Разработка экологически чистого высокоэкономичного котельного агрегата для ТЭС и ГРЭС, страница 25

tр2=(Н2/Н'т)*tп[1-(1530- q"2)/( qм2- q"2)]                           (36)

В условиях смешения потоков газа из первой зоны и свежего поступления воздуха (когда Da2>0) расчеты NО22тр во второй зоне ведутся по среднему избытку воздуха а2ср=0,5(а1+а2). Если а2ср<1, то определение СО2 проводят по (3.11) при значении:

Daг=1/(kг+0,5(1-kг))-1.                                                                  (37)

По значению а2ср определяется Ео для расчета NО2р. Дожигание оставшегося топлива Dbг происходит при температуре ниже 1800 К и дополнительное образование термических оксидов азота не имеет места.

5.2  Расчет образования топливных и быстрых оксидов азота

Образование топливных оксидов азота происходит при сжигании топлив, имеющих в составе рабочей массы топлива азот – Nр, %. В твердых топливах азотосодержащие соединения в основном выходят с летучими веществами. В зависимости от свойств топлива только часть азотистых соединений топлива при а=1 образуют оксид NО. Это обстоятельство учитывается топливным коэффициентом Атл. Его значение для разных видов топлив определяют из выражений:

-  твердое топливо при Nр,1,2%:

Атл=(0,4-0,15Nр)Nр(Vлг/25)0,2,

-  то же при Nр>1,2%:

Атл=0,22Nр(Vлг/25)0,2.

В результате выход топливных оксидов азота в первой и второй зонах определяется по формуле:

2iтл=1,5Атл*[(аiот+r)/(1+r)]2*[(Тл-900)/700]0,9mt.                  (38)

Здесь Тл=0,5(Тг в+Тм) – средняя температура в зоне выхода летучих соединений, К; mt – поправочный коэффициент, учитывающий снижение образования NО2тл при температуре Тм>1700 К за счет азотосодержащих радикалов:

                                              mt=(2200-Тм)/500.                                                 (39)

Индекс i характеризует номер зоны, в которой производится расчет NО2тл. Расчет NО2тл во второй зоне производится только в случае отдельного ввода свежего топлива в зону, т.е. когда В2>0.

Формула (38) учитывает образование как топливных, так и небольшого количества быстрых оксидов азота для указанных топлив.

5.3  Расчет концентрации оксидов азота на выходе из топочной камеры.

Концентрация оксидов азота на выходе из топочной камеры является суммой NО2, образовавшихся разными путями в расчетных зонах (в первой – третьей зонах).

Топливные и быстрые оксиды азота образуются в начальной части факела, вблизи горелок, при потсуплении свежего топлива в топочный объем. В каждой зоне (первой или второй) их концентрация пропорциональна доле топлива, вводимого в зону. Массовый выход этих оксидов азота (в граммах на 1 кг расхода топлива) составит:

mtб=В1отVгNO2i+В2отVгNO2i,                                              (40)

где Vг – расчетный объем газов на выходе из второй зоны, м3/кг:

Vг=Vго+(ат-0,5 Daт-1) Vо.                                                     (41)

Образование термических оксидов азота растянуто по длине факела, сохраняющего температуру более 1530°С, и принимается в первой – третьей зонах пропорциональным доле сгоревшего топлива. Расчетный объем газов, образующихся при горении топлива в первой зоне, м3/кг, составляет:

Vг1=bг1Vго+[а1от(ат-0,5 Daт-1)-bг1]*Vо.                           (42)

Дополнительное образование газов при горении топлива во второй и третьей зонах (i=2 или3):

Dvгi=bгiVго+[Dаi(ат-0,5Dат)- bгi]* Vво.                               (43)

Массовый выход термических оксидов азота из первой – третьей зон топки (в граммах на 1 кг топлива):

mtр=NO2iтрVг1+SNO2iтрDVгi .                                              (44)

Объем газов на выходе из топки \,м3/кг:

V"т=Vго+(ат-1)Vво                                                                (45)

и концентрация оксидов азота на выходе из топки – NO"2, г/м3, составит:

NO"2=( mtб+ mtр)/V"т.                                                           (46)

В пересчете на стандартное значение выброса оксидов азота в окружающую среду (на выходе из котла) при а=1,4: