2.2 Компоновка горелок в топке

Компоновку и тип горелок выбирают в зависимости от способа шлакоудаления и тепловой мощности топок. При выборе числа горелок целесообразно руководствоваться следующими положениями:

1. Число горелок в ярусах должно быть одинаковым(исключение вихревые горелки, расположенные по схеме треугольник с вершиной вверх и вниз).

2. В схемах с прямым вдуванием число горелок должно быть кратным числу мельниц.

3. В схемах с пробункерам число горелок, обслуживаемых одной мельницей, должно

быть кратным 2

4. При установке вихревых горелок их число в ярусе должно быть кратным 4

5. При жидком шлакоудалении число ярусов горелок равно 1 или 2

6. Для системы ВСС

7. Чем меньше единичная тепловая мощность горелки, тем ниже выброс оксидов азота и

меньше влияние отключение горелки по топливу на топочный режим.

8. Чем больше горелок, тем сложнее трассировка пыле- и воздухопроводов и организации

управление их работы.

Шаг между горелками Sпринимается, исходя из условий обеспечения эжектирования в струю газов в количестве, достаточном для обеспечения стабилизации процесса горения с учетом специфики ввода реагентов. Величина бокового простенка S₁ дана с учетом уменьшение влияния наброса факелов крайних горелок при ударе в боковые экраны (встречная компоновка) или вследствие краевого эффекта (встречно-смешанная компоновка). Значение расстояния между ярусами горелок hяр должно быть увя­зано с аналогичной величиной, определяемой из условия

Ширина топки (^ выбирается, исходя из условия размещения горелок в ряду. Глубина топки b_т должна обеспечивать выгорания основной массы топлива на расстояниях (0.5 - 0.6)b_т. Значение d_т, b_т, bяр должна удовлетворять требованиям

3. Образование оксидов азота при сжигании органических топлив

При сжигании органических топлив в топках паровых котлов азот, содержащийся в топли­ве и воздухе, окисляется образуя оксиды:

Основная доля образовавшихся в топках котлов , а именно 95 - 100%, приходится на оксид азота N0, а остальная часть - на диоксид.

Существует два принципиально различных источника образования N0. Это - окисление атмосферного (молекулярного) азота воздуха, используемого в качестве окислителя при горении, и окисления азота содержащих составляющих топлива. В первом случае образуются термические (или воздушные) и «быстрые» оксиды азота, а во втором - топливные N0. Соотношение концентрации тер­мических, быстрых и топливных оксидов азота в общем выбросе ; в каждом отдельном случае зави­сит от содержания связанного азота в топливе, температурного уровня в топке, способы организации топочного процесса и для различных котлов колеблется в достаточно широких пределах. Например, при сжигании природного газа образуется только термические и быстрые оксиды азота, а при сжига­нии бурых высоковлажных углей в топках с ТШУ образованием термических N0 ввиду невысоких температур горения можно пренебречь.

3.1 Термические оксиды азота

Термические оксиды азота образуются при горении любых топлив в области высоких темпера­тур (Т>1800 К), если в качестве окислителя используется воздух. Окисление молекулярного азота воз­духа объясняется термической теорией Я.Б.Зельдовича и происходит по цепному механизму:

N₂+0↔N0 + N (3.1)

N + 0₂ ↔N0 + 0 (3.2)

N + 0Н↔N0 + Н (3.3)

Концентрация термического N0 интенсивно возрастает от начала зоны горения, достигая наи­большего значения непосредственно за зоной максимальных температур (рис.3.1). В дальнейшем со­держание N0 не меняется по длине факела, не достигая, однако,

равновесных концентраций .

Наибольшее влияние на эмиссию термических оксидов азота оказывает температура в зоне го­рения, с увеличением которой происходит экспотенциальный рост образования N0. Увеличение вре­мени пребывания в зоне горения также приводит к росту образования оксидов азота. Зависимость вы­хода N0 от коэффициента избытка воздуха а имеет экстремальный вид с максимум в области значе­ний αкр = 1.05 - 1.25 в зависимости от вида топлива и способа его сжигания.

При сжигании твердых топлив в паровых котлах уровень термических оксидов азота, как

пра­вило, ниже уровня образовавшихся топливных оксидов азота.