Многоступенчатое сжигание угля и газа, страница 4

Сравнительно небольшую эффективность использования рециркуляции газов на котле ТП-87 (ст. № 7) ТЭЦ № 11 можно объяснить тем, что они подаются только в осевую часть факела горелки. Горение газа в периферийных зонах корня факела происходит без существенного уменьшения температуры и концентрации реагентов. В результате здесь наблюдается достаточно интенсивное образование термических .

После реконструкции котла с переводом на ступенчатое сжигание газа 30...32 % организованного воздуха вводится в топку через сопла вторичного дутья. В этом случае средний избыток воздуха в первой ступени факела можно оценить по соотношению

где  — избыток воздуха в контрольном сечении (в данном случае за второй ступенью водяного экономайзера); — количество присосов воздуха на участке топка — пароперегреватель — вторая ступень водяного экономайзера.                                                                                                                                                                                 

Экспериментальные значения и  при номинальной паропроизводительности котла составили 1,12 и 0,18. Таким образом, . При паропроизводительности котла 250 т/ч  равно 0,6.

Согласно исследованиям, выполненным П.В. Росляковым, при указанном уровне избытков воздуха в начальной стадии факела образование термических оксидов азота практически исключено независимо от температуры. Что же касается «быстрого» монооксида азота,  ее концентрация при = 0,6 и может достичь приблизительно 23 и 56 ррт соответственно. Причем,  влияние рециркуляции газов на выход в этих случаях незначительно даже при их равномерном вводе в поток первичного воздуха.

По расчетным оценкам благодаря высокому размещению сопл вторичного дутья температура факела во второй ступени горения не достигает значений более 1 750 К. Поэтому в этой зоне образование термических NOX ничтожно мало, несмотря на наличие максимальных избытков воздуха  > 1 .

Таким образом, на основании теоретических предпосылок, учитывающих  режимные и конструктивные особенности ступенчатого сжигания, можно сделать вывод о том, что на реконструированном котле ТП-87 концентрации NO, в продуктах сгорания газа должны отвечать уровню образования «быстрых» NO,. В эксплуатационном диапазоне паропроизводительности  котла (250...420 т/ч) расчетная  концентрация «быстрых» , составляет 20...53 мг/м в пересчете на = 1,4 и

После последнего этапа реконструкции котла измерения выброса , в режиме без рециркуляции газов не производились из-за трудностей в обеспечении tпе = 555 °С даже при номинальной паропроизводительности котла.

При увеличении  с 1,08 до 1,16 концентрация , в продуктах сгорания возрастает не более чем на14 мг/м3. В то же время при аналогичном увеличении  в стехиометрическом режиме на котлах той же мощности абсолютное повышение значительно больше.

Путем выполнения двух этапов реконструкции котла (с установкой прямоточных горелок, использования ВГД в качестве дымососов рециркуляции и перевода котла на ступенчатое сжигание газа) концентрацию , в выбрасываемых продуктах сгорания удалось снизить с 400.,.420 до 50 мг/м , т.е. примерно в S раз. При этом превалирующий вклад в процесс повышения экологической эффективности работы котла на газе обеспечил режим ступенчатого сжигания, реализованный в соответствии с технологией МЭИ.

Следует отметить, что вследствие применения прямоточных горелок и внедрения технологии ступенчатого сжигания МЭИ уровень выброса NO, в 30...40 мг/м был достигнут ранее на двух котлах КВГМ-180 ТЭЦ № 25 ОАО «Мосэнерго» .

Благодаря указанным выше особенностям организации ступенчатого сжигания экономичность процесса горения в этом и стехиометрическом режимах практически одинакова. Коэффициент полезного действия котла «брутто» отвечает расчетным показателям и составляет 93,9...93,7 % при паропроизводительности котла 300...420 т/ч.