаждения продуктов горения. Применительно к котлоагрегатам и печам секционирование топокдвухсветными экранами позволяет на 20–30 % снизить выход оксидов азота N0X.[3]Фактические возмож ности использования указанных теплотехнических способов необходимо рассматривать в комплексе,учитывая протекания взаимосвязанных проц ессов горения в топках котлов, а такж етеплообмена и образования не только оксидов азота N0X, но и сопутствующих загрязняющих веществ в дымовыхвыбросах[24].

Обычно на практике при эксплуатации котлоагрегатов для подавления образования оксидов азотаN0X используют метод снижения избытка воздуха в топке[3]котлоагрегатов. Но всё-таки в э том случае мож ет появиться опасность загрязнения атмосферного воздуха саж ей, оксидомуглерода и углеводородами. По э той причине данный методможно рекомендовать для котельных агрегатов при условии хорошего смесеобразования, а также в сочетании смероприятиями дожигания продуктов неполного сгорания в хвосте факела [24].Для подавления выбросов оксидов азота N0X,[3]предлагается к практическому применению в котельных установка для приготовления водомазутной э мульсии (ВМЭ) и еёподготовки к сж иганию в топках паровых котлов. Главным отличием от аналогичных устройств является располож ение иустановка приемного трубопровода на три четверти длины ц истерны и на высоте 100-200 мм от дна ц истерны.

Этопозволяет более качественно подготовить водомазутную э мульсию к сж иганию в котлах. В э том случае э то уменьшит на15-20% токсичность продуктов сгорания ж идкого топлива, выбрасываемых в атмосферу, что позволит в определённойстепени решить проблему охраны окруж ающ ей среды от загрязнения токсичными вещ ествами.http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.23055938&repNumb=150/5310.06.2016АнтиплагиатНа рисунке 10.4 изображ ена схема устройства для подготовления ВМЭ к сж иганию, описанного в патенте [25].Рис. 10.4. Устройство новой конструкц ии ДВГУПСдля приготовления ВМЭ к сж иганию в котлах БКЗНа рисунке 10.4: 1 – топливная ц истерна; 2 – патрубок спуска воды; 3, 4 – приёмный трубопровод с отверстиями (4 – непоказано) диаметром 6–8 мм; 5 – э мульгатор; 6 – напорный патрубок; 7 – приёмный патрубок; 8 – фильтр; 9 – трубопроводподачи ВМЭ; 10 – трубопровод; 11 – водяные линзы.Из рисунка 10.4, видно, что приёмный трубопровод установлен внутри ц истерны на 3/4 ее длины в отличие отаналогичных устройств, в которых площ адь забора топлива незначительна.