окислов азота для пылеугольных котлов

Данная методика предлагается для расчета выбросов NО при факельном сжигании твердого топлива в топках паровых котлов. Средне квадратичное отклонение расчетных значений от экспериментальных не превышало 20%.

Суммарный выброс окислов азота приводится к двуокиси азота NO₂ и складывается из топливных и термических (воздушных) окис­лов азота, т.е.

(2.13)

где и – удельный выброс соответственно топливных и термических (воздушных) окислов азота, кг/гДж.

Суммарный выброс окислов азота в пересчете на двуокись (г/с), концентрация окислов азота в дымовых газах ( г/м³ ) при коэффициенте избытка воздуха и удельный выброс (кг/ГДж) связаны между собой соотношениями

(2.14)

(2.15)

где В_Р – расчетный расход топлива, кг/с; – теплота сгорания, МДж/кг;

V^Г – объём газов при коэффициенте избытка воздуха , м³/кг, при нормальных физических условиях (273К, 101, 3 кПа).

Удельный выброс топливных окислов азота равен

(2.16)

где содержание азота в исходном топливе, кг/ГДж;

N^P – содержание азота на рабочую массу топлива, %; – безразмерные коэффициенты, характеризующие влияние различ­ных конструктивных и режимных параметров.

Влияние коэффициента избытка воздуха в горелках на об­разование топливных окислов азота учитывается с помощью коэффи­циента , который равен:

- для вихревых горелок

(2.17)

- для прямоточных горелок

(2.18)

Коэффициент, учитывающий долю первичного воздуха в диапазоне , описывается выражением

(2.19)

Безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рециркуляции дымовых газов в первичный воздух

(2.20)

где r – доля рециркуляции дымовых газов, %. Пригодность формулы (2.20) ограничена

Безразмерный коэффициент, учитывающий влияние максимальной температуры на участке образования топливных окислов азота

(2.21)

где – температура за зоной активного горения, рассчиты­ваемая по нормативному методу.

Поправочный коэффициент, учитывающий интенсивность смешения вторичного воздуха и аэросмеси на начальном участке факела за счет соотношения скоростей, равен

- для вихревых горелок (при )

(2.22)

- для прямоточных горелок (при )

(2.23)

где и – скорости соответственно аэросмеси и потока вто­ричного воздуха на срезе горелок.

Безразмерный коэффициент, учитывающий влияние крутки факела на образование топливных окислов азота, при изменении коэффициента крутки воздуха в горелках в пределах 0< < 5 принимается равным = 1, 0.

Удельный выброс термических окислов азота равен

(2.24)

где – коэффициент избытка воздуха за зоной активного горения, который можно принять равным сумме организованно поданно­го в топку воздуха (через работающие и " холостые" горелки) и присосам через нижнюю часть топки, т.е.

(2.25)

Уравнение (2.24) справедливо при и 2050К.

При 1800К величиной можно пренебречь.

Для приближенной оценка и можно воспользоваться номограммами на рис.2.4 – 2.6.

Рис.2.4. Номограмма для расчета концентраций топливных окислов азота при установке прямоточных горелок (обозначения см. на рис.2.6)

Рис.2.5. Номограмма для расчета концентраций топливных окислов азота при установке вихревых горелок (обозначения см. на рис.2.6)

Рис.2.6. Номограмма для расчета концентраций воздушных окислов азота

1 – бикинский Б2; 2 – подмосковныйБ2; 3 – канско-ачинские угли, гусиноозерский Б3;

4 – азейский Б3; 5 – донецкие АШ, ГСШ, ДСШ, кузнецкий Д, Г, 2СС, экибастузский СС, нерюнгринский СС, карагандинский ПП; 6 – кузнецкий Ж, К, ОС, ПП; 7 – торф

Использованная литература

1. Цирульников Л.М., Конюхов В. Г., Кадыров Р.А. Охрана воздуш­ного бассейна и пути уменьшения токсичности выбросов газомазутных котлов.

– М.: ВНИИЭГАЗПРОМ, 1975 – 51 с,

2. Белосельский Б.С. Топочные мазуты. – М.: Энергия, 1978. – 256 с.

3. Скалкин Ф.В., Канаев А.А., Копи И. З., Энергетика и окружающая среда.

– Л.: Энергоиздат. Ленингр.отд-ние, 1981. – 280 с.

4. Сигал И.Н. Развитие и задачи исследований по изучению условий образования окислов азота в топочных процессах. – Тепло­энергетика, 1983, № 9, с.5-10.

5. Зельдович Я. Б., Райзер Ю. П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений.– М.: Наука, 1966.– 686 с.

6. Котлер В.Н. Новые исследования механизма образования окислов азота в США. – Теплоэнергетика, 1983, №6 с. 73-74.

7. Соколова Я. И., Цирульников Л.М., Конюхов В. Г. О составе полициклических ароматических углеводородов в продуктах сгорания.

– Теплоэнергетика, 1983, №4, с.17-19.

6. Охрана водного и воздушного бассейнов от выбросок тепловых электростанций: Учебник для вузов /Л.А.Рихтер, Э. П. Волков, В.Н. Покровский; Под ред.П.С.Непорожного. – М.: Энергоиздат, 1981. – 296 с.

9. Указаний по расчету рассеивания в атмосфере вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий (СН 369-74). – М.: Стройиздат,

1975, – 212 с.

10. Крутиев В.А. К методика расчетного определения окислов азота в продуктах сгорания мазута. – Тепло­энергетика, 1979, №1, с. 42-45

11. Котлер В.Р., Гусев Л.Н., Бабий В.И. Расчет выбросов окислов азота при проектировании пылеугольных котлов. - Тепло­энергетика, 1983, №9, с.77-79.