Образование термических оксидов азота

Определяющими характеристиками при образовании тер­мических оксидов являются максимальная температура факела Гм и температурный интервал реакции АГР. Расчетное значение Тм зависит от условной адиабатной температуры в зоне горения Т’а:.

Га=~ц———————————— ————— + (5.1)

Г«гг+1,016(агор-1)

Где Q = Qn • Ю3 + (2г. в+(?; л тепловыделение в зоне горения, кДж/кг; Qv — теплота сгорания, МДж/кг; сг и св — теплоемкости газа и воздуха, полученные при ожидаемой адиабатной тем­пературе, кДж/(м3К); агор избыток воздуха в зоне горения; принимается при наличии приеосов воздуха в топку Дат следующим: агор = ат — 0,5Аат, для газоплотных котлов агор = ат.

89

Эффект рециркуляции газов на температурный уровень учи­тывается при расчете максимальной температуры факела Тм.

Средняя теплоемкость продуктов сгорания и воздуха опре­деляется по формулам:

При сжигании твердого топлива

Г, = (1,59 + 0,004 W") + 0,14 к,; (5.2а)

При сжигании природтюго газа

Сг = 1,57+ 0,134/с,; (5.26)

При сжигании мазута

Г, = 1,58 + 0,122А,, (5.2в)

Где Wn=WpjQp— приведенная влажность топлива. % кг’МДж; К, = (/а— 1200)/1000 — температурный коэффициент изменения те­плоемкости; T,D ожидаемая адиабатная температура, С. Теплоемкость воздуха при высоких температурах

Св= 1,46 + 0,092/:,. (5.3)

Ожидаемую адиабатную температуру для расчета теплоем- костей находят по формулам: для твердого топлива

‘. = —(1 + ИГ50.;); (5.4а)

^ і ор

Для мазута и природного газа

,Л = М(|+0.36- 10 5 Q ). (5.46)

Л т ор

Допустимое расхождение между предварительно принятой /а и полученным по (5.1) значением (/»,—273) не должно превышать 50 С, иначе необходимо принять новое г, Т. — 273 и уточнить значения < и с а.

Максимальную температуру зоны горения находят по формуле с учетом отвода теплоты к экранам, степени выгора­ния топлива и влияния рециркуляции газов:

= ‘""К — (5.5)

Где рс1 доля сгоревшего топлива на участке от выхода из горелки до завершения интенсивного высокотемпературного горения; значения (3С1 принимать: для твердых топлив 0,95 0,97 (большие значения для реакционных топлив), для природ­ного газа и мазута 0.97 0.99; — коэффициент тепловой эффективности экранов в зоне ядра факела (см. § 4.1), при необходимое! и усреднения тепловосприятия экранов принимать верхнюю границу зоны горения па 1,5 м выше верхнего яруса

90 горелок; к доля рециркуляции газов в чопу трения; п коэффициент, учитывающий способ ввода рециркулирующих газов в топку: я = 6,5 при вводе через сопла под горелками: « = 5,0 при вводе через кольцевой канал вокруг горелки, л = 3,0 — при смешении газов с горячим воздухом до горелки либо вводе между центральным и периферийным каналами горелки; тт- -коэффициент, учитывающий тип горелки: in, 1 для вихревых настенных горелок, пі,. = 0,95(25/VB)0,2 для прямоточных настенных горелок, где и’ц — — скорость воздуха на выходе из горелки, м/с: пгг — 0,985 для подовых горелок с нрямоточно-вихревой подачей воздуха.

Теоретическое время достижения равновесной концентрации оксида азота NO при температуре реакции

То = 0,024ехр (54 290/ 7, — 23). (5.6)

Расчетное время реакции образования оксидов азота в гопке

T

Где ДГр температурный интервал акт ивной реакции образова­ния оксидов азота, К, зависит от значения ‘/’,, и определяется из выражения

/-•10 s

АГ=——————————- м——— ,: (5.8)

Р (1.614+ I’ ■ 10 V }

BQ*

Q f =—- среднее тепловое напряжение сечения топочной каме-

Ат1>,

Ры, МВт/м2; // = 2c/1+2/i1 — расчетный периметр сген призмати­ческой топочной камеры, м (при наличии двусветного экрана добавляется его удвоенная ширина): Т"у абсолютная темпера­тура газов на выходе из топки, К, берегся из теплового расчета котла; т„рсГ, время пребывания газов в топочной камере, с:

273с

Х -_______________________________________________________ (sO)

^ Iipi-O =-, п, , , • — ■ ^ 1

Чу1, U +»>

Где <ук=~—— тепловое напряжение топочного объема, МВт/м ;

_____________ ^ г

Г, =0,84 [(7МІ^ + СГ’,’)4^0 25 средняя расчетная температура га­зов в топочном ооъеме, К: г" удельный приведенный объем газов при ос=1, м МДж; в расчетах следует принимать для антрацита и полуантрацита г" =0,273 м3/МДж, для оста­льных твердых топлив г" = 0,278 + 0,001 И7", для мазута 0,281 м3/МДж, для природного газа 0,3 м3/МДж; — ко­эффициент заполнения сечения топки восходящим потоком газов, при встречных вихревых грелках £, = 0,8, то же для однофронтального расположения 0,75, для тангенциального расположения прямоточных горелок 0,70, для подовых горелок 0,90.

Концентрация оксидов азота, образующихся за счет тер­мической реакции в зоне ядра факела, в пересчете на диоксид азота NOt2P, Г/м3, определяется по формуле

NO7 = 7,03 • 103С о5 ехр (-10 860 / Тм) — р, (5.10)

2 То

Где С0 —концентрация остаточного (избыточного) кислорода в зоне" реакции, кг/м определяется по формуле

С = 0-21 V" l(ot‘°p ~ 1} + f (Qtpu ~0(1 ор ^ р°2 (5 in

°2 [^^(«..„р-іж^Гі+і-Г 1

Где арц —избыток воздуха в газах рециркуляции; рС) = 1,428 кг/м3—плотность кислорода при атмосферном дав­лении. В случаях, когда значение ocrop— 1 окажется меньше 0,02, условно принимать его постоянным и равным 0,02.

Ваш отзыв

Рубрика: РАСЧЕТ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *