Оксид азота образование при горении топлив

Рециркуляция позволяет экономить значительные количества топлива при использовании ее в системах регулирования процессами горения например, возврат части уходящих газов в топку парового котла применяется для регулирования температуры перегретого пара, для борьбы со шлакованием поверхностей нафева, а в слоевых топках - еще для предотвращения шлакования колосниковых решеток, уменьшения образования в топке оксидов азота, снижения тепловых нафузок топочных экранов. Рециркуляция также нашла применение при эксплуатации компрессорного и холодильного оборудования. [c.290]

Метод термического дожигания органических примесей промышленных газов находит широкое применение в практике. Он выгодно отличается от адсорбционного и абсорбционного более высо-. кой степенью очистки. Как правило, примеси сжигаются в печах с использованием газообразного или жидкого топлива. Установки достаточно просты по конструкции, занимают небольшую площадь, эффективность их работы не зависит от срока службы. Недостатками термического обезвреживания отходящих газов являются образование оксидов азота в процессе высокотемпературного горения, значительный расход топлива. Применение метода термического дожигания может быть оправдано, когда концентрация органических веществ в отходящих газах превышает предел воспламенения газовой смеси, а содержание их в газовой смеси относительно постоянно. [c.166]

Для уменьшения загрязнения воздушного бассейна требуется создать условия для полного сгорания топлива, что достигается сжиганием при высокой температуре. В этом случае увеличивается содержание оксидов азота, которые более токсичны, чем СО. Поэтому изыскивают новые пути сжигания. В одном из них, предложенном А. К. Внуковым, используют для подавления образования оксидов азота топку беспламенного горения с горелками полного предварительного смешения. Газовоздушную смесь сжигают в слое дробленого огнеупора, в котором находятся тепловоспринимающие поверхности, снижающие температуру в топке. Снизить загрязнение воздушного бассейна можно и путем направления загрязненного воздуха или продуктов неполного сгорания в топки котлов или печей. Замена воздуха, подаваемого в топки, загрязненным воздухом позволяет помимо всего снизить расход топлива на —10%. [c.364]

Образование и выделение в атмосферу оксида азота(1) происходит за счет естественных процессов, рассмотренных во второй главе. Антропогенные источники этого парникового газа связаны главным образом с высокотемпературным окислением молекулярного азота в процессе горения различных видов топлива. Можно предполагать также, что широкое использование азотных (нитратных и аммонийных) удобрений влияет на потоки МзО из возделываемых почв. [c.112]

Механизм образования топливных NO до конца не изучен. Согласно опытным данным [22—24] основное образование топливных NO происходит на участке выгорания летучих. Это связано с тем, что азотсодержащие компоненты топлив перед попаданием в зону горения подвергаются термическому разложению. Образование топливных оксидов азота происходит в основном на стадии выгорания летучих за счет азотсодержащих соединений с малой молекулярной массой, таких как NH3, H N, N [25]. Азот, оставшийся в коксе, при догорании коксового остатка также переходит в N0 и Nj и частично остается в уносе. В работе [24] выявлена связь между коэффициентом превращения топливного азота в NO в зависимости от содержания N в топливе (рис. 1.6). При очень низком содержании N имеет место почти полная конверсия N0. Рост [c.12]

Следует особо подчеркнуть, что на образование оксидов азота влияет только тот воздух, который подается в зону активного горения вместе с топливом. Изменение количества присосов холодного воздуха в топочную камеру, который не участвует в процессе воспламенения и горения топлива, практически не влияет на образование оксидов азота. Поэтому при одинаковых значениях коэффициента избытка воздуха на выходе из топки значения избытков воздуха, подаваемого через го-18 [c.18]

Подавление образования N0 происходит в результате снижения температуры в зоне горения топлива и разбавления действующих концентраций реагентов. Причем первый фактор имеет превалирующее влияние на уменьшение образования оксидов азота. Поэтому для достижения наилучшего эффекта впрыск влаги следует осуществлять непосредственно в ядро горения (так называемый локальный дозированный впрыск). Очевидно, что снижение выбросов N0 при подаче в зону активного горения воды будет заметно выше за счет скрытой теплоты парообразования, чем при подаче такого же количества пара. При этом необходимо обеспечить основное испарение капель воды непосредственно в зоне максимальных температур. С этой целью для подачи воды используются форсунки с более грубым распылом, обеспечивающие диаметр водяных капель в диапазоне 120...280 мкм. [c.26]

Численные эксперименты проводились с помощью пакета прикладных программ (ППП) РОСА , разработанного в МЭИ и предназначенного для кинетических расчетов процессов сжигания органических топлив и динамики образования оксидов азота (N0, NO2, N2O) и серы (SO2, SO3) [49, 50]. Кинетическая модель горения, реализованная в ППП РОСА , описывает реагирование в процессах горения и охлаждения продуктов сгорания 38 химических компонентов по 280 химическим реакциям (табл. 2.1) в зависимости от состава топлива, состава и количества окислителя, условий теплообмена, режимных условий, ввода различных присадок (газы рециркуляции, влага и др.) и т.п. [c.36]

С целью дополнительного снижения выбросов NO ввод водяного пара в зону горения при нестехиометрическом сжигании топлива с оптимальными избытками воздуха может быть рекомендован в основном при сжигании природного газа. При нестехиометрическом сжигании мазута основной вклад в конечный выход оксидов азота вносят топливные NO, образование которых не подавляется в результате ввода влаги. Ввод влаги в виде воды позволяет в большей степени снизить [c.62]

В то же время данная схема не дает ощутимого снижения выбросов N0 . на котле ТПЕ-430 с плоскофакельными горелками, которое достигало всего около 10 %. Последнее объясняется следующим образом. За счет использования плоскофакельных горелочных устройств и высоких скоростей воздуха полное воспламенение топлива в топке котла ТПЕ-430, как показывают визуальные наблюдения, происходит на довольно значительном удалении (2...2,5 м) от среза горелок. В результате непосредственно процесс нестехиометрического горения топлива имеет недостаточную протяженность, а именно на горизонтальном участке от момента полного воспламенения до момента соударения потоков в центре топки. Это расстояние, учитывая глубину топочной камеры, составляет всего 2,5...3 м. Этого недостаточно для заметного подавления образования оксидов азота, выход которых после соударения и перемешивания потоков по своей динамике и количеству практически не отличается от выхода N0 при традиционном сжигании. [c.94]

Токсичность (ядовитость) оксида углерода хорошо известна, а различные углеводороды и оксиды азота (в основном при горении образуется N0, превращающийся при взаимодействии с воздухом в ЫОг) токсичны уже сами по себе и еще более опасны при совместном присутствии в атмосфере, так как являются причиной образования ядовитого фотохимического смога. Кроме того, в продуктах сгорания тяжелого (нефтяного) топлива содержатся канцерогенные вещества, например бензпирен. Токсична также и сажа. [c.22]

Концентрация в дымовых и выхлопных газах золы, диоксида серы, оксида свинца и некоторых других токсичных веществ зависит от их содержания в топливе, а концентрация углеводородов, оксида углерода, оксида азота,. канцерогенных веществ технического углерода — только частично, так как на их образование в процессе горения топлив влияет метод сжигания и- конструктивное оформление топки и двигателя. [c.12]

Использование присадок, снижающих эмиссию оксидов азота или катализирующих реакцию их восстановления (при сохранении высокотемпературных условий сжигания топлива). Присадки можно подавать вместе с топливом или раздельно в любую из зон топки. Назначение присадок различно катализировать разложение оксидов азота, поглощать и рекомбинировать атомы кислорода, снижать температуру горения и др. При выборе присадок необходимо учитывать следующее они должны быть недорогими и применяться в возможно минимальных количествах, не должны усиливать образование других вредных продуктов горения топлива и разлагаться с образованием новых токсичных веществ их применение не должно ухудшать условия теплопередачи к нагреваемому продукту и вызывать коррозию труб. Кроме того, они не должны забивать поверхности нагрева печей, рекуператоры, дымоходы и затруднять очистку дымовых газов от диоксида серы. [c.40]

Условия образования токсичных компонентов второй группы приблизительно одинаковы для всех видов топлив. Реакция окисления азота в пламени (как и любая другая химическая реакция - см. раздел 1.2.7) ускоряется с повышением температуры горения. Поэтому условия оптимальные с точки зрения полноты сгорания топлива - минимально необходимый избыток воздуха и его интенсивное перемешивание с топливом - приводят к увеличению скорости реакции образования оксидов азота и их концентраций в продуктах сгорания. Попытки снижения концентраций N0 посредством затягивания процесса перемешивания и снижения за счет этого температуры зоны реакции (фронта горения) ведут к возрастанию величины химического недожога. Поэтому при сжигании всех видов топлив в одинаковых по температуре зоны горения условиях образуется приблизительно одинаковое количество токсичных компонентов второй группы. [c.88]

Оксиды азота. Токсичность диоксида азота N02 в 10 раз выше токсичности оксида углерода. Образование оксидов азота непосредственно с реакциями горения топлива не связано. Оно идет в основном за счет цепных реакций атомов и радикалов, выделяющихся при диссоциации молекул О2 и N2 в условиях высоких температур, достигаемых в пламени. Оксиды азота могут также образовываться при сгорании азотистых соединений, содержащихся в топливах и маслах. Эти вещества могут попадать в топлива и масла из нефти, при ее переработке, а могут и вводиться в виде присадок для улучшения тех или иных эксплуатационных свойств. [c.83]

Образование оксидов азота при окислении атмосферного азота. Образование МО.х при окислении ат.мосферного азота в процессах огневого обезвреживания отходов в циклонных реакторах не имеет существенного значения. На образование ЫО большое влияние оказывает организация рабочего процесса. Как правило, в циклонных реакторах зона горения топлива пространственно отделена от зоны испарения капель отходов и окисления примесей. Однако зона горения находится в состоянии лучистого теплообмена с зоной обработки отходов, для которой характерны умеренные температуры. По условиям окисления примесей и надежного выпуска расплава солей температура отходящих газов обычно составляет 950—1100°С. В этих условиях значительное количество тепла из зоны горения может передаваться излучением в зону обработки отходов. Поэтому процесс горения топлива даже при. хорошей изоляции зоны горения протекает прн сравнительно невысоких температурах — не выше 1400—1500 °С (прн использовании неподогретого воздуха), что предопределяет низкую степень окисления ат.мосфер-ного азота. [c.120]

Как указывалось выше, в установках огневого обезвреживания отходов образование оксидов азота вследствие окисления атмосферного азота не имеет существенного значения. Поэтому применяемые методы снижения образования NOx (сжигание топлива с малыми избытками воздуха, рециркуляция дымовых газов, подача воды или водяного пара в зону горения и др.) неприемлемы для этих установок. [c.131]

Обезвреживание нитрозных газов методом неполного сжигания топлива. Все оксиды азота, за исключением N0, являются активными окислителями. Поэтому нитрозные газы можно обезвреживать сжиганием их в смеси с горючими газами при условии избытка последних. В процессе горения нитрозные газы превращаются в молекулярный азот, а избыточные горючие газы — в СО и Hj. Продукты неполного сгорания охлаждают до 1000—1100°С н вводят в них воздух для дожигания СО и Иг. Охлаждение продуктов неполного сгорания пропусканием через водяной или какой-либо другой теплообменник позволяет проводить дожигание при пониженных температурах, что предотвращает образование NO.v вследствие окисления атмосферного азота. [c.131]

Природный газ как показали проведенные во многих странах испытания, является экологически более чистым видом топлива в сравнении с другими доступными видами. Его физико-химические свойства позволяют вести процесс горения в традиционном двигателе внутреннего сгорания при увеличенном соотношении воздуха, что снижает возможность образования оксида углерода, и процесс горения проходит при более низких температурах, что резко снижает количество образующихся оксидов азота. [c.73]

В процессе горения выделяется также оксид азота N0. Источником ее образования является частично азот, содержащийся в топливе (по данным различных исследователей окисляется от 18 до 80% этого азота), остальная часть образуется в результате реакций с атмосферным азотом в пламени и в прилегающих к нему слоях. Наиболее характерными являются реакции, известные [c.143]

Образование оксида азота протекает при взаимодействии азота с кислородом воздуха в условиях высокой температуры. Горение топлива в двигателе нельзя считать управляемым процессом, и фронт огня, распространяющийся от искры, достигает температуры около 2230°С. Столь высокая температура обусловлена теплоемкостью присутствующих газов и не нужна для полного сгорания углеводородов. Если бы количество азота было больше, температура пламени была бы ниже, так как тепло расходовалось на его нагревание. [c.207]

Процесс образования оксидов азота в двигателе был рассмотрен ранее. Температура пламени увеличивается в зависимости от количества топлива и состава воздуха, принимающего участие в горении. Понижение температуры пламени и — как следствие — уменьшение образования оксидов азота возможны в процессе такого горения, где воздух менее обогащен кислородом. Очевидным источником разбавления воздуха является выхлопной газ, из которого в процессе горения удалена большая часть кислорода. Этот технический прием известен как рециркуляция, или циркуляция в замкнутом цикле. Определенная доля выхлопных газов (до 15%) возвращается к входному отверстию карбюратора и [c.216]

Продукты сгорания топлива. Процессы горения играют главную роль в образовании загрязнений атмосферы. В качестве топлива наиболее широко применяют нефть, уголь, природный и попутный газы, в некоторых странах — древесину. Основные продукты сгорания топлива — диоксид и оксид углерода. В результате окисления примесей, содержащихся в топливе, образуются также оксиды серы и азота. [c.14]

Обогащение воздушного дутья кислородом увеличивает скорость горения топлива и последующих процессов образования восстановителей восстановления оксидов железа, уменьшает количество тепла, выносимого из печи с балластным азотом воздуха. Тбис, при повышении содержбшия кислорода в дутье с 21 до 30% об. УРК снижается на 9%, а производительность печи увеличивается на 10%. При более высоком содержании кислорода в печи развиваются излишне высокие температуры, что может вызвать подвисание шихты и замедление плавки. [c.72]

Наибольшее применение при использовании в качестве топлива природного газа и мазута нашли методы снижения выбросов оксидов азота на стадии сжигания топлива. Это объясняется тем, что на факторы, определяющие выход оксидов азота (температура в зоне горения, коэффициент избытка воздуха и время пребывания продуктов сгорания в зоне высоких температур), легко оказывать влияние различными технологическими (внутритопочными) мероприятиями, добиваясь тем самым существенного снижения выхода N0 . На данный момент накоплен большой опыт внедрения внутритопочных мероприятий на различных газомазутных котлах. Эти методы отличаются по способам воздействия на механизм образования N0 и имеют различную эффективность. [c.18]

Как было показано в работах [58, 59] снижение выхода оксидов азота при вводе влаги в зону горения происходит только в результате снижения максимальных температур факела. Это подавляет образование термических N0, но практически не влияет на выход быстрых и топливных оксидов азота. Поэтому подача влаги в топочную камеру как воздухоохранное мероприятие рекомендуется только при сжигании природного газа или мазута, когда имеет место значительный выход термических оксидов азота [32]. Экспериментальными исследованиями [60, 61] было установлено, что для максимального снижения выбросов N0 без существенного уменьшения КПД котла ввод влаги необходимо организовывать непосредственно в зону максимальных температур (в ядро горения) в количестве 8 , = 5... 8 % массы сжигаемого топлива. При соблюдении указанных условий снижение выбросов оксидов азота на газомазутных котлах обычно составляло 20...25 % [3, 32, 62]. Дополнительным преимуществом ввода влаги в зону горения является некоторое уменьшение химического недожога топлива [60, 62]. [c.59]

Теплота С1орания твердого топлива определяется сжиганием навесьси в калориметрической бомбе (2 ) в токе кислорода, кДж/кг. Полученное значение (2б) выше истинной теплоты сгорания, так как содержащаяся в топливе сера окисляется в бомбе до 80з, а не до 80г, как в случае горения на воздухе. При сжигании топлива в бомбе образуется некоторое количество оксидов азота, поэтому при определении истинной (высшей) теплоты сгорания твердого топлива (Qg) вносят поправку на образование серной и азотной кислот. [c.414]

Известно, что при идеально организованном процессе сжигания чистых углеводородных топлив в продуктах горения должны содержаться всего четыре компонента СОг, Н2О, О2 И N2. Однако в реальных условиях из этих соединений образуются другие, такие, как оксиды азота, углеводороды, оксид углерода, аммиак,, водо,род синильная кислота, фенол, формальдегид, 3,4-бензпирен- и технический углерод. Если в топливе содержатся сера и другие примеси, состав продуктов сгорания еще разнообразнее. При горении топочных мазутов (особенно из сернистых и высокосернистых нефтей) образование различных соединений катализируется присутствующими в виде микропримесей металлами (ванадий, никель, железо, магний,натрий, хром, медь, -гитан и др.). Влияние металлов может быть я полож,ительиым в их присутствии оксиды азота восстанавливаются до азота, оксид углерода акисляется до диоксида. Однако эта. роль микропримесей металлов в топливе изучена недостаточно. [c.24]

С увеличением температуры, из- ю бытка воздуха и времени пребы- I вания в высокотемпературной зо- не снижается недожог топлива и Й связанный с ним выброс токсич- ных веществ, а эмиссия оксидов азота увеличивается. Следова-тельно, подавляя образование оксидов азота, необходимо предотвращать образование других токсичных веществ, имеющих противоположную зависимость от условий горения топлива. [c.39]

Одним из мощных факторов, влияющих на теоретическую температуру горения топлива и на образование оксидов азота в продуктах сгорания, является температура подогрева воздуха для горения. Многие исследователи обрабатывали экспериментальные данные статистическими методами и получали зависимость выхода оксидов азота в функщ1и температуры подогрева воздуха Г. Так, весьма типичной является эмпирическая формула, полученная Е. Л. Медиокритским с коллегами в условиях кузнечной нагревательной печи в диапазоне температур Г = 100-400 °С, вида [c.582]

Для успешного хранения продуктов в атмосфере углекислого газа необходимо применение дешевого источника СОг. Проф. М.Б. Равич еще в 1937 г. предложил использовать для хранения скоропортящихся товаров чистые продукты сгорания бессернистого топлива, отводимые из установки беспламенного поверхностного горения. Пищевые продукты (мясо, колбаса, маргарин) хранились при комнатной температуре в атмосфере продуктов сгорания газа углекислого газа, азота, воздуха. Эти продукты при хранении в атмосфере продуктов сгорания, а также СОг и N2, сохранялись в течение 2 месяцев, а контрольные образцы, хранившиеся на воздухе, через несколько дней покрывались плесенью. Для устранения порчи мясокостной муки, мяса, рыбы, рыбной и гранулированной травяной муки, жмыхов и ряда других продуктов можно использовать газовую атмосферу, содержащую минимальное количество кислорода при обьемной доле СО2 10-20 %, азота 80-90 %. Такую среду получают при сжигании газа в горелках беспламенного горения (а= 1). Желательно также осуществлять интенсивный отвод теплоты из зоны горения для предотвращения образования оксидов азота. [c.583]

Отмеченная выше необходимость первичного смешения газа с частью воздуха (а = 0,1-0,2) не только предотвращает сажевыделение внутри радиационной трубы, но и содействует снижению эмиссии N0 , Согласно специальным экспериментальным данным, приведенным на рис. 1, двухступенчатое смешение газа с воздухом приводит также к снижению образования оксидов азота. По сравнению с одноступенчатым (рис. 1, а) смешением с воздухом (смесительная горелка - кинетический факел) двухступенчатое смешение (рис. 1, 6) содействует диффузионному горению топлива, а следовательно, более вытянутому факелу, что очень важно для радиационных труб. При этом эмиссия N0 во втором случае снижается во всем диапазоне изменения температуры предварительного подогрева воздуха на 100-150 мг/м . [c.65]