Calcularea NOx emisiei de oxid de azot
In toate tehnicile existente de emisie totală de NOx oxizi de azot calcul = NO + NO2 În mod tradițional Po sunt calculate ca NO2. În prezent, există mai multe tehnici, care să permită să se calculeze concentrația sau masa emisiilor de oxizi de azot și pentru cazane de abur, în funcție de performanța lor, tipul de combustibil folosit, de operare și condițiile de proiectare. În legătură cu oxidul stabilit MACs separat NO și NO2 dioxid de azot și sub transformarea oxidului de azot din atmosfera totală a emisiilor de oxizi de azot sunt separate în componente (cu alocația pentru diferența de greutate moleculară a acestor substanțe):
și în care - greutatea moleculară a NO și NO2, egală cu 30 și 46, respectiv; 0,8 - raportul de transformare de oxid nitric la silice.
Valoarea numerică a raportului de transformare poate fi stabilită prin procedura SCEP România în baza observațiilor organizațiilor Goskomgidromet, dar nu mai mult de 0,8.
Linii directoare pentru calculul emisiilor de oxizi de azot din gazele de ardere ale cazanelor de energie termică
(RD 34,02 304 -. 95)
Aceste orientări se aplică cazanelor cu capacitate de abur de 75 t / h și cazane pentru putere de 58 MW (50 Gcal / h) și mai mare de ardere solid, lichid și combustibil gazos în dispozitivele arzătorului flare, și să stabilească ordinea și metodele de calcul al emisiilor de oxizi de azot proiectarea de noi și de reconstrucție a cazanelor existente.
a) Calcularea emisiilor specifice de NOx pentru cazanele pe bază de cărbune
Datele inițiale pentru calcul sunt după cum urmează:
- căldura de ardere, MJ / kg;
arzatoare tip (turbionare, co-curent, cu o concentrație ridicată de fed praf);
# 945; g - raportul de exces de aer în arzătoare;
# 945; 1 - proporția aerului primar în raport cu teoretic necesar;
r - gradul de recirculare a gazelor arse prin arzător,%;
W2 / W1 - raportul vitezei aerului secundar și primar, la secțiunea de evacuare Gorloc;
# 916; # 945; t - cești în cuptor;
# 916, # 945; s - un aer terțiar alimentat în cuptor, în plus față de arzătoare;
# 916, # 945; SBR - aer de evacuare (unitate de uscare) pentru transportul prafului arzătoarele cu aer cald;
- temperatura zonei active a arderii, K.
KNO2 Emisii specifice de oxizi de azot (g / MJ) sunt formate din combustibil și aer de oxizi de azot:
Oxizii de azot de combustibil sunt numărate prin formula:
Valorile coeficienților de formula prezentată în Tabelul. 1.5.
La transportarea arzătoarele de praf la valoarea ridicată concentrației numărate prin formula este înmulțită cu un factor de 0,8. Astfel, proporția de aer primar # 945; 1 și W2 raportul / W1 luat egal cu acele valori care ar fi fost selectate în conformitate cu liniile directoare „Proiectarea cuptoarele cu fund uscat“ (L. NPO CKTI, No. 42, 1981.) La praf obișnuit alimentarea cu aer primar arzătoarelor .
Un factor care este luat în considerare
oxizi de azot de aer sunt formate în zona de temperatură maximă, t. E., unde concentrația de câmp, și viteza temperaturii arzătoarelor individuale egalizat deja. În consecință, nu este determinată în principal, caracteristici arzătoare și parametrii integrante ale procesului de cuptor.
Pentru calculul folosind relația care ia în considerare o ecuație cunoscută Zeldovich:
unde. - raportul de exces de aer în zona de combustie activă, convențional acceptată ca aer sumă ordonată de aprovizionare prin arzător și aspirație prin partea inferioară a camerei de arzător, adică.
în care: - temperatura la ieșirea din zona de ardere activă K.
Această ecuație este valabilă în intervalul coeficienților în exces de aer, și o temperatură = 2050 K. <1800 К величиной можно пренебречь.
Temperatura la capătul zonei de ardere activă se calculează pe ghidarea „Proiectarea cuptoarele cu fund uscat“ (L. NPO CKTI, vol. 42, 1981).
Pentru cazul de recirculare a gazelor arse prin arzătorul este deconectat, formula de calcul a temperaturii, la sfârșitul zonei de ardere activă ° C are forma
Ecuația de mai sus este rezolvată prin aproximări succesive, deoarece în partea sa dreaptă este inclusă. În cazul în care calculată în conformitate cu această formulă va fi mai mare de 50 ° C, diferită de valoarea preselectată, atunci este necesar să se facă o aproximare a 2.
În prezența calculului de recirculare a gazelor arse trebuie efectuată prin ghidarea „Cuptoarele de design de fund uscat“.
Cantitatea de oxizi de azot de aer poate fi redusă din cauza reducerii, eficacitatea oricăror acțiuni în acest domeniu va fi mai mare, cu cât valoarea inițială a temperaturii.
Reducerea cantității de oxizi de azot de combustibil poate fi realizată prin modificarea mai multor parametri, care iau în considerare influența coeficienților adimensionali date mai sus (a se vedea tabelul. 1.5).
Raportul dintre emisiile specifice și concentrația de oxizi se determină prin formula
SnO2 în care - concentrația de oxizi de azot în termeni de NO2 (g / m3) în gazele de ardere uscate la condiții standard și la un anumit exces de aer și (în conformitate cu GOST 50831-95, toate calculele concentrației de NO2 recomandat recalculării # 945; = 1,4); Vsg - volumul de gaz uscat, la un anumit exces de aer # 945;.
b) Calcularea concentrației oxizilor de azot în timpul arderii gazului și petrolului
Datele brute necesare pentru calcularea concentrației de oxizi de azot din gazele de ardere ale cazanelor de putere:
Dn - nominal cazan producția de abur, kg / s;
D - producția efectivă a aburului din cazan, kg / s;
- funcționare mai mică valoare calorica combustibil MJ / m3 (MJ / kg);
Bp - consumul de carburant calculat, m3 / s (kg / s);
q1 - proporția de aer și combustibil care intră prin fiecare nivel de arzătoare, din, cantitatea totală de combustibil (aer) alimentat prin arzător (pentru organizarea arderii nonstoichiometric datorită dezechilibreze respectiv combustibil sau aer);
ni - proporția arzătoarelor din fiecare nivel al numărului total de arzătoare;
m și - lățime a cuptorului (în clar), m (în prezența a două niveluri de ferestre ale ecranului - lățimea unei celule);
b m - adâncimea cuptorului (în clar), m;
Yap Z - numărul de nivele de arzătoare;
h np - distanța dintre nivelurile arzătorului m;
# 958; g - coeficient ce reflectă gradul ridicat de ardere a combustibilului în arzătoare cu torțe în interiorul zonei de ardere activ, depinde de proiectarea arzătorului:
- arzător standardizat și optimizat # 958; g = 1;
- cu flux dublu fazic cu ardere arzător # 958; r = 0,7;
- filetat arzător fazică # 958; r = 0,58;
- filetate de ardere fazic parte alimentarea arzătorului de combustibil din gaze inerte # 958; r = 0,42;
Tv - temperatura aerului la arzătoare, K;
# 945; - raportul excesul de aer la capătul cuptorului;
r - gradul de recirculare a gazelor de ardere,%;
t - un indicator care depinde de tipul de combustibil:
- pentru păcură - 0,47;
și cons - factor în funcție de metoda de introducere gaz de recirculare:
- un focar sub - 0,005;
- în fantele sub arzător - 0,02;
- în afara fluxului arzător aer - 0,14;
- un aer explozie - 0,16;
- între debitele de aer arzător - 0,19;
# 948; - proporția necesară teoretic aerului furnizat cuptorului, pe lângă arzătoarele (aer secundar)%;
o sr - factor secundar în funcție de intrare a aerului de locație în raport cu zona de combustie:
- sub sau în interiorul zonei de ardere activă - 0;
- deasupra zonei de ardere a activa - 0,01;
și v - aer proces contabil coeficient:
- spre torta - 0,015;
- sub arzătoarele - 0.007;
- deasupra arzătoarelor - 0.018;
# 956; - gradul de redistribuire a combustibilului sau a aerului pentru nivelurile arzător,% (cu ardere non-stoechiometrică de combustibil din cauza dezechilibreze respectiv combustibil sau aer):
Pe baza dimensiunilor geometrice definesc QTP sarcină termică cuptor (MW / m2) Suprafața luchevosprinimayuschey zona de ardere activă:
În cazul în care există două niveluri de ferestre în cuptor ecranul BP se face pe o singură celulă.
Pentru cuptoarele cu aranjament cu un singur nivel de arzătoare (capacitate unitară de la 30 la 60 MW). Atunci când aranjamentul de arzător cu vatră - o capacitate unitară de la 50 la 9S MW Arzătoare putere 96 ÷ 160 mW -.
Atunci când gazele de ardere, concentrația inițială de oxizi de azot (mg / m3) definite de proiectare a cuptorului și arzătoare, având în vedere Km performanța termică a factorului de scalare la sarcină nominală și # 945; = 1.02 se calculează cu formula:
Arderea concentrației păcura este format din două componente:
A doua conturi pe termen lung pentru cantitatea de NOx, care se formează la un conținut de azot deviație de motorină din nivelul mediu egal cu Np = 0,25%.
Factorul de scală Km este calculată conform formulei
Concentrația de NOx calculată (mg / m3) este determinată de:
Rezultatele concentrației inițiale de oxizi de azot coeficienți complementare care iau în considerare:
- temperatura aerului care intră în arzător:
- raportul de exces de aer - pentru gaze și petrol, și - păcura pentru:
- introducerea de recirculare a gazelor arse, Kr:
- capacitatea termică a zonei de combustie active la ardere în etape, DRG:
- aranjarea circuitului montat Fst de combustie:
- arderea nestoechiometric a arzătoarelor ranguri, Con:
- furnizarea de KVL umiditate:
- încărcătura reală a cazanului, KN:
Exemplu de calcul al concentrației de oxizi de azot este prezentat în apendicele 1.
c) Calcularea concentrațiilor specifice de emisie la sau co-ardere cu păcură sau gaz de cărbune
Cazanele existente sunt adesea arse în același cărbune timp și păcură sau cărbune și gaz. În acest caz, calculul concentrației de oxizi de azot (g / m3) se realizează prin (pentru combustibil solid, și apoi, concentrația rezultată este multiplicată cu imensei coeficient corector:
- arderea gazului cu cărbune:
- păcurii cu cărbune:
și în cazul în care - proporția de gaz sau ulei de căldură.
Proporția de gaz și petrol la căldură a fost calculată cu formula
unde - fluxul de proiectare de motorină sau combustibil, m3 / s (kg / s); - căldura de combustie a gazului sau petrolului, MJ / m3 (MJ / kg); Lie, și - la fel ca și cărbune, kg / s și MJ / kg.
Volumul de gaze de ardere uscate și căldura de ardere din arderea păcurii de cărbune se calculează în conformitate cu formulele
în cazul în care - proporția de păcură pentru energie termică; Prin urmare, volumul gazelor de ardere uscat (Nm3 / kg), produs prin arderea completă a combustibilului lichid atunci când # 945; = 1.4 și căldura de ardere a păcurii (MJ / kg).
Arderea cărbunelui în combinație cu analiza gazului se efectuează în mod convențional la 1 kg de combustibil solid, cu cantitatea de gaz per 1 kg yglya:
unde x - cantitatea de gaz per 1 kg de combustibil solid, m3 / kg.
Dacă amestecul de combustibil este dat de căldură fiecare fracțiuni de combustibil (# 948; y și # 948; g), cantitatea de gaz per 1 kg de combustibil solid, este: