Энергетика. ТЭС и АЭС

Всё о тепловой и атомной энергетике

Физико-химические основы подавления NO при ступенчатом сжигании топлива

Несмотря на разнообразие возможных технических решений, на практике используют в основном двух- и трехступенчатое сжигание.

При двухступенчатом сжигании через горелки подается смесь топлива с воздухом при α < 1, остальное количество воздуха, необходимое для полного сжигания топлива, подается далее на одном или нескольких уровнях по длине факела.

При трехступенчатом сжигании основное количество топлива сжигается обычным образом при избытке воздуха α >1. Остальное количество подается во вторую зону, где в основном завершено сжигание первично введенного топлива. Соотношение между количествами первично и вторично поданным топливом рассчитывается таким образом, чтобы во второй зоне коэффициент избытка воздуха был меньше 1. Далее по факелу формируется третья зона, в которую вводится воздух в количестве, необходимом для сжигания продуктов недожога восстановительной зоны.

Таким образом, важнейшей особенностью ступенчатого сжигания является наличие восстановительной зоны. Этот основополагающий принцип — формирование в факеле восстановительной зоны — в настоящее время широко применяется также при разработке малотоксичных горелок.

При двухступенчатом сжигании снижение концентрации NO происходит в восстановительной зоне, в которой образование NO термодинамически исключается, а при трехступенчатом сжигании оксид азота, поступивший из окислительной зоны, восстанавливается до молекулярного азота.

В случае твердого и жидкого топлива реакции, протекающие в восстановительных зонах при двух- и трехступенчатом сжигании, существенно различаются.

При двухступенчатом сжигании в этой зоне одновременно протекают реакции превращения N-содержащих соединений топлив, образование топливного NO и в отдельных локальных объемах восстановительной зоны, где вследствие плохого смешения наблюдается повышенная концентрация кислорода (α > 1), термического NO. Одновременно имеет место и последующее восстановление оксида азота по реакциям с топливом и фрагментами N-содержащих соединений, образовавшимися при деструкции последних.

При трехступенчатом сжигании твердого и жидкого топлива, при использовании в качестве вторичного топлива газа и при двухступенчатом в случае сжигания природного газа нейтрализация NO в восстановительной зоне происходит по реакциям с углеводородом и частично, по мнению ряда авторов, с HCN и NH3, образующимися в восстановительной среде при взаимодействии топлива с молекулярным азотом.

С учетом изложенного выше рассмотрим основные реакции, приводящие к снижению эмиссии NO отдельно для двух- и трехступенчатого сжигания.

Читайте также:

Updated: 29.04.2015 — 20:39
Энергетика. ТЭС и АЭС © 2012 Использование материалов с сайта разрешается при наличии на него активной ссылки без тегов nofollow и noindex.
Adblock detector