Использование газов рециркуляции в горелке

Сведения по эффективному использованию газов рециркуляции в горелках достаточно противоречивы. Поэтому необходимо проанализировать имеющиеся данные.

Поступающие в горелку газы рециркуляции могут воздействовать на оксиды азота в различных направлениях:

  • - выполнять роль изолирующей среды, разделяющей топливо и окислитель, тормозящей смесеобразование;
  • - обеспечивать обеднение окислителя за счет снижения концентрации кислорода;
  • - снижать температурный уровень топочного процесса.

В конкретных условиях, определяемых особенностями топлива, способом ввода газов рециркуляции, роль указанных факторов будет различной.

Рециркуляция инертных газов (дымовых газов) в факел позволяет снизить выход оксидов азота, образующихся из азота воздуха (воздушные или тепловые оксиды азота), и незначительно воздействует на образование топливных оксидов. Поэтому она дает наибольший эффект при сжигании газообразного топлива и мазута при воздействии на процессы в начальном участке факела.

С учетом приведенных соображений становится понятной сравнительная оценка различных способов подачи газов рециркуляции [31], которая дается относительно базового режима — ввода газов через шлицы напротив нижнего яруса горелок (табл. 9.2).

Таблица 9.2

Сравнительная оценка различных способов подачи газов рециркуляции

Способ подачи газов рециркуляции

Коэффициент эффективности А

в смеси с газообразным топливом в первичный воздух перед горелкой в общий канал дутьевого воздуха по периферийному кольцевому каналу через шлицы напротив нижнего яруса горелок через шлицы под горелками через шлицы в холодной воронке

  • 4.5
  • 3.0
  • 2.5
  • 1,2-1,5
  • 1.0
  • 0,8-1,0 0,2

На практике широко используются все перечисленные варианты. По каждому из них за последнее время достигнуто повышение эффективности рециркуляции газов.

Наибольшая эффективность — снижение выхода оксидов азота на один-два порядка достигнута при максимальной однородности заранее подготовленной смеси воздуха и газов рециркуляции.

На котле ТГМ-96 ТЭЦ-8 Мосэнерго подача в горелки дымовых газов в смеси с дутьевым воздухом (подача газа на всас дутьевого вентилятора) позволила снизить выход NOv до 65 %.

Ввод дымовых газов в общие короба вторичного воздуха котла Б КЗ-420—140 ГМН Энгельской ТЭЦ дает столь же значительный эффект — концентрация NOx составляет 100 мг/нм3 (кратность рециркуляции составляет в среднем 15 %).

Применение рециркуляции связано со снижением КПД котла в среднем на 0,03—0,06% на каждый процент кратности рециркуляции за счет увеличения потерь с уходящими газами и увеличения затрат энергии на собственные нужды.

При использовании мазута оказалась весьма эффективной конструкция трехканальной газомазутной горелки с промежуточным вводом газов рециркуляции за счет перераспределения газовоздушных потоков по каналам горелки. При поддержании высоких скоростей потоков у корневой части факела обеспечивается снижение максимальной температуры, локальных тепловых потоков в зоне максимального тепловыделения при снижении выбросов оксидов азота на 40 %.

Сопоставление двухканальных горелок котла ПК-38 при работе на мазуте с периферийным и промежуточным (в рассечку между каналами первичного и вторичного воздуха) вводом газов рециркуляции выполнено в работе [32]. Установлено, что более значительно подавление выхода оксидов азота при промежуточной рециркуляции с долей первичного воздуха до 0,35—0,4 от общего расхода.

Имеется определенный опыт использования рециркуляции и в пылеугольных котлах. Газы рециркуляции на таких котлах вводятся через горелки, разделяя потоки аэросмеси и вторичного воздуха.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >