Снижение выбросов окислов азота

Вопрос о снижении выбросов азота котельными еще сравнительно молод. Энергетиками было обращено внимание к этой проблемы лишь в 60-е годы нашего столетия. Рассмотрение процессов горения органических топлив показывают слабую зависимость выработки окислов азота от вида и состава топлива. Концентрация окислов азота в дымовых газах определяется главным образом режимом и организацией топочных процессов при сжигании органических топлив. Это положение отмечается формулой Зельдовича для определения концентрации NO_х (в пересчете на NO₂).

,

где q_NO2, q_O2, q_O2 – концентрации NO₂, O₂, N₂; R – газовая постоянная; Т - температура процесса; k – коэффициент равный 0,023÷0,069.

Таким образом можно сделать вывод, что концентрацию окислов азота определяется концентрацией О₂ в зоне горения и температурой процесса.

Основные режимно-конструктивные мероприятия:

1. уменьшение α до 1,03 концентрация NO_x снижается на 25÷30% от уровня их содержания в 900÷1500 мг/м³, соответствующего α = 1,15÷1,2.

2. снижение температуры газов в зоне горения путем подачи газов рециркуляции через горелки. При степени рециркуляции ≈ 15% уровень NO_x снижается на 25÷30%.

3. организация двухступенчатого сжигания топлива. При этом в первой ступени горение идет с недостатком воздуха (α = 0,81), а во втором – при небольшом избытке.

4. снижение температуры газов в топочной камере путем снижения топочного объема и применения двухсветных экранов.

Окислы азота можно удалить из дымовых газов. Однако, до настоящего времени это направление не получило промышленного развития, так как в отличие от окислов серы, окислы азота имеют значительно меньшую концентрацию и они обладают большой химической устойчивостью. Принципиально осуществимы два подхода к вопросу очистки дымовых газов от NO_x: 1) улавливание NO_x с последующей переработкой их в товарные продукты (азотная кислота и т.д.); 2) разрушение NO_x до нетоксичных составляющих.

Перспективным может оказаться также метод каталитического разложения окислов азота.

Топливное хозяйство и топливоподача котельных установок Топливное хозяйство при сжигании жидкого топлива

Жидкое топливо в промышленных и отопительных котельных установках может использоваться как основное, резервное, аварийное и растопочное. При использовании мазута как основного топлива он является единственным видом топлива, иногда предусматривается возможность сжигания газа, если он имеется в избытке. Резервным называется жидкое топливо, предназначенное для сжигания в течение длительного времени наряду с газом при перерывах в его подаче. Если жидкое топливо является аварийным, это означает, что его сжигание производится при кратковременным прекращении подачи газа в периоды каких-либо аварий. В качестве растопочного жидкое топливо применяется при сжигании твердого топлива в камерных топках в периоды растопки или подсветки пылеугольного факела из-за его неустойчивости.

Мазутное хозяйство (рисунок) состоит из железнодорожных или автомобильных путей, сливной железнодорожной эстакады или устройств для слива автоцистерн, промежуточной (нулевой) емкости, устройств для приема, хранения и ввода жидких присадок, мазутонасосной станции, очистных устройств, системы пожаротушения, системы трубопроводов для транспортировки мазута, пара, воды и др.

Мазут поступает по железнодорожной колее 1 в цистернах 2, разогревается острым паром до 40÷60%. Далее он поступает по лотку 3, проложенному с уклоном не менее 0,01 м к резервуарам 4. Резервуары 4 соединены с насосной станцией 5, оборудованной насосами, фильтрами и мазутоподогревателями. Площадка 6 предназначена для установки теплообменников и фильтров, если их нельзя разместить в здании насосной станции.

При доставке мазута автотранспортом разогрев его в автоцистернах не производится, так как обычно он не успевает остыть за время перевозки. При низких температурах наружного воздуха приходится подогревать паром сливной патрубок автоцистерны для предохранения его от замерзания. Сливные лотки также обогреваются паром при любом способе доставки мазута, поскольку он загустеет при температуре 10÷25 °С. Промежуточная (нулевая) емкость служит для приема, сливаемого из цистерн мазута. Ее объем составляет 25÷400 м³ в зависимости от расхода мазута. Промежуточная емкость оборудуется погружными насосами перекачивающими мазут в мазутохранилища. Емкость резервуаров для хранения мазута выбирается в зависимости от суточного расхода топлива в соответствии со следующей таблицей.

Назначение и способ установки топлива	Емкость хранилищ жидкого топлива
Основное и резервное, доставляемое по железной дороге Тоже автомобильном транспортом	на 10 суточный расход на 5 суточный расход

Для слива и хранения жидких присадок устанавливается не менее двух резервуаров, объем емкостью не менее 0,5% емкости резервуаров для хранения мазута.

При хранении мазута в подземных резервуарах промежуточная емкость не устанавливается и слив мазута из цистерн производится непосредственно в резервуары.

В местах отбора мазута из резервуаров мазутохранилища должна поддерживаться температура мазута марки 40 не менее 60°С, мазута марки 100 – не менее 80°С. При этом змеевиковые подогреватели устанавливаются в резервуарах только в местах отбора мазута. В качестве насосов для подачи мазута используются роторные, поршневые или центробежные насосы.

Подача мазута к форсункам должна производиться по циркуляционной схеме. Для подачи мазута из мазутохранилища в котельную устанавливают не менее двух насосов (один рабочий и один резервный). Производительность насосов должна быть не менее 110% максимального часового расхода.

В котельных, предназначенных для работы только на жидком топливе, подача его от насосов до котлов должна предусматриваться по двум магистралям для котельной первой категории и по одной магистрали для котельных второй категории. При использовании жидкого топлива в качестве резервного, аварийного или растопочного подача его к котлам производится по одиночным трубопроводам.