Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 1 (1044948), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Заполнение зоны обратных токов осевой трубой для подачи вторичного воздуха не только нс увеличивает, но и несколько снижает аэродинамическое сопротивление тракта первичного воздуха. Газовые камеры горелок, амбразуры, воздуховоды и газопроводы остаются, как правило, без изменений. Однако разработан вариант горелки, включающей в себя газовую камеру круглого сечения кольцевого типа.
Характеристики горелок: В = = ЗООм'/ч;р„=30кПа; б,=Зтыс. м'/ч; ~1„= 420 мм; в,= 36 м/с; и, = 110 м/с; И,„= 200 мм; р„= 74 . 86 Па. При номинальной нагрузке и а = = 1,2 - 1,4, для заводских горелок Сио, = 300 + 460 мг/м', для горелок %вухстадийного сжигания С„о = !20 - 175 мг/и' при неизменном и очень малом содержании СО. Горелки двухстадийного горения хорошо зарекомендовали себя в эксплуатации. Применение их позволило снизить концентрацию оксидов азота на поминальном режиме в 3 раза, на режиме 50%-й нагрузки — в 2 — 2,2 раза при сохранении (или даже нсбольшом увеличении) КПД котла, повышении надежности и срока эксплуатации амбразур и горелочных устройств в целом, Таганрогское ПО «Красный котельщик» оборудует ряд энергоблоков горелочными устройствами, имеющими два или даже три подвода воздуха, что позволяет осуществить двухступенчатое (стадийное) горение без изменения конструкции горелок или же с незначительной реконструкцией.
Так, котлы ТГ-104 (энергоблоков 200 МВт) Сургутской ГРЭС-1, предназначенные для сжигашгя попупюго газа нефтедобычи, оборудованы горелочными устройствами, имеющими центральную и псриФсрийную подачу газа и два кольцевых канала для подачи воздуха (рис. 2.6). Центральный воздушный канал использовался только при сжигании рсзсрв- Часть П Технологические решения по обезвреживанию вредных веитесгив в газовых выбросах Рис.
2,7. Схема горелки котла ТГМП-314Л энергоблока ЗОО М Вт до реконструкции (а) и после реконструкции (б): 1 — газы рециркуяяции; 2 — вторичный воздух; 3 — первичный воздух; 4 — подача мазута; 5, б — подвод газа С„~ г/лгт Рис.2.8. Влияние степени рециркуляции ды- мовых газов на выход оксидов азота: 1 — до реконструкции горелок; 2 — после ре- конструкции горелок 0,2 0 Ф д я уб гЯ 123 ного жидкого топлива. Институтом газа АН УССР совместно с коллективом Сургутской ГРЭС-1 Тюмень- энерго горелка перестроена на режим двухстадийного горения с недостатком окислителя в первой стадии и подачей части воздуха (около 9 %) по центральной трубе (по оси) горелочного устройства.
Это позволило снизить выход ХО„на 24 — 33 %. С переходом на двухствдийиое горение содержание СО в продуктах сгорания осталось неизменным (разница в пределах 0,002 %) при а„= 1,03 + 1,05 и увеличении температуры уходяших газов всего на 2 'С. На котлах ТГМП-314А (энергоблоки 300 МВт) Институтом газа АН УССР были проведены две серии опытов по изучению влияния схемы подачи рециркуляционных газов через горелку. В первой серии была использована существуюшая система рециркуляции, которая предусматривает ввод рециркуляционных газов по кольцевому периферийному каналу газомазутной горелки конструкции ХФ ЦКБ-ТКЗ производительностью 4350 кг/ч мазута с паромеханичсской форсункой типа «факел».
Схема горелки представлена на рис. 2.7. Исследованиями установлено, что увеличение степени рсциркуляции незначительно влияло на выход оксидов азота (рис. 2.8, кривая 1) вследствие нерациональной схемы подачи рециркуляционных газов в топку. По сушсствуюшей схеме рсциркуляционные газы из-за конического раскрытия торкретированной насадки направляются мимо зоны горения, Глава 2. Технология аникеиия содержания окислов изота в выГросах нромыииенной июнознереетики слабо влияя на ес температурный уровень. Для усиления влияния рециркуляционных газов на зону горения Институтом газа АН УССР, ВТИ им.
Ф.Э, Дзержинского и ТЭЦ-5 Киев- энерго была проведена реконструкция горелок, которая заключалась в том, что торкретированные насадки, разделяющие потоки рециркуляционных газов и воздуха, были удалены, а камеры периферийной подачи газа — укорочены. Таким образом, в полости горелки была организована камера предварительного псрсмсшивания рециркуляционных газов с периферийным потоком воздуха, что позволило подать рециркуляционные газы в смеси с воздухом непосредственно в зону горения и, следовательно, более интенсивно охладить сс. Результаты второй серии опытов, проведенных с использованием реконструированных горелок, представлены на рис. 2.8 (кривая 2). Рис.
2.9. Схема реконструированной горелки котла ТГМП-204 энергоблока 800 МВт 124 Котел работал в номинальном режиме по нагрузке, коэффициент избытка воздуха перед водяным экономайзером составлял 1,02 — 1,04„ степень рециркуляции дымовых газов изменялась от 2,8 до 17,0 %. При работе на реконструированных горелках рециркуляция дымовых газов болсс эффективно снижает выход оксидов азота.
Повышение степени рециркуляции от 2,8 до 17,0 % соответствовало снижению концентрации оксидов азота в дымовых газах от 625 до 350 мг/мз, т.с. каждый процент повышения степени рсциркуляции снижает выход оксидов азота.на 3 % (до реконструкции наблюдалось снижение на 1 %). На основании проведенных исследований совместно с ВТИ им.
Ф.Э. Дзержинского и Таганрогским ПО «Красный котельщик» разработаны горелочцыс устройства с перемешиванисм части воздуха и газов рециркуляции в пределах горелки для двух энергоблоков 800 МВт Сургутской ГРЭС-2 (котлы ТГМП- 204), работающих на природном газе. Схема реконструкции типовой горелки котла ТГМП-204 приведена на рис. 2.9. Реконструкция сводится к следующему: 1) длина обечайки, разделяющей каналы рециркуляциоцных газов и вторичного воздуха, укорачивается на 300 мм, или в ней делаются прорези вдоль каналов, длиной 300 — 400 мм; 2) длина обечаи*ки, разделяющей каналы первичного и вторичного воздуха, уменьшается со стороны амбразуры на 200 мм; 3) закрутка вторичного воздуха ликвидируется.
Часть 11. Технологические решения но обезврелсиваншо вредных веществ в газовых выбросах 2) с пережимом, д„= 209,5 Дж/ /(мз. ч); 3) с циклонными предтопками, ~„= 419 -. 1257 Дж/(м'- ч). Наиболее распространенным типом топочного устройства являются открытые топки, оборудованные вихревыми горелками. Реже применяются открытые топки с тапгенциальным расположением прямо- точных горелок. При тангенциальном расположении горелок в сочетании с растянутым фронтом горения удавалось получить меньший уровень образования оксидов азота и более слабую зависимость их выхода от а (рис, 2.11, 2.12).
Это объясняется в первую очередь подмешиванием продуктов сгорания к корню факелов соседних горелок, однако данная зависимость нс всегда наблюдается в других аналогичных топочных -устройствах. Показано, что с увеличением тсплоотдачи к стенкам топочной камеры образование оксидов азота снижается в большей степени в случае применения прямоточных горе- Коиструкиия и размеры топочных устройств. Они оказывают существенное влияние на условия охлаждения факела, а следовательно, на время протекания реакции образования оксидов азота.
Профили топочных устройств некоторых котлов приведены на рис. 2.10. В настоящее время отечественные котлы оборудуются в основном топочными устройствами трех типов: 1) открытые камерные, тепловое напряжение топочного объема д„ = = 41,9 - 83,8 Дж/(м' ч); Рис. 2.11. Схемы топочных камер для сжи- гания газа, применяемых в СШЛ; 1 — фронтальное располо кение горелок; 2— горизонтальное встречное; 3 — труботопка Рис. 2.
1О. Основные профили котельных аг- регатов фирмы аРэлей Стокера с диффузионными го- релкамн !25 Глава 2. Тпнсиотя снижения содержания окислов азата в вибраеах нро.иыиценнай тепюэнергетики Сно:, а/м' 24 7,6 О ЛЮ Ю17 ЮО ~, 2 75 Гкап/(м'ч) Рис. 2.! 2. Выброс 1ЧО„при работе различных топочных камер йа природном газе; Усл. обозиачсиия — см. рис. 2.11 лочных устройств, а это объясняется, по-видимому, большей линейной протяженностью зоны горения и зоны образования оксидов в прямоточном Факеле. Развитие крупных газомазутных котлов в РФ идет главным образом по пути совершенствования камерных топок. Всдутся работы по созданию циклоииых топочных устройств (например, конструкции ЦКТИ, ЭНИН и др.). Интересно оценить выход оксидов азота при сжигании топлива в этих двух типах топок. Для сравнения выброса оксидов при сжигании мазута в открытой топке с вихревыми горелками и в циклонной топке ЦКТИ Институтом газа ЛН УССР было проведено специальное исследование на двух котлах паропроизводительностью 475 т/ч на Конаковской ГРЭС.
Один котел (ПК-41) был оборудован восемью вихревыми горелками 3иО с расходом мазута 4,5 т/ч каждая, расположенны- 126 ми в один ярус по четыре на Фронтальной и на задней стенках топки, а второй (ПК-41-Ц) — двумя подовыми вертикальными циклонами (выходиая скорость воздуха в тангенциальных соплах 68 — 80 м/с, относительное количество аксиального воздуха 13 — 29 %). Исследование было проведено при сжигании мазута М-100 (У = 3,1 - 3,2 %; и„= 5,3 - 6,6 %; Л" = 0,1 %; Я'„= = 8810 -. 9030 ккал/кг) и изменейии нагрузки от 53 до 104 %. При нормальной нагрузке котлов и изменении коэФфицисита избытка воздуха от 1,00 до 1„06 содержание оксидов азота составляло (в г/и'): ири циклонном сжигании 0,83 — 0,95; при открытой топке с вихревыми горелками 0,75 — 0,93. Выход оксидов азота при циклонном сжигании был всего на 10 % выше, чем ири сжигании в открытой камерной топке. Так как тепловое напряжение объема циклонной камеры в 10 — 20 раз выше, то сравнительно низкий выход оксидов, видимо, объясняется рядом обстоятельств: малым временем пребывания в зоне высоких температур, где происходит образование оксидов азота; меньшим объемом локальных зон с а > а,„; подмешиванисм сущсствс1гиой части продуктов сгорания к корню Факела.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
