Войти
Поэтапное сжигание - это метод, используемый для уменьшения выбросов оксидов азота (NOx ) во время горение. Есть два метода ступенчатого сжигания: ступенчатая подача воздуха и ступенчатая подача топлива. Применения ступенчатого сгорания включают котлы и ракетные двигатели.
Ступенчатая подача воздуха, или двухступенчатое сжигание, обычно описывается как введение избыточного воздуха в котел или печь. Ступенчатая подача воздуха в горелку (внутренняя подача воздуха) обычно является конструктивной особенностью горелок с низким уровнем выбросов NO x.
Технология сжигания 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 (N2 ), а не NO x.
. Первичный воздух (70-90%) смешивается с топливом, образуя относительно низкотемпературное топливо с низким содержанием кислорода. богатая зона, приводящая к образованию только умеренных количеств NO x.
Вторичный (10-30%) воздух для горения нагнетается над зоной горения через специальную коробку с воздухозаборными отверстиями и / или форсунками, которые установлены над горелками.
Горение завершено при увеличении объема пламени. Следовательно, относительно низкотемпературная вторичная ступень ограничивает образование термического NO x. Расположение отверстий для впрыска и смешивание избыточного воздуха имеет решающее значение для поддержания эффективного сгорания.
Модернизация противопожарного воздуха на существующем котле включает модификацию водяной трубы для создания отверстий для сопел вторичного воздуха и добавление воздуховодов, заслонок и ветрозащитной коробки. Этот метод в настоящее время используется в 116 пылевидных угольных установках с общей мощностью 50 гигаватт электроэнергии (ГВт e) в качестве отдельной меры.
Он используется в сочетании с другими первичными мерами для контроля NO x в 175 угольных установках с общей мощностью 53 GWe.
Через ступенчатую подачу воздуха, NO x возможно снижение от 50 до 75%. Ступенчатая подача воздуха также имеет простую конфигурацию и применима при маломасштабном сжигании.
Одной из форм поэтапного сжигания топлива является процедура, известная как отключение горелки (BOOS). Метод включает перекрытие потока топлива от одной или нескольких горелок для создания зон с высоким и обедненным топливом, что позволяет добиться некоторого снижения выбросов NO x (10%). Этот метод не получил широкого распространения на пылеугольных электростанциях (2 шт., 350 MWe ).
Другим методом ступенчатого сжигания топлива является смещение топлива. При смещении топлива горение ступенчато осуществляется путем отвода топлива от горелок верхнего уровня к нижним или от центра к боковым горелкам. Целью является создание богатой топливом нижней или центральной зоны и обедненной топливом верхней или боковой зоны для достижения полного выгорания. Технология снижает температуру пламени и улучшает баланс концентрации кислорода в печи. NOx выбросы могут быть сокращены до 30% с помощью этой технологии. Этот метод используется в 13 пылевидных угольных установках общей мощностью 2,7 ГВт e.
. За счет поэтапной подачи топлива также возможна скорость снижения NO x с 50-75%, хотя незначительная температурная нестабильность в зоне восстановления может возникнуть необходимость в более низкой температуре. Применительно к крупномасштабному сжиганию, ступенчатое сжигание топлива использует более сложную конструктивную конфигурацию.
Поэтапное сгорание восходит к двигателю с горячей лампой 1890-х годов. Первая стадия горения происходила внутри горячей колбы, где горячие газы вытеснялись в цилиндр. Затем при смешивании с дополнительным воздухом происходила вторая стадия сгорания. В то время использовалось ступенчатое сжигание, потому что это был удобный метод зажигания, и, вероятно, не было особой озабоченности по поводу загрязнения воздуха. Современным применением этого принципа является двигатель со стратифицированным зарядом, в котором искра воспламеняет богатую смесь, а возникающий фронт пламени воспламеняет более слабую смесь в другом месте цилиндра.
