A nitrogén-oxidok kibocsátásának csökkentésére szolgáló módszerek - stadopedia
A kemence folyamatának speciális szervezésével lényegesen csökkenthető az égés során keletkező nitrogén-oxidok mennyisége. A gyakorlati alkalmazás a következő módszereket találta:
A) A kemencében a hőmérsékleti szint csökkenése olyan kazánok esetében hatékony, ahol a nitrogént nem tartalmazó földgáz éget. (Ez a módszer több égő telepítésével valósul meg, és az égők több magasságú magasságban helyezkednek el, kettős fényű képernyő használatával.
B) A füstgázok visszavezetését sikeresen alkalmazzák az égési magban magas hőmérsékletű gázolajkazánokban. Hatékonysága a recirkulációs gázok mennyiségétől és hőmérsékletétől, valamint a kemencében való bevezetésüketől függ. Az újrahasznosított gázokat célszerűen egy külön perifériaégő csatorna segítségével szállítják a kemencébe a levegő sebességéhez közeli sebességgel.
A Kostromskaya GRES 300 MW-os tömbjein a füstgáz visszavezetés alkalmazása csökkentette az NOx-koncentrációt 800 és 400 mg / m3 között.
Figyelembe kell venni, hogy (a gázok újrahasznosítása kissé növeli a villamos energia fogyasztását saját szükségleteihez).
B) A nedvesség vagy gőz befecskendezése a kemencébe az NOX kibocsátás csökkentésére szolgáló eszköz egyszerű, könnyen szabályozható és alacsony tőkeköltség. A gázolaj-kazánoknál 20-30% -kal csökkenthető az NOx-kibocsátás, de a gőztermelés során felmerülő hőveszteséget okoz, és a kimenő gázok veszteségeinek növekedését okozza szilárd tüzelőanyag elégetésekor, az eredmények nagyon elhanyagolhatóak. Általában ez a módszer vészhelyzetekben környezetvédelmi szempontból megfelelő, például különösen kedvezőtlen meteorológiai körülmények között. Kétlépcsős égetéssel az összes égőt levegő hiányában üzemanyaggal szállítják, így az oxigén nem elegendő az NOX kialakításához. és a láng végső részét a hiányzó levegővel vezetik be a teljes égéshez. Így, amikor a Kuznetsk szenet égették a BK3-210-140F és a BKZ-220-100 kazánokba, csökkentették az NOx koncentrációját. füstgázokban 800-450 mg / m3.
D) A tüzelőanyag fokozatos szállítása a NOX csökkentésével a nitrogén-oxidok hatékony szabályozására szolgál (3.5 ábra). A fő porlasztott szén égők fölött további égők vannak felszerelve a kemencében, amelyhez a tüzelőanyag elégtelen része van, és egy redukálóközeggel rendelkező zónát hoznak létre. Még nagyobbak a fúvókák, amelyek az égés befejezéséhez szükséges tercier levegőt vezetik be.
3.5 ábra - Háromlépcsős égési séma a BKZ-210-140 kazán számára szilárd tüzelőanyagon
D) Építőipari égő nagymértékben meghatározza a intenzitása a fáklya gyújtás, a keverési sebesség felső Lebanon levegő és a maximális hőmérséklet szintet a láng sejtmagban. Például, a kazán BKZ-420-140-5 Karagandinskaya CHP-3, amelynek egy örvény égő két csatorna számára szekunder levegő által lassú keverés Auto-ed rendű levegő-tüzelőanyag keverék a szén elégetéséből Ekibastuz nitrogén-oxidok koncentrációjának csökken 800-600 mg / m 3. és a kazán GT-57 blokkja 500 MW 960-550 mg / m3.
A kis átmérőjű (60-90 mm) csővezetékeken nagy koncentrációjú port (10-30 kg por / 1 kg levegő) porhoz jut, ami 20% -kal csökkenti a nitrogén-oxidok kibocsátását.
E) A tüzelőberendezés összes tüzelőanyaggal való felesleges levegőjének csökkentése a nitrogén-oxidok kibocsátásának csökkenéséhez vezet. Szakító apply-híd e módszer abban áll, megjelenése a füstgázban tökéletlen égéstermékek (CO, H2), növeli a tartalmát éghető a hamu, a intenzitása megnő salakképző felső felülete fűtés és meleg korrózió képernyők.
D) Az üzemanyagok előmelegítése 700 ° C-ra nem vizsgálták eléggé. Az előzetes adatok szerint ez a módszer lehetővé teszi az NOX-kibocsátás 2-2,5-szeres csökkentését. Az eredményt előzetesen (a kemencében történő előidézés előtt) az illékony komponensek kibocsátásával érik el.
Nem szabad elfelejteni, hogy az NOX elnyomásának egyik vagy másik módja sok nehézséget okoz. Ezt a kemencefolyamatok bonyolultsága, a kemencék, égők és az üzemanyag tulajdonságainak változatossága magyarázza.
Azokban az esetekben, amikor nem lehetséges a szükséges kibocsátáscsökkentés elérése az NOX képződésének az üzemanyag elégetése során történő elnyomásával, tisztításuk alkalmazható.
Az NOx-ból származó gázok kémiai tisztítására szolgáló módszerek a következő csoportokra oszthatók:
-oxidatív, a nitrogén-oxid-dioxid oxidációjára alapozva, majd abszorpcióval különböző abszorberek;
-reduktív, a nitrogén-oxid nitrogén és oxigénnel történő redukciója alapján, katalizátorok alkalmazásával;
-szorpció a nitrogén-oxidok különböző szorbensekkel (zeolitok, tőzeg, koksz, vizes lúgoldatok) való felszívódásán alapul. A kazán füstgázainak tisztításával a helyreállítási módszerek a legígéretesebbek. A leggyakrabban vizsgált módszer a nitrogén-oxidok ammóniával való csökkentése. Ez a módszer az ammónia és a nitrogén-oxidok bizonyos hőmérsékleteken történő szelektív kölcsönhatásán alapul.
Magas hőmérsékleten (900-1100 ° C) gyorsan haladnak (egy másodperc alatt) katalizátorok nélkül. Magasabb hőmérsékleten az ammónia bomlása további nitrogén-oxidok képződésével történik; alacsonyabb hőmérsékleten a reakció lelassul, és ammóniát bocsátanak ki a kéménybe. A reakcióidő és ennek következtében az elérési út hossza csökkentése érdekében szükséges az ammónia és a füstgázok jó keverése. Az ammóniát a kazán füstjeinek felső részében, a túlhevítő zónában lévő gázoktól vagy gőzzel rendelkező fűtőfelületektől mentes mennyiségben szállítják. Szükséges intenzív keverés a recirkulációs gáz áramlási-sebesség körülbelül 15%, gőzfogyasztást - 1 és 3% paroproiz-voditelnosti kazán függően a beviteli mód paroammiachnoy és az elegyet keverjük a füstgázok. A szükséges NH3 / NOX arány 0,9-1 sztöchiometrikus. Az ammónia tömege 0,5 tömegrész NO tömegrészre számolva.
Az ammónia adagolását a kazán üzemmóddal összhangban kell elvégezni, hogy elkerülhető legyen az ammónia bejutása a légkörbe.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
3.6. Ábra - A nitrogén-oxidok bomlási módjának felépítése:
1 - a kazán; 2 ammónia bevitel; 3 - reaktor katalizátorral; 4 - légmelegítő; 5-fan; 6 - elektrosztatikus felszívók; 7-kémény: 8-tápegység ammónia; Folyékony ammónia 9-tárolása; 10-elpárologtató; 11 - kapacitás
Több ezer üzemóra után a porlasztott szénkazánok katalizátorának hatékonysága (külföldi tapasztalataik szerint) csökken. Ebben az esetben lehetséges egy további sor katalizátor egység hozzáadása.
Az 500 MW-os széntüzelésű erőműben az NOx koncentrációjának 800-200 mg / m3-re történő csökkentése érdekében 0,7 t / h gáz-halmazállapotú ammónia szükséges. Ha a folyamat automatizált, az ammónia maradék koncentrációja füstgázokban 0,005%.
Az utóbbi években kísérleteket tettek arra, hogy különböző adalékanyagokat használjanak az üzemanyaggal annak érdekében, hogy csökkentsék a nitrogén-oxidok hozamát az égés során. Érdekes kutatásokat végeztek a VNIIpromgaz Intézet közép-ázsiai ágazatában.
Amikor egy új, ásványi adalékanyag típusa VTI-4 (10% -os vizes magnézium-klorid), amelynek célja, hogy csökkentse a magas nizkotemperatur szulfid és sósav kéntartalmú korrózió kazán-PC 41-1 megfigyelt csökkenése nitrogén-oxid kibocsátás elégetéséből származó nehéz fűtőolaj 0,6 hogy 0,42 g / m3.