Вместе с тем изменение начальной концентрации кислорода с 21 до 7% практически не оказывает влияния на выход окиси азота (рис. 1,е). Под начальной и конечной концентрацией понимается концентрация кислорода в зоне протекания второй стадии процесса окисления азота топлива в начале и конце процесса.
Как следует из рис. 1,6, изменение температуры 100°С, характерное для рециркуляции, и оказывает существенное влияние на выход термических окислов азота, на выход топливных окислов азота оказывает пренебрежимо малое влияние — в пределах-5%.
Расчеты показали, что для подавления выхода топливных окислов азота необходимы меры, понижающие конечную концентрацию кислорода. В связи с этим следует иметь в виду, что применение рециркуляции продуктов сгорания может приводить не к уменьшению, а к увеличению выхода топливной NO.
Для экспериментального исследования влияния двухступенчатого сжигания и рециркуляции продук-сгорания на выход топливной окиси азота был создан специальный стенд, принципиальная схема котоpoгo показана на рис. 2. Стенд состоит из камеры сгорания и камеры охлаждения, расположенных последовательно и установленных вертикально. Камера 'орания — охлаждения, представляющая цилиндр (иаметром 400 мм и длиной 2400 мм, собрана из отельных, охлаждаемых воздухом секций и оборудована горелкой для сжигания жидкого топлива производительностью до 15 кг/ч. Распыл топлива осуществляется пневматической форсункой. На стенде организована система, позволяющая осуществлять двухступенчатое сжигание и рециркуляцию продуктов сгорания. Стенд оборудован контрольно-измерительными приборами, обеспечивающими возможность измерения расходов всех массовых потоков, состава продуктов сгорания, механического недожога, температуры потоков и материала камеры сгорания — охлаждения.
Информация о процессе выгорания топлива и образования окислов азота поступала на основе анализа проб газа, отбираемых через шесть пробоотборников, установленных по длине камеры сгорания — охлаждения. Пробоотборники выполнены из нержавеющей стали диаметром 10 мм. Отбираемые пробы через фильтр грубой очистки, осушитель, заполненный СаС12, и фильтр тонкой очистки подавались в приборы. Все соединения были выполнены силиконовыми трубками, практически не адсорбирующими окислы азота. В отбираемых пробах определялось содержание NO, NO2, CO, O2.
Концентрация 'NO и NO2 определялась хемолюми-несцентным газоанализатором фирмы «Бекман» 951. Калибровка прибора осуществлялась постоянно в течение опыта через каждые 5—6 измерений. Концентрации СО и О2 определялись при помощи хроматографа «Газохром 3101».
В качестве топлива в опытах использовалось соляровое масло, в которое добавлялось азотсодержащее соединение — пиридин. Все опыты начинались и заканчивались на чистом топливе без присадки пиридина, что позволяло постоянно контролировать выход термических окислов азота.
Опыты по исследованию возможностей подавления выхода окислов азота рециркуляцией с помощью двухступенчатого сжигания и совместно обоих приемов были проведены для четырех значений содержания азота в топливе .
Расход топлива был равен 11 кг/ч, максимальная температура в камере сгорания составляла 1250°С. При двухступенчатом сжигании избыток воздуха в первой ступени ai=0,9. Результаты измерений приведены на рис. 3.
Как показали эксперименты, на выход топливных окислов азота оказывает влияние только двухступенчатое сжигание.
Применением двухступенчатого сжигания удавалось более чем вдвое снизить выход топливных окислов азота (кривые 1 к 3). Рециркуляция продуктов сгорания не оказывала влияния на уровень топливных окислов азота, но позволяла заметно снизить выход термических окислов.
Совместное применение двухступенчатого сжигания и рециркуляции позволило снизить выход термических окислов на 75%.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.