Разработка экологически чистого высокоэкономичного котельного агрегата для ТЭС и ГРЭС, страница 24

tп=273хт/[qvTcpгVгпат(1+rг)],                                                    (25)

где  qv – тепловое напряжение топочного объема, МВт/м³; 

Tcpг=0,95(ТмТ"т)0,5 – средняя расчетная температура газов в топочном объеме, К; 

Vгп – удельный приведенный объем газов при а=1, м³/МДж; в расчетах следует принимать для канско-ачинских углей Vгп=0,278+0,001Wп; хт – коэффициент заполнения сечения топки восходящим потоком газов, зависящий от расположения горелок; при встречных вихревых горелках хт=0,85; для однофронтального расположения – 0,80; для тангенциального расположения прямоточных горелок – 0,75; для подовых горелок – 0,90.

2.  Время реакции образования NО₂тр (при Тг>1800К) в первой зоне:

tр1= (Lф1/Н'т) tп,                                                                       (26)

где Lф1 – длина пути факела в 1 зоне на участке, где Тг>1800К,м; для настенных горелок с горизонтальной осью (вихревых и прямоточных):

                         Lф1=Н1-Нг1;                                                                         (27)

для настенных прямоточных горелок, наклоненных вниз под углом больше 15° (принято, что Тг>1800К достигается на пересечении оси струи с осью топки):

Lф1=0,5bтtgb+(Н1-Нг);                                                                  (28)

для подовых горелок:

Lф1=Н1-3,5Da                                                                               (29)

В формулах (26) и (29): Н1 – высота первой расчетной зоны, м; Нг1 – высота установки нижнего яруса горелок над уровнем нижнего сечения первой зоны, м; Da – диаметр амбразуры горелки, м; Н'т – расчетная высота топки от пода или середины холодной воронки до середины выходного газового окна; b – угол наклона горелок вниз по горизонтали, град; bт – глубина топочной камеры, м.

3.Значение расчетной равновесной концентрации NО₂р, г/м³, при температуре Тм1 и концентрации избыточного кислорода в зоне, СО₂, кг/м³:

NО₂р=7030СО20,5exp(-Ео/Тм1);                                                  (30)

СО₂=0,297[Dаг/(Dаг+а)+rг(арц-ат+0,5Dат)/(1+ rг)],                    (31)

где Dаг – относительный избыток воздуха в зоне определяется в зависимости от значения а1от:

-  при а1от,1 – Dаг=1/кг-1;

-  при а1от>1 – Dаг=а1/ bг1-1;

-  при В1от=1 во второй зоне – Dаг2=(а1+Dа2- bг1)/(1- bг1).

Величина а= Vго/ Vво=1/d – отношение теоретических объемов; арц – избыток воздуха в газах рециркуляции (после экономайзера).

Значение Е0=10860 Дж/моль – энегертический барьер реакции при избытках воздуха а1от,1. При занчении аот1<1:

Ео=10860*(1/а1от)0,5.

4. Концентрация термических оксидов азота в объеме газов на выходе из первой зоны, г/м³:

NО₂1тр= NО₂р[1-exp(-Аtp1)].                                              (32)

Значение коэффициента А при экспоненте по [20] составляет:

А=0,066+0,015exp[(Тм1-1800)/100]-0,025tр1.                    (33)

Во второй зоне образование новых термических оксидов азота может происходить только в случае догорания здесь части топлива, либо в результате поступления свежего топлива с воздухом, когда В2от>0. Расчет образования NО₂ производится по максимальной температуре факела в зоне Тм2,К, которая определяется условной теоретической температурой газов в зоне (за счет смешения газов, поступающих из первой зоны, с потоком вторичного воздуха и повышения температуры смеси при сгорании части топлива) с учетом снижения температуры в результате отдачи тепла окружающим слоям газов:

Тм2=а1q"1/a2+[Da2tг в/а2+(bг2Qнр)/(Vс)"2](1-j2)0,25+273.        (34)

Если окажется Тм>1800К, то производится определение термических NО₂2тр во второй зоне по вышеприведенной методике.

При расчете температуры на выходе из зоны, если q"2>1530°С, время реакции tр2 определяют по полной высоте второй зоны:

tр2=(Н2/Н'т)*tп.                                                                     (35)

В случае, когда q"2<1530°С, время реакции находят из выражения: