Поэтапное сжигание
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
Ступенчатое сжигание – это метод, используемый для снижения выбросов оксидов азота ( NO x ) во время сгорания . Существует два метода ступенчатого сгорания: ступенчатая подача воздуха и ступенчатая подача топлива. Поэтапное сжигание применяется в котлах. [ 1 ] и ракетные двигатели . [ 2 ]
Ступенчатая подача воздуха
[ редактировать ]![[икона]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1c/Wiki_letter_w_cropped.svg/20px-Wiki_letter_w_cropped.svg.png){kind=small} | Этот раздел нуждается в расширении . Вы можете помочь, добавив к нему . ( февраль 2012 г. ) |
 | Этот раздел нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( Июль 2020 г. ) |
Ступенчатая подача воздуха или двухступенчатое сжигание обычно описывается как подача воздуха, находящегося в процессе горения, в котел или печь. Ступенчатая подача воздуха в горелку (внутренняя ступенчатая подача воздуха) обычно является конструктивной особенностью горелок с низким содержанием NOx .
Технология наддувочного воздуха в печи (OFA) требует подачи воздуха для горения, который затем разделяется на первичную и вторичную секции потока. Это обеспечивает полное выгорание и способствует образованию газообразного азота ( N 2 ), а не NO x .
Первичный воздух (70-90%) смешивается с топливом, образуя зону с относительно низкой температурой, с дефицитом кислорода и богатым топливом, что приводит к лишь умеренных количеств NO x образованию .
Вторичный (10-30%) воздух для горения подается над зоной горения через специальную воздухозаборную камеру с воздухозаборниками и/или форсунками, установленными над горелками.
Сгорание завершается при этом увеличенном объеме пламени. Следовательно, относительно низкотемпературная вторичная стадия ограничивает производство термического NO x . Расположение инжекторных отверстий и перемешивание воздуха, находящегося в зоне горения, имеют решающее значение для поддержания эффективного сгорания.
Модернизация системы подачи воздуха на существующий котел включает модификацию труб водяной стенки для создания отверстий для сопел вторичного воздуха, а также добавление воздуховодов, заслонок и ветровой камеры. на 116 пылеугольных энергоблоках общей электрической мощностью 50 гигаватт (ГВт- эл В настоящее время этот метод используется в качестве самостоятельной меры .).
Он используется в сочетании с другими первичными мерами по контролю NO x на 175 угольных энергоблоках общей мощностью 53 ГВт э . [ 3 ]
Благодаря ступенчатой подаче воздуха . возможно снижение выбросов NOx на 50-75% Ступенчатая подача воздуха также имеет простую конфигурацию и применима для сжигания в небольших масштабах.
Поэтапная подача топлива
[ редактировать ] | Этот раздел нуждается в расширении . Вы можете помочь, добавив к нему . ( февраль 2012 г. ) |
| Этот раздел нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( Июль 2020 г. ) |
Одной из форм ступенчатого сжигания топлива является процедура, известная как «выключение горелки» (BOOS). [ 4 ] Этот метод включает в себя перекрытие потока топлива от одной или нескольких горелок для создания зон обогащения и обеднения топлива, что обеспечивает некоторый контроль выбросов NO x (10%). Этот метод не получил широкого распространения на пылеугольных электростанциях (2 агрегата по 350 МВт эл .).
Другим методом ступенчатого сжигания топлива является смещение топлива. При смещении топлива горение осуществляется путем направления топлива от горелок верхнего уровня к нижним или от центра к боковым горелкам. Цель состоит в том, чтобы создать богатую топливом нижнюю или центральную зону и обедненную верхнюю или боковую зону для достижения полного выгорания. Технология снижает температуру пламени и улучшает баланс концентрации кислорода в печи. С помощью этой технологии выбросы NO x могут быть сокращены на 30%. Эта технология используется на 13 пылеугольных энергоблоках общей мощностью 2,7 ГВт эл . [ 5 ]
За счет ступенчатой подачи топлива также возможно снижение NO x на 50-75%, хотя может возникнуть незначительная температурная нестабильность в зоне восстановления, и необходима более низкая температура. Хотя ступенчатое сжигание топлива применимо при крупномасштабном сжигании, оно использует более сложную конструктивную конфигурацию.
История
[ редактировать ] |
Поэтапное сгорание восходит к двигателю с горячей лампой 1890-х годов. Первая стадия сгорания происходила внутри горячей колбы, где горячие газы вытеснялись в цилиндр. Затем при смешивании с дополнительным воздухом происходил второй этап горения. В те времена применялось поэтапное сжигание, потому что это был удобный метод воспламенения, и, вероятно, не было особого беспокойства по поводу загрязнения воздуха . Современным применением этого принципа является двигатель со стратифицированным зарядом , в котором искра воспламеняет богатую смесь, а образующийся фронт пламени воспламеняет более слабую смесь в другом месте цилиндра.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 8 марта 2012 года . Проверено 3 февраля 2012 г.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ «ЕКА - Пусковые установки - Первый горячий запуск европейского демонстрационного двигателя поэтапного сгорания» . Esa.int. 26 февраля 2008 года . Проверено 3 февраля 2012 г.
- ^ «Ступень подачи воздуха для контроля NOx (избыточное горение воздуха и двухступенчатое горение)» . Центр чистого угля МЭА . 20 января 2018 года . Проверено 26 июня 2020 г.
- ^ «Ступенчатость подачи топлива (выключение горелки (бус), смещение топлива, дожигание или трехступенчатое сжигание)» . Центр чистого угля МЭА . 20 января 2018 года . Проверено 21 июля 2020 г.
- ^ «Ступенчатость подачи топлива (выключение горелки (бус), смещение топлива, дожигание или трехступенчатое сжигание)» . Центр чистого угля МЭА . 20 января 2018 года . Проверено 26 июня 2020 г.