Ellenőrzött kémiai underburning van a hatékony módszer, hogy csökkentsék a nitrogén-oxidok
PV Roslyakov, doktor. tehn. Sciences,
IL Ionkin, LE Egorova, a jelölt tehn. tudományok
Moszkvai Energetikai Intézet (Műszaki Egyetem)
Csökkentse a környezetszennyezést mérgező égéstermékek szerves tüzelőanyagok egyik legfontosabb probléma az orosz villamosenergia-rendszer. Jelenleg igen szigorú szabályozást a szennyező anyagokat a légkörbe. A túlnyomó többsége a meglévő kazánok lényegesen magasabb a NOX-kibocsátás. mint szabályozza GOST R50831-95 (ábra. 1). A mai napig, kifejlesztett számos módszer a kibocsátás csökkentésére a nitrogén-oxidok, mint lépésben üzemanyag égési (úgynevezett technológiai vnutritopochnye vagy esemény) és a gáz tisztítási lépés a hűtés az égéstermékek (például NOx-mentesítő). Legutóbbi módszerek nagyon hatékony, így hogy az előre megadott szint a nitrogén-oxidok kibocsátásának és széles körben használják a technikailag fejlett országokban. Azonban a nagyon magas beruházási és üzemeltetési költségeit, szükségessé teszi a nagy létesítmények és a hosszú idő szükséges, hogy azok végrehajtásához, így a végrehajtása ezen technológiák a meglévő orosz kazánok nagyon valószínűtlen a belátható jövőben.
Mindazonáltal az ipari termelés növekedése és gyors üzembe villamosenergia-termelési kapacitás, amely a tervek szerint a következő években, hogy szükség van a kibocsátás csökkentésében a már telepített berendezések. Különösen akut ez a probléma lesz, ha még mindig kezdenek történik csere földgáz szilárd tüzelőanyaggal és fűtőolaj.
Meg kell jegyezni, hogy a bevezetése ezeket a technológiákat is megfigyelhető nemcsak csökkenti a hatékonyságot a kazán, de a bonyolultsága a szabályozási folyamatokat. Ez utóbbi gyakran oka nem csak a növekvő komplexitása szabályozási rendszert, de a rossz állapotban műszereket a kazánra.
Az egyik legkönnyebben végrehajtott biztonsági intézkedések célja, hogy csökkentse a felesleges levegőt a kemencében. Azáltal, hogy csökkenti az oxigén tartalom az égési zónában van elnyomása mind a hő és a tüzelőanyag NOx. Ezért az esemény lehet alkalmazni égése során bármilyen fosszilis tüzelőanyagok. Ez lehetővé teszi nemcsak a NOx-kibocsátás csökkentésére, hanem kis mértékben növeli a kazán hatásfoka csökkenti a hőveszteséget a kipufogógázok és a saját igényei energiát.
Hatása felesleges levegő a nitrogénoxidok képződését ismertetjük extrém függőséget, amelynek a maximuma amah = 1,15-1,25 kazánok és a gáz-olaj amah = 1,4-1,5 a széntüzelésű kazánok, attól függően, hogy a tervezés és állapotától az égők a tűztér (ábra . 2). Ahol is a maximális tartalma NOx füstgázokban értéknek felel meg a felesleg levegő aránya, amelynél a tüzelőanyag (3. ábra) úgy érjük a legteljesebb égés az adott körülmények között.
Hangsúlyozni kell, hogy a nitrogénoxidok képződését magában csak a levegőt, hogy táplálják be az aktív zónában az égés az üzemanyag. Mennyiségének változtatásával szívó hideg levegő az égéstérbe, amely nem vesz részt a folyamatban gyújtási és égési a tüzelőanyag nem befolyásolja a nitrogénoxidok képződését. Ezért az azonos értékek a légfelesleg arány a kemence kilépő atm miatt a különböző szívólevegő meghaladó CUG jelentősen eltérhet. Ez viszont azt eredményezi, hogy a különböző NOX kibocsátás. Továbbá, a túlzott csökkentése a felesleges levegő az égési zónában kíséri nem csak növelte el nem égett üzemanyag, hanem növekedése NOX kibocsátás miatt gyors megjelenése a nitrogén-oxidok (NOX Attól bal oldali ága látható. 2a).
Nagyon gyakran, a gyakorlatban, kazánok működnek viszonylag nagy felesleg levegő arányok közel a értékek amah (lásd. Ábra. 4). Az egységek csökkentik a felesleges levegőt, jó eredmények. A vérnyomás csökkentésével a felesleg levegő értéke a Arab acre = 0,02-0,04 + (ábra. 4) jellemzően csökkenés nitrogén-oxid kibocsátás 10-30% -kal. Nem igényel semmilyen további beruházási és működési költségeket, és minden költséget a végrehajtás összeget a költségek a működési tesztek a kazán.
Így tehát az égési földgáz és az olaj a szervezeten keresztül ellenőrzött mérsékelt kémiai underburning lehet elérni jelentős csökkenést az NOx-kibocsátás. Azonban, hogy növelje a kémiai underburning felesleges CO-koncentráció értékek = 50 - 100 ppm a (62,5-125 mg / m), amely jelentősen alacsonyabb, mint a szabványos értékek, nem praktikus, mert a kis későbbi hatása (5. ábra), és növeli a teljes toxicitást a füstgázok növekedése miatt a CO-emisszió, és a benzo (a) pirén. Így nitrogénoxid redukciós eléri a 30-40%.
Meg kell jegyezni, hogy sok kazánok van jelentős ingadozása az oxigén koncentráció a égéstermékek. Ez lehet az oka, hogy az automatikus működés, és a rossz műszaki állapotban a kazán egység. Például, a kazán-75-3,9 CKTI szerelt CHP „CMP” megfigyelt ingadozások O2 koncentráció a kipufogógázban a körülbelül 6,8-7,8%, míg ha próbál létrehozni egy olyan rendszert, egy szabályozott koncentrációban elégetlen CO mozgott 0-700 mg / m3 (ábra. 8). Ezért az ilyen kazánok igényel előkészítő munka konszolidáció és beállítása ACP.
Az egyik érv ellen végrehajtási mód közepesen el nem égett üzemanyag, hogy növelje a kibocsátást benzo (a) pirén C20 H12 (6.). Valóban benzo (a) pirén, mint egy káros anyag, tartozik az első osztályú veszély és ezért mérgezőbb, mint a nitrogén-oxidok. Azonban objektíven számszerűsíthető környezeti teljesítményét a különböző égési mód csak akkor adható, mint a toxicitás különböző káros szennyeződések (NOX. CO, C20H12), és a tömegüket kibocsátást.
Ismeretes, hogy a koncentrációk a különböző szennyeződések égéstermékek szorosan kapcsolódik. Az égés módban növekedését eredményezi a tartalom egyes szennyezések, ugyanakkor csökkentik a kibocsátásokat más (ábra. 5, 9). Emiatt a környezetbiztonság mód lesz a magasabb, minél kisebb az érték a teljes relatív kockázati mutató kibocsátott füstgázok.
Az elvégzett kísérleti vizsgálatok a CO-konverzió és a BP, a gáz útját kazán készülékek vázlatosan vannak ábrázolva, megvalósíthatósága különböző kazán égési módok (ábra. 10).
Módok el nem égett üzemanyag alacsonyabb koncentrációjú O2 az égési zónában, és csökkentett hőmérséklet szintje az égéstérben, így a meghúzási folyamat utóégetése a tökéletlen üzemanyag égési a füstgáz a kazán növény. Így, mértékétől függően a kémiai elégetlen szén (azaz, késlelteti a folyamatot égés hossza mentén a gáz útját) elvben, a következő lehetőségek változik PD és a CO koncentrációja a gázcsatorna a kazán (10B., C, d).
Összehasonlításképpen, a környezeti biztonság égési mód a fent tárgyalt (ábra. 7) minden egyes index számított teljes veszélyességi Sn égéstermékek, az összege részleges metrikák ártalmasságának Pi CO, NOx és a BP. Valós számok káros Pi viszont jellemzik a meghatározott összeget a káros anyag és annak relatív toxicitását és képviseli a számát gramm káros szennyeződések mj, eredő egy tüzelőanyag gramm osztva a relatív égéshő az üzemanyag és a relatív, hogy szennyezőanyag toxicitás:
Végzett a vizsgálati eredmények (ábra. 14) Pi és Sn számítások azt mutatták, hogy a domináns hozzájárulása a teljes kibocsátási káros égési gázok a légkörbe, hogy NOx a nitrogén-oxidok, elsősorban a NO2. Arányuk a teljes kiesés veszélye a különböző üzemmódok közötti 90-98%. A hozzájárulást a kémiai elégetlen termékek (CO és BP) normál égési mód elhanyagolható (<1 - 2%). Поэтому для увеличения экологической безопасности сжигания природного газа в первую очередь необходимо снижать эмиссию NOX. При реализации режимов с недожогом вклад выброса СО и БП в суммарную вредность уходящих газов увеличивается всего до 7 - 8%, не смотря на то, что как показали эксперименты, выход БП при режимах с недожогом увеличивается в 1,5-2 раза по сравнению с обычным сжиганием (см. рис. 14).
A tüzelőanyag elégetése nélkül underburning (ábra. 10a, és a görbe 1 a 14. ábrán.), Amikor a szén-monoxid gyakorlatilag hiányzik a füstgázokban a teljes hosszon a gáz útját, Sn értéket mentén a gáz útját lényegében változatlan marad, bár van enyhe tendencia, hogy csökkentse a PSU pontszámot utánégetés a gáz útját (görbe 1 ábrán. 15).
A leginkább környezetbarát a fenti módok módok közepesen 1,05 underburning <аРВЭ<1,07 (кривые 4 и 5 на рис. 14 и 15). При их реализации происходит небольшое затягивание процесса горения, в результате чего догорание монооксида углерода почти полностью завершается в пределах газового тракта котельной установки и его концентрация за дымососом не превышает 30 - 60 ррm (37,5-75 мг/м 3 ) (см. рис. 10в, 12 и 14).
Módok alacsony elégetlen szén 1,07 <аРВЭ <1,1 (кривые 2 и 3 на рис. 14) характеризуются незначительными концентрациями СО в дымовых газах в контрольном сечении (менее 50 ррm или 62,5 мг/м 3 ) и за дымососом (0 - 20 ррm или 0-25 мг/м 3 )), что приводит к снижению эмиссии NOx на 25 - 30% по сравнению с обычным сжиганием природного газа. Тем не менее, они имеют более высокие значения SП чем режимы с умеренным недожогом топлива (за счет большего содержания оксидов азота) и потому являются менее экологически чистыми (рис. 15).
Következésképpen a módok legenyhébb underburning indokolja a szempontból a környezeti biztonság és abból a szempontból hatékony földgáz égetése.
Meg kell jegyezni, hogy a munka az alsó légfelesleg közepesen ellenőrzött underburning ró nagyobb követelményeket támaszt az állam a kazán egység, az ellenőrző és mérőeszközök, valamint a képzés a működés személyi és technológiai fegyelem.
Köztudott, hogy a legtöbb jelenleg működő hőerőmű kazán üzembe helyezték, több mint 20 évvel ezelőtt, és mint általában, a teljesítmény nem teljes mértékben felel meg a tervezési értékeket. Ez elsősorban a tapadókorong a hideg levegő az égéstérbe és a kazán füstcsövek, amelyek meghaladják a normalizált értékek és az egyenletes eloszlását az üzemanyag és a levegő az égő.
Ezért, mielőtt a bevezetése égési mód ellenőrzött mérsékelt underburning tömítést kell tartani kemence, ellenőrzése szabványos eszközökre és torzulásának kiküszöbölése az üzemanyag-levegő utak. Az utóbbi lehetővé teszi, hogy optimalizálják az égési és csökkentik a hozamot a CO és a CP. Ebben az esetben a maximális értékeket az NOx-koncentrációt változatlan marad, de a teljes íve NOx (a) tolódik, hogy csökkentse a felesleges levegő (ábra. 16).
További végzett mód tuning vizsgálatokat, amelynek során a meghatározott érték a kritikus acre ADOP megengedett üzemi felesleg levegő különböző terhelések és a fejlett rendszer kazánok kártyát. Amint azt a fentiekben megjegyeztük, hogy csökkentse a dolgozó légfelesleg lehet akár egy nem okozó szint növekedését CO koncentráció a füstgázokban 50 felett - 100 ppm (62,5-125 mg / m 3). A fajlagos értéke ADOP. ennek megfelelő szinten a CO, attól függ, hogy a tömítés a égéskamra, tökéletesített égő és egyenletes eloszlását az üzemanyag és a levegő közötti égők.
Amikor végre a meglévő kazánok módok ellenőrzött mérsékelt underburning különös figyelmet kell fordítani a műszeres ellenőrzés üzemanyag elégetése. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a rendszer szabályozott mérsékelt elégetlen szén van egy meglehetősen szűk tartományban a felesleges levegő. Kazánok működnek ezek a feltételek, csak alapul bizonysága szabvány Oxygen (ami szintén igen gyakran alacsony pontosság) az üzemmód-rész, rendkívül nehéz. Például, a tranziens körülmények között a CO koncentrációja a füstgázok elérheti a több ezer mg / m. Továbbá, abban az esetben, tökéletlen égés módok történik, és az átalakítás a CO a gáz útját BP kazánberendezés, amíg a kipufogó. Mindez helyezi további igényeket támasztanak az eszköz kezelő a füstgáz összetétele és képzettsége kezelőszemélyzet számára.
A kísérletes eredmények hatékony végrehajtásának módjai ellenőrzött elégetlen mérsékelt szervezet kell folyamatosan figyelemmel kíséri a készítmény füstgázok egyidejűleg a következő szakaszok a gáz bojler: ebben az üzemmódban szakasz - ellenőrzik az O2 koncentráció és a CO szekcionált kipufogó számára - figyelemmel kíséri a CO koncentráció. Ismeretes, hogy a nitrogénoxidok képződését teljesen kész az égéstérben, és további pályája mentén a gáz koncentráció (szempontjából száraz gázok, és a = 1,4), és a tömegáram gyakorlatilag változatlan (ábra. 11, 12, 14). Ezért az irányítást NOX tartalom elvileg elrendezve a fenti szakaszok gáz rendszerben, ahol a legnagyobb képviselete eredményeket biztosított. Az üzembe tesztek összeállításának rezsim térképek is arra ösztönzik, hogy végezzen műszeres mérési benzo (a) pirén mód gáz pályaszakasz és keresztmetszetben a kipufogót.
CO és az NOx-koncentrációt a mérési szakasz a kipufogó is használható folyamatos monitorozására a szerszám tömegének kibocsátott káros anyagok környezetbe és formáját №2tp-levegő kimutatások.
Földgáz égetése ellenőrzött enyhe alsó tüzelésű NOx kibocsátást 30-40% -kal, miközben növeli a hatékonyságot a kazán.
Összefoglalás veszélyt jelző ilyen menetrendjét, 1,5-2,0-szer kisebb, mint a hagyományos belső égésű földgáz összhangban egy olyan rendszer térkép, és a teljes hozzájárulása a szén-monoxid és a benzo (a) pirén, a teljes káros kibocsátások a kazán a légkörbe nem haladja meg a 3 - 7%.
Következésképpen a szabályozott mód legenyhébb underburning indokolja a szempontból a környezeti tisztaság, mind a hatékony égést.
Üzemmódok ellenőrzött mérsékelt underburning költséghatékony és gyorsan telepíthető, mert könnyen megvalósítható a kazán eredményeként üzembe vizsgálatok.
A hatékony kazán működése szabályozott enyhe underburning megkívánja, hogy teljes információt befejezése tüzelőanyag égési folyamat, ez csak akkor lehetséges alapján szimultán mérésére CO-tartalma a füstgázok a mód részében és keresztmetszetben a kipufogó.
Végrehajtási mód ellenőrzött underburning hasznos, amikor frissít APCS kazán. Ezekre a célokra kell biztosítani a létesítmény a kazán mérőrendszerek, hogy ellenőrizzék a tartalmát O2, CO és NO az égéstermék.
letöltés ellenőrzött kémiai underburning van a hatékony módszer, hogy csökkentsék a nitrogén-oxidok arhiv.zip (516 CBT)