2.6. Расчет степени подавления окислов азота в радиантной камере п12

По результатам математической обработки получено уравнение (2.83), описывающее зависимость температуры в камере П12 (рис.2.1) от расстояния до бокового экрана и от гляделки. С целью нахождения степени подавления окислов азота в дымовых газах в данной камере проведен расчет кинетики процесса с помощью программы Mathcad (приложение 4).

В ходе кинетического расчета вычислена средняя глубина очистки для всех пяти инжекторов (ING =5). Величины х_i – это расстояния от гляделок (у трубы) до центров испарительных устройств, м. Высота над подом обозначена через «Н».

С1 – исходная концентрация окислов азота, моль/м³. Расчет проведен для двух концентраций, наиболее характерных для состава дымовых газов – 30 мг/м³ (6,5 ∙ 10^-4 моль/м³) и 40 мг/м³ (8,7 ∙ 10^-4 моль/м³). Вычисление степени очистки выполнено для предъэкспоненциального множителя (k122 = 93,089) и энергии активации (Е122 = 1179), соответствующих двукратному избытку аммиака и его концентрации в растворе 2% (по данным кинетических экспериментов).

В кинетическом расчете использовалась средняя вертикальная составляющая скорости движения дымовых газов в камере радиации, рассчитанная следующим образом:

• объем дымовых газов из камеры П12 (необходимые данные взяты из поверочного расчета печи П-1):

 массовый расход газов из обеих радиантных камер, кг/с;

 температура перевала, К;

 плотность дымовых газов про нормальных условиях, кг/м³;

• объем камеры П12 (рассчитан по чертежу):

• среднее время нахождения газов в камере:

• средняя вертикальная составляющая скорости движения дымовых газов в камере радиации:

где  высота перевальной стены, 4,4 м;

v = 0,343 м/с.

Исходные данные кинетического расчета:

• ING =5;

• х_i = 1,933 м; 3,867 м; 5,8 м; 7,733 м; 9,667 м;

• H = 4,75 м;

• v = 0,343 м/с;

• С1 = 6,5 ∙ 10^-4 моль/м³ ; 8,7 ∙ 10^-4 моль/м³.

Результаты кинетического расчета:

1. При начальной концентрации окислов азота в дымовых газах 30 мг/м³ степень их очистки составляет 59,7%;

2. При начальной концентрации окислов азота 40 мг/м³ степень очистки составляет 66,5%.

2.7. Проектный расчет системы подавления окислов азота в печи п-1

Принцип работы системы подавления окислов азота в печи П-1 состоит в восстановлении оксидов азота, образующихся при сгорании топлива и воздуха в радиантных камерах печи, 1-2%-ным раствором аммиака в воде, при этом подача аммиачной воды осуществляется с помощью инжекторов, вмонтированных в кровлю печи. Над каждой радиантной камерой планируется разместить по 5 инжекторов. Основной сложностью является равномерное распределение аммиака в объеме камеры, что является важным условием для протекания реакции, учитывая весьма малую концентрацию окислов азота в дымовых газах (до 40 мг/м³). В связи с этим планируется на поду печи П-1 расположить испарительные устройства, по 5 штук в каждой камере, по одному под каждым инжектором. Испарительное устройство представляет собой стол с загнутыми краями, расположенный на высоте 150 мм над трубами подового экрана, имеющий размеры 60×60 см. В проектном расчете необходимо доказать возможность применения данных испарительных устройств и рассчитать расход подаваемой аммиачной воды.

Расчет производится для радиантной камеры П12.