Разработка экологически чистого высокоэкономичного котельного агрегата для ТЭС и ГРЭС, страница 4

По результатом проведенных исследований в МЭИ следует сделать следующие выводы.

1.  Локальный дозированный впрыск в зону горения является эффективным методом снижения концентраций оксидов азота в продуктах сгорания мазута. При водотопливном отношении q £ 10 % это снижение достигает 150-170 мг/м³, т. е. 30 % от исходного уровня.

2.  Наибольший эффект подавления образование NO_x достигает при сочетании локального дозированного впрыска воды (q » 8 %) с работой на понижение избытка воздуха (= 1,04-1,06). При таком рекомендуемом режиме снижение концентрации оксидов азота составило 200-300 мг/м³.

3.  Для повышения экономических показателей котлов целесообразно использовать впрыск в локальные зоны горения факела воды непрерывной продувки котлов с температурой 50-120 °С и давлением 0,3-0,1 МПа. В зависимости от конкретных условий станции может применяться техническая вода, основной конденсат или сетевая вода как непосредственно, так и со специальной обработкой.

4.  При локальном дозированном впрыске воды сохраняется высокая экономичность и надежность работы парового котла.

Рециркуляция дымовых газов. Одним из наиболее распространенных методов снижения количества образующихся оксидов азота является рециркуляция продуктов сгорания в зону горения. До внедрения технологических методов рециркуляция дымовых газов рассматривалась в основном лишь как средство регулирования температуры перегретого пара. При этом котел рассчитывался так, чтобы при номинальной нагрузке он эксплуатировался с минимальной нагрузкой дымососов рециркуляции, а при снижении нагрузки количество рециркулирующих дымовых газов увеличивалось бы для поддержания постоянной температуры перегретого пара. При этом более эффективной является внутренняя рециркуляция горячих топочных газов  из хвостовой части котла в дутьевой воздух. Например, при подаче газов рециркуляция с температурой 300 °С в ядре факела в количестве, равном 20 % от объема воздуха, поступающего на горение, максимальная температура факела снижается обычно на 120-130 °С.

Рециркуляция газов в топочную камеру в настоящее время широко применяется в котельной технике. Обычно дымовые газы с температурой 300-400 °С отбираются перед воздухоподогревателем и специальным рециркуляционным дымососом подаются в топочную камеру. При этом условия ввода могут быть различными. В некоторых случаях газы подаются через каналы в поду топки, через шлицы под горелками, через кольцевой канал вокруг горелки или же воздухом. Применение рециркуляции позволяет регулировать теплоотдачу к топочным экранам и температуру перегретого пара, сближать характеристики работы котлов при сжигании различных топлив, например жидких и газообразных.

Ввод рециркулирующих газов в топочную камеру приводит к сравнительно малому снижению КПД котла (0,01-0,3 % на 1 % рециркулирующих газов), однако при этом открываются большие возможности унификации котлов по топливу. В топочных камерах с q_т £ 174 МВт/м³ температура в выходном сечении топки при вводе рециркулирующих газов в зону горения повышается на 1 °С, а изменение температуры перегретого пара при сжигании мазута в котле ПК-10-2 составляет около 1,3 °С на 1 % рециркуляции.

Наряду с явными преимуществами, к которым следует отнести защиту топочных экранов от перегрева, регулирование перегретого пара, возможность унификации котлов по топливу, а также возможность снижения образования оксидов азота, применение рециркуляции связаны с определенными трудностями. К таким трудностям (наряду с некоторым снижением КПД) следует отнести необходимость в специальном рециркуляционном дымососе и в газоходах. Кроме того, это вызывает повышение сопротивления воздушного тракта и возможность нарушения стабилизации пламени или появления сажи и оксида углерода при чрезмерной степени рециркуляции. В настоящее время рециркуляция газов применяется в мощных котлах энергоблоков, работающих на угольной пыли, мазуте и природном газе. Очень широко используется рециркуляция и в зарубежных котлах.