Метод трехступенчатого сжигания угольной пыли, страница 16

Для поисков оптимального режима при нагрузке 310 МВт был проведен опыт, в котором через задние сопла в топку подавались 4 % природного газа и мочевина при мольном отношении мочевины к оксиду азота, равном 1,0. Одновременно через нижний ярус сопл на фронтовой стене подавалась мочевина при мольном отношении, равном 0,5, а через растопочные горелки верхнего яруса основных горелок — природный газ в количестве 1,3 % по теплу (к фронтовым соплам газ еще не был подведен). Оказалось, что такой режим уменьшает выбросы NОх уже на 40 % при нагрузке 310 МВт, а при сниженной нагрузке (135 МВт) этот режим привел к уменьшению выбросов N0х на 73 %. На низкой нагрузке котла через растопочные горелки, расположенные ниже фронтовых сопл для ввода мочевины, удалось подать уже не 1,3, а 3 % природного газа (по теплу).

Достигнутый в этих опытах результат был достаточным основанием для принятия решения о монтаже газового коллектора у нижнего фронтового яруса сопл, чтобы опробовать одновременную подачу мочевины и природного газа через два яруса сопл. После этого, по мнению авторов, можно будет на всех нагрузках оптимизировать процесс AEFLGR путем изменения расходов и места ввода газа и мочевины в определенную температурную зону топочной камеры. В этом случае достигнутый результат (40 %-ное снижение выбросов NOх по полной нагрузке и 73 %-ное — на сниженной нагрузке при расходе природного газа 5,3...7 %) может быть превзойден.

Такая оптимизация, по мнению авторов, позволит на всех нагрузках получить снижение выбросов NOх, сопоставимое с тем, которое было получено только при нагрузках 135... 190 МВт на энергоблоке № 2 ТЭС Mercer.

Заключение

Анализ результатов внедрения на действующих котлах различных схем ступенчатого сжигания показывает, что эти методы при минимальных затратах на реконструкцию позволяют снизить выбросы оксидов азота при сжигании природного газа в 2-4 раза, при сжигании мазута, каменных и бурых углей в 1,5-2 раза.

Применение более сложных методов (включая комплекс различных способов подавления NOx) может уменьшить выбросы оксидов азота еще больше: на газе - в 3-5 раз, на мазуте - в 2-3 раза и на каменных и бурых углях - в 2-2,5 раза. При этом экономичность котла может несколько снизиться из-за ухудшения процесса горения или увеличения расхода электроэнергии на собственные нужды.

Ближайшие задачи, стоящие перед специалистами в области топочной техники, состоят в разработке эффективных средств подавления оксидов азота при сжигании антрацита и высокозольных каменных углей с выходом летучих V^daf= 12-13 %.

Для остальных топлив необходимо добиться промышленного внедрения таких технологических методов, как предварительный подогрев угольной пыли, трехступенчатое сжигание в сочетании с сухим аддитивным методом для одновременного снижения выбросов NOx и SO₂, а также шире практиковать комплексное применение нескольких методов при сжигании сернистого мазута и твердого топлива.

Обобщая результаты приведенных выше исследований по снижению выбросов азота электростанциями, можно сделать вывод, что для реконструкции действующих котлов с целью эффективного снижения выбросов NОx и минимальных капитальных затрат на реконструкцию  целесообразным является применение метода простого трехступенчатого сжигания топлива. Этот метод является достаточно надежным и эффективным при использовании природного газа, мазута и угля, позволяющим снизить выбросы NOx более чем на 50%, и относительно дешевым в плане реконструкции котлов. Особенно актуальным этот метод стал после  ужесточения требований по выбросам вредных веществ в атмосферу, которые  ставят электростанции перед необходимостью снижать выбросы NOx до уровня, регламентированного ПДВ.