КОМПЛЕКСНОЕ СНИЖЕНИЕ ЭМИССИИ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ

 


Вихревое сжигание топлива позволяет комплексно снизить на модернизированном котле эмиссию оксидов азота, окислов серы и летучей золы.

Снижение эмиссии оксидов азота NOx

Снижение эмиссии «топливных» NOx происходит за счёт следующих факторов:

  • Уменьшения избытка воздуха на начальном участке факела, т.к. в горелки воздух подаётся в соотношении значительно ниже стехиометрического (αг=0.4÷0.5).
  • Создания в вихревой зоне области с полувостановительной средой, активно способствующей процессу распада образовавшихся ранее оксидов азота до атмосферного N2.
  Эмиссия NOx для каменных и бурых углей, в зависимости от мощности, по модернизированным котлам в Польше.


Таким образом ВИР-технология реализует схему ступенчатого сжигания, широко применяемую в мировой практике, но отличается от других технологий простотой и отсутствием специальной автоматики.

Кроме того, снижение максимальной температуры факела ниже 1400oС практически полностью исключает образования «термических» оксидов азота.

Применение ВИР-технологии на котлах разной мощности, сжигающих каменные и бурые угли, позволили снизить эмиссию NOx на 40-50% до значений ниже норм предельных выбросов, установленных в России и Евросоюзе (470 мг/нм3 для каменных углей и 300 мг/нм3 для бурых углей, при α=1.4). [10, 11]



Зависисмость эмиссии NOx от мощности, для котлов ПК-10 ТЭС "Явожно" и Северодвинской ТЭЦ, модернизированных по ВИР-технологии     Концентрация NOx котла П-59 ст. №2 Рязанской ГРЭС после реконструкции

Снижение эмиссии оксидов серы (SO2)

Наличие в нижней части топки обширной вихревой зоны с многократной циркуляцией частиц, полувостановительной средой горения и невысокими температурами (900-1200 oС), способствует более активному связыванию оксидов серы со свободным CaO по сравнению с традиционным сжиганием в прямоточном факеле.

В топливе с большим содержанием CaO в золе (сланец, канско-ачинские угли) источником сорбента для серосвязывания является само топливо. Так, после модернизации котлоагрегате П-59 при сжигании берёзовских углей эффективность серосвязывания увеличилась в 1.5 раза.

При сжигании каменных углей источником CaO может служить минерал при разложении которого в топке образуется свободный CaO , например дешёвый природный известняк.


Эффективность связывания SO2 в топке котла П-59 при сжигании березовского угля по данным УралВТИ

    Зависимость снижения концентрации SO2 от соотношения Ca/S при сухом обессеривании дымовых газов при ВИР-технологии (по результатам АЗ «Пулавы»)

На котле ОП-215 («Пулавы», Польша) была проведена опытно-промышленная опробование метода сухого обессеривания с использованием в качестве сорбента природного известняка, подаваемого в систему пылеприготовления совместно с топливом. Полученная эффективность серосвязывания для каменных углей с Sp до 1.2% в диапазоне Ca / S =2.5…3.5 моль/моль составила 25…35%.

При содержании СаО в золе до 50% (сланец, КАУ и др.) его источником является само топливо, а наличие вихревой зоны со значительным временем циркуляции частиц способствует повышению эффективности серосвязывания.