Расчет выброса оксидов азота

от паровых котлов паропроизводительностью 30 – 75 т/ч и

водогрейных котлов тепловой производительностью 35 – 58 МВт

 

Расчет выполняется на основании методики [11] в следующем порядке.

1) Определяется полный расход натурального, кг/с (м³/с), и условного, кг/с, топлива для каждого котла и котельной в целом.

2) Рассчитывается значение коэффициента, характеризующего выход оксидов азота, кг/т, по формуле:

при сжигании жидкого и газообразного топлива:

для паровых котлов -

 

,

(2.3а)

 

где и – фактическая и номинальная паропроизводительность котла соответственно, т/ч;

для водогрейных -

 

,

(2.3б)

 

где и – фактическая и номинальная тепловая производительность котла соответственно, ГДж/ч.

В случае сжигания твердого топлива в формулы (2.3а), (2.3б) вместо и подставляются и .

3) Определяются значения коэффициентов, учитывающих влияние на выход оксида азота характеристик топлива, конструкций горелок и котла в целом, а также мероприятий режимного характера:

а) влияние качества сжигаемого топлива на выход оксидов азота учитывается коэффициентом .

При сжигании твердого топлива значение вычисляется в зависимости от коэффициента избытка воздуха в топочной камере по формуле:

при £ 1,25 -

;

(2.4а)

 

при > 1,25 -

,

(2.4б)

 

где - коэффициент избытка воздуха в топочной камере, определяется по нормативному методу [3];

- содержание азота в топливе на горючую массу, %.

Значения коэффициента при сжигании жидкого и газообразного топлива приведены в табл. 1.

 

Таблица 1

Значения коэффициента b ₁ при сжигании жидкого и газообразного топлива

Коэффициент избытка воздуха в топочной камере a т	Значение b 1
Более 1,05	1,0
1,05 – 1,03	0,9
Менее 1,03	0,75

 

При одновременном сжигании топлива двух видов и расходе одного из них более 90 % значение коэффициента следует принимать по основному виду топлива. В остальных случаях коэффициент определяют как средневзвешенное значение по топливу. Например, для топлива двух видов

 

,

(2.5)

 

где , и , – коэффициенты и расходы каждого вида топлива на котел соответственно;

б) для учета влияния конструкции горелок на образование оксидов азота используется коэффициент b ₂, его значение для вихревых горелок равно 1,0, для прямоточных - 0,85;

в) для учета влияния вида шлакоудаления на образование оксида азота используется коэффициент b ₃, его значение при твердом шлакоудалении равно 1,0, при жидком - 1,6;

г) эффективность воздействия рециркулирующих газов на выход оксидов азота характеризуется коэффициентом e ₁, зависящим от условий подачи газов рециркуляции в топку, его значения приведены в табл. 2.

При нагрузке меньше номинальной и условии 0,5 £ £ 1 коэффициент e ₁ умножают на коэффициент f, определяемый по уравнению:

 

;

(2.6)

 

д) уменьшение выброса оксидов азота при подаче части воздуха помимо основных горелок (при двухступенчатом сжигании) и условии сохранения общего избытка воздуха за котлом характеризуется коэффициентом e ₂, его значение определяется в работе [1, рис. П.2.1].

Таблица 2

Значения коэффициента e ₁ при номинальной нагрузке и

степени рециркуляции дымовых газов менее 20 %

Условие ввода газов рециркуляции	Значение коэффициента e 1
При сжигании газа и мазута и вводе газов рециркуляции
в под топки (при расположении горелок на вертикальных экранах)	0,0025
через шлицы под горелками	0,015
по наружному каналу горелок	0,025
в воздушное дутье и рассечку двух воздушных потоков	0,035
При высокотемпературном сжигании твердого топлива и вводе газов рециркуляции
в первичную аэросмесь	0,010
во вторичный воздух	0,005
При низкотемпературном сжигании твердого топлива

 

Примечание. Под высокотемпературным понимают сжигание всех углей в топках с жидким шлакоудалением, а также с низшей теплотой сгорания, равной или более 23,05 МДж/кг, в топках с твердым шлакоудалением при температуре факела, равной или более 1500 °С.

Под низкотемпературным понимают сжигание твердого топлива с низшей теплотой сгорания менее 23,05 МДж/кг в топках с твердым шлакоудалением при температуре факела менее 1500 °С.

 

4) Через значение полного расхода условного топлива рассчитывается максимальный объем выброса оксидов азота NO_x в атмосферу с дымовыми газами котла в пересчете на NO₂, г/с, при сжигании твердого, жидкого и газообразного топлива по формуле:

 

,

(2.7)

 

где r – степень рециркуляции дымовых газов, %;

– доля оксидов азота, улавливаемых в азотоочистной установке; значения для СКВ- и СНКВ-установок[1] приведены в работе [8];

и – длительность работы азотоочистной установки и котла, ч/год.