Конструкции современных малотоксичных горелочных устройств сжигания различных органических топлив, страница 10

Основные результаты опытов приведены на рис.

Из приведенных на рисунке кривых видно, что содержание СО при всех  избытках воздуха, превышающих 3% О2, остается достаточно низким. Следует еще учесть, что по сведениям работников BEL на реальном котле концентрация СО оказывается, как правило, в 4 раза ниже, чем при испытании горелки на стенде.

Концентрация Noх, как и следовало ожидать, снижается по мере уменьшения избытка воздуха. Значительное влияние на уровень Noх оказывают также крутка потоков вторичного и третичного воздуха и положение скользящего шибера, определяющего распределение горячего воздуха между втоичным и третичным.

Для сравнения можно привести результаты опытов, проведенных работниками УралВТИ на котле П-57 Рефтинской ГРЭС при опытном сжигании кузнецкого  угля марки СС со средними характеристиками: W= 7,3% Aв=15,6%; Qi=26,43 Мдж/кг ( 6313 ккал/кг). При номинальной нагрузке блока концентрации Noх составляли 1695 мг/м3 (при нормальных условиях) при работе всех восьми мельниц и 1590 мг/м3 при работе семи мельниц (т.е. при подаче через три горелки только части вторичного воздуха).

Вторая серия опытов была проведена при сжигании высокозольного угля марки Harwoth, характеристики которого также приведены в таблице. Как видно из таблицы, зональность этого угля близка к зональности экибастузского. Отметим еще, что топливный коэффициент (отношение связанного углерода к выходу летучих, которое по результатам многочисленных исследований, в значиельной степени определяет степень конферсии топливного азота в Noх) у этого угля оказался близким аналогичному параметру у экибастузского угля (1,55-1,76).

При сжигании высокозольного угля сначала были проведены опыты с максимальной круткой третичного воздуха и минимальной круткой потока вторичного воздуха. В первых трех опытах скользящий шибер был закрыт, а в слендующих трех опытах - открыт полностью. Обе кривые лежат несколько ниже, чем при сжигании малозольного угля (рис.), а минимальная концентрация Noх оказалась равной 543мг/м3 (6% О2). При этом горение было устойчивым, а содержание СО оставалось на допустимом уровне (189 мг/м 3 или 0,015% по объему).

Эти опыты показали, что при сжигании высокозольного угля типа экибастузского, использование новой горелки более чем в 2 раза снижает концентрацию оксидов азота в дымовых газах.

На рис.  приведены результаты опытов при сжигании высокозольного угля с разной долей первичного воздуха  ( при постоянной  нагрузке). Из этого графика видно, что снижение      позволяет существенно уменьшить концентрацию Noх. Однако в условиях стенда, при чрезвычайно высоком тепловом напряжении топочного объема, это приводит к повышению химического  и механического недожогов.

Во всех опытах как на малозольном, так и на высокозольном углях, фиксировались давление в коробке горячего воздуха перед горелкой и давление в топке. Разность этих двух давлений является, очевидно, сопротивлением горелки по вторичному воздуху. Зависимость сопротивления  от расхода вторичного и третичного воздуха приведена на рис.6.

Как видно из графика, все экспериентальные точки удовлетворительно ложатся на две кривые: одна из них (кривая I) относится к опытам, в которых скользящий шибер был закрыт (до ограничителя). Кривая II расположена ниже, так как в этих опытах скользящий шибер был полностью открыт, что снижало сопротивление горелки по горячему воздуху.

Отметим, что абсолютное значение сопротивления в большинстве опытов оказалось выше, чем тот уровень, который можно обеспечить на реальной горелке котла П-57. езультаты опытов, проведённых в феврале 1995г. на огневом стенде Технологического Центра, а также анализ проведённых ранее испытаний малотоксичных горелок фирмы BEL и испытаний, проведённых ранее на котле П-57 Рефтинской ГРЭС, позволяют сделать следующие выводы.

1. Концепция, заложенная в конструкции малотоксичной горелки, обеспечивает раннее воспламенение и сгорание летучих в зоне, обеднённой кислородом, в результате чего снижается концентрация NOx в продуктах сгорания.