Аэродинамические способы направленного воздействия на интенсивность смесеобразования

Конструктивные методы направленного воздействия на интенсивность смесеобразования существенно дополняются аэродинамическими способами управления процессами формирования топливо-воздушной смеси. Одним из таких способов является оптимизация скоростного режима горелки путем поддержания определенного соотношения скорости смежных потоков аэросмеси и вторичного воздуха. Результаты испытаний двух пылеугольных котлов П-57 блоков 500 МВт показывают экстремальный характер зависимости выхода оксидов азота от скоростного режима работы горелок: минимальный выход NOv соответствует соотношению полных импульсов потоков аэросмеси и вторичного воздуха, близкому к 1. Это соответствует наибольшей длине факела, наименее интенсивному выгоранию при взаимодействии спутных турбулентных потоков аэросмеси и вторичного воздуха.

Ввод аэросмеси и вторичного воздуха в прямоточных тангенциальных пылеугольных горелках под некоторым углом друг к другу создает условия для подавления оксидов азота. Смесеобразование здесь завершается на значительном удалении от среза горелки, после завершения термической обработки угольной пыли и преобразования топливных оксидов азота в молекулярный азот. Так, на котле типа ТП-85 отклонение потока аэросмеси от оси ввода вторичного воздуха на пять градусов (к центру топки) позволило снизить выход оксидов азота на 40 %.

Управление скоростью химической реакции горения

Наряду с рассмотренными конструктивными и режимными способами управления диффузионной составляющей процесса сжигания топлива осуществляют управление скоростью химической реакции горения. Она является кинетической составляющей процесса горения топливо-воздушной смеси и зависит от соотношения концентрации реагирующих компонентов. Замедление скорости химической реакции на всем протяжении основного участка факела обеспечивает снижение максимальной температуры факела, рассредоточение тепловыделения по высоте топки, уменьшение локальных тепловых потоков в зоне максимального тепловыделения и снижение воздушных и топливных оксидов азота. Этот процесс реализуется на практике путем снижения концентрации окислителя в воздушном потоке балластированием его инертной средой (рециркулирующими дымовыми газами) до подачи воздуха в горелку. Следует учитывать, что при снижении концентрации кислорода в воздухе до 14% он способен поддержать воспламенение и горение топлива [30]. Эффективность этого технологического мероприятия зависит от степени выравнивания состава забалластированного потока воздуха.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >