Экология

NOx – это общее обозначение для оксидов азота (NO + NO2), образующихся в результате реакции азота с кислородом в процессе горения топлива, особенно при высоких температурах.
В обычных системах NOx - это на 95 - 98% монооксид азота (NO), и лишь на 2 - 5% - диоксид азота (NO2). Однако, попав в атмосферу, NO вступает в реакцию с кислородом воздуха с образованием NO2.

Три основных источника NOx:
• Термические NOx образуются из содержащегося в воздухе азота, который при температурах >1300°C вступает в реакцию с кислородом.
Это наибольшая часть NOx, образующихся при сжигании газообразных топлив. Для уменьшения выбросов образовавшихся таким образом NOx необходимо, чтобы температура пламени не достигала избыточно высоких значений, а время нахождения газов в горячей зоне факела было минимальным;
• Топливные NOx образуются при горении топлив, в основном – жидких, содержащих химически связанный азот;
• Побочные NOx образуются вследствие быстрых реакций атмосферного азота с углеводородными радикалами. Этот механизм дает самую незначительную часть NOx, образующегося при горении топлива;

На выбросы NOx влияют не только температура факела и содержание кислорода (избыток воздуха), но также и другие факторы, не связанные напрямую с горелкой, например, геометрия и объем камеры сгорания. Как показывает накопленный к настоящему времени опыт, особенности конструкции и принцип работы камеры сгорания также прямо влияют на образование NOx.
С точки зрения выбросов NOx, есть также большая разница между трехходовым котлом и котлом с реверсивной топкой. При равных размерах, более высокая производительность означает более высокую температуру в топке; иными словами, высокая тепловая нагрузка приводит к повышению температуры пламени и, следовательно, к увеличению выбросов NOx.

Подавляющая часть от всей вырабатываемой энергии в мире вырабатывается при сжигании ископаемого топлива. Побочным эффектом этого является выделение при этом процессе побочных продуктов, таких как NOx.

Температура пламени зависит также от температуры воздуха для горения. Чем последняя выше, тем выше температура пламени.

Температура жидкости в котле, определяющая температуру поверхности стенок топки, также влияет на выбросы NOx: чем холоднее стенка, тем интенсивнее теплообмен и ниже средняя температура пламени – тем меньше образуется NOx.

Поэтому для правильной оценки выбросов NOx очень важно знать тип оборудования, которое будет использоваться: водогрейный или паровой котел (и давление пара в последнем), генератор диатермического масла и др.

Применение подходящей технологии сжигания позволяет ограничить образование термических NOx.

Такой технологией является горелка с внутренней рециркуляцией (горелка RUSFLAM с индексом LN).

В системе с внутренней рециркуляцией часть дымовых газов возвращается в факел, где они поглощают тепло пламени, снижая таким образом, его среднюю температуру; при этом достигается также «размытие» объема факела, приводящее к дальнейшему снижению температуры. Доля возвращаемых газов составляет от 10 до 25%.

В более мощных установках эффект рециркуляции дымовых газов может быть существенно усилен за счет использования системы внешней рециркуляции дымовых газов РДГ (FGR). В этой системе для переноса большого количества дымовых газов в огневую голову горелки используется вентилятор. Отбор дымовых газов у основания дымовой трубы и перенос их в горелку происходит через распределитель. Вентилятор внешней рециркуляции дымовых газов, снабженный приводом с частотным регулированием, позволяет дымовым газам поступать в камеру сгорания, находящуюся под избыточным давлением.