10.2 Методы снижения выбросов оксидов азота
Методы химической очистки подразделяются на следующие группы: окислительные, восстановительные, сорбционные. Применительно к очистке дымовых газов котлов наиболее перспективны восстановительные методы. Наиболее изученный метод заключается в восстановлении оксидов азота с помощью аммиака. Этот метод основан на селективном взаимодействии аммиака с оксидами азота при определенных температурах по реакциям (10.4) и (10.5).
4NO + 4NH3 + О2 = 4N2 + 6Н2О (10.4)
6NO + 8NH3 7N2 + 12Н2О (10.5)
Дозирование аммиака должно осуществятся в зависимости от режима котла так, чтобы избежать проскока аммиака в атмосферу.
Для уменьшения концентрации СО в дымовых газах конкретных методов очистки нет, но применяются различные приемы для их снижения: эффективное перемешивание топливовоздушного потока, регулирование температуры факела, расположение поверхностей нагрева и т.д.
11 Конструктивное решение основных поверхностей нагрева
11.1 Радиационно-испарительные поверхности нагрева
Топка котла предназначена для сжигания органического топлива, частичного охлаждения продуктов сгорания и выделения золы. Теплота сгорания топлива передается ограждающим изнутри топку экранам, в которых движется рабочее тело. Благодаря экранированию топки снижаются потери теплоты в окружающую среду и обеспечивается достаточная жесткость стен топки при восприятии распределенной нагрузки от перепада давлений при работе котла под наддувом или разрежением.
Различают экраны(Рис.11):
гладкотрубные, в которых трубы расположены в одной плоскости самостоятельно, с небольшим зазором 4-6мм (рис.11а);
газоплотные, состоящие из панелей, изготовленных из прессованных или катаных плавниковых труб (рис.11б);
газоплотные, состоящие из гладких труб, с вваренными между ними ребрами прямоугольного сечения (рис.11в).
а- гладкотрубные;
б- газоплотный из плавниковых труб,
в- газоплотный с вварными полосами
В нашем случае панели средней радиационной части, экранирующие боковые стенки топки, переходят в под горизонтального газохода. Вертикальные стены горизонтального газохода экранированы панелями ВРЧ. В переходной части топочной камеры расположены 16 двухсветных экранов L-образной формы.
Котел имеет две одинаковые конвективные шахты, в которых по ходу газов расположены следущие поверхности нагрева: конвективного пароперегревателя высокого давления из плавниковых труб Ø 32x6 мм (сталь 12Х18Н12Т); конвективного пароперегревателя промперегрева второй ступени из труб Ø 57x4 мм (сталь 12Х1МФ); два пакета конвективного промперегревателя первой ступени из труб Ø 57х4 мм (сталь 12Х1МФ); водяной экономайзер, который может изготавливаться как с поперечным оребрением из труб Ø 42х7 мм (сталь 20), так и гладкотрубным из труб Ø 32х6 мм (сталь 20).
11.2 Пароперегреватели и экономайзеры
Радиационные перегреватели размещают на стенах топки, они воспринимают теплоту излучением. Полурадиационные перегреватели ширмы устанавливают на выходе из топки. Они получают теплоту как излучением, так и конвекцией. Конвективные перегреватели располагают в соединительном (горизонтальном) и опускном газоходах котла.
По
давлению перегреватели делят на
перегреватели высокого давления (
),
среднего (
)
и низкого (
).
В котле различают первичные и вторичные перегреватели пара. Первичные перегреватели пара независимо от давления называют перегревателями высокого давления. Вторичные перегреватели называют перегревателями низкого давления или промежуточными перегревателями.
Экономайзеры могут быть кипящего или некипящего типа. В первом случае в них появляется некоторое количество пара (до 10%) и рабочее тело выходит при постоянной температуре насыщения. В целях интенсификации теплообмена экономайзер выполняют из трубок малого диаметра dH = 28-38мм при толщине стенки 2,5 - 3,5мм. Концы змеевиков экономайзера объединяют коллекторами, вынесенными из области газового обогрева. В мощных котлах с целью уменьшения количества трубок, проходящих через обмуровку экономайзера, змеевики объединяют в соединительных патрубках, которые пропускаются через обмуровку к коллекторам. Иногда коллекторы, объединяющие змеевики, размещают в газоходе, где расположен экономайзер, и одновременно они служат также для его опоры.