Thesis: “Reducing NOx emissions from boiler houses”

2. Состав атмосферного воздуха и слои
атмосферы.
Согласно Федеральному закону «Об охране атмосферного воздуха» :
 «Атмосферный воздух - жизненно важный компонент окружающей
природной среды, представляющий собой естественную смесь газов
атмосферы, находящуюся за пределами жилых, производствных и иных
помещений»
 «Загрязнение атмосферного воздуха - поступление в атмосферный воздух
или образование в нем вредных (загрязняющих) веществ в
концентрациях, превышающих установленные государством
гигиенические и экологические нормативы качества атмосферного
воздуха»

3. Состав атмосферного воздуха и слои
атмосферы.

4. Основные загрязнители атмосферы
 «Вредное (загрязняющее) вещество - химическое или биологическое вещество
либо смесь таких веществ, которые содержатся в атмосферном воздухе и которые в
определенных концентрациях оказывают вредное воздействие на здоровье
человека и окружающую природную среду».
 Выделение (105 т­­/сут) некоторых газообразных веществ
ИСТОЧНИК
ВЕЩЕСТВО Природный Антропогенный
Диоксид серы — 0,4
Сероводород 0,3 0,01
Оксиды азота 2 0,2
Аммиак 3 0,01
Углеводороды 2 0,2
Оксид углерода 10 1
Диоксид углерода 3000 50

6. Характеристика физико-технических показателей котлов различных типов и
производительностей, а также выбросов в атмосферу загрязняющих веществ
от них при сжигании различного вида топлива, используемого в Московской
области*
Концентрация вредных веществ в уходящих газах
Ном. Вид С, мг/м3
КПД Низшая
Тип произв. исп.
котла теплота сгор.
котла Qном, топли
Q , ккал/кг диоксида оксида диоксида пятиокиси
Гкал/ч ва углерода пыли ванадия
азота NO2 серы SO2
СО V2O5
58 КУ 5700 193 3175 2895 550- -
Е- 0,256
1100
04/9ГН 2340-
60 А 6030 203,5 1708 923 -
3810
Г 8620 115 106 - - -
ТМЗ- 0,256 86
0,4-9 М 9620 126 144 747 21-42 4,2-8,3
МЗК- 0,256 86 Г 8620 116 108 - - -
8АГ
--------------------------------------------------------------------------------------------
* из «Методических указаний по расчету выбросов загрязняющих веществ в атмосферу с дымовыми газами
отопительных и отопительно-производственных котельных ,1990»

7. Оксиды азота NOx
Структура выбросов
загрязняющих веществ в
атмосферу по данным ООО
«Газпром» за 2007г.
 ПДК оксидов азота в атмосферном
воздухе населенных пунктов

8. Образование оксидов азота в процессах горения
 “Термические” оксиды азота
N 2 O2 2 NO 180кДж / моль
CNO 4,6 CC2 CN 2 exp 21500 / (RT )
Температура, К 300 700 800 1800 2500
Равновесная концентрация, [CNO], 0,00127 0,38 2,54 4700 31700
мг.м^3

9. Образование оксидов азота в процессах горения
 “Быстрые” оксиды азота
CH N 2 HCN N 8,38кДж / моль;
2С N 2 2CN 16,72кДж / моль;
CH2 N 2 NC NH 37,6кДж / моль.
 “Топливные” оксиды азота
Образуются из азотосодержащих соединений топлива при
продувании его горячим воздухом на начальном участке факела, в
области образования “быстрых” NO и до образования
“термических” NO.

10. Методы снижения оксидов азота
 Рециркуляция продуктов сгорания в ТГУ
Смысл:
Рециркуляция части дымовых газов из хвостовой части котла,
где температура газов не превышает 300–400 градусов, а избыток
воздуха превышает αт (коэффициент избытка воздуха в топке) не
более чем на 0,03–0,05.
Механизм влияния рециркуляции:
а)снижение максимальной температуры в зоне горения из-за
разбавления охлажденными продуктами сгорания;
б)снижение концентраций реагирующих веществ из-за разбавления
продуктами сгорания.

11. Методы снижения оксидов азота
 Двух-, многоступенчатое сжигание топлива
Смысл:
Нестехиометрическое сжигание - традиционному
равномерному распределению топлива и воздуха по всем горелкам
искусственно создается в одних горелках недостаток, а в других
избыток воздуха.

12. Методы снижения оксидов азота
 Впрыск воды и введение пара в реакционную зону
факела
Смысл:
Водяные пары влияют на скорость распространения пламени в
углеводородных пламенях .
=>они могут оказывать влияние на кинетику образования оксида азота
=> уже в малом количестве заметно влиять на выход оксидов.

13. Методы снижения оксидов азота
 Применение водотопливных эмульсий в качестве
топлива
Смысл:
Создание однородно распределенной мелкодисперсной
фракции имеющейся в мазуте влаги и разрушении
квазикристаллических структур, находящихся в составе мазута.
Устройства для приготовления ВМЭ:
- кавитатор
- диспергатор