LEVITEC Industrial Boilers ΕΚΠΟΜΠΕΣ ΝΟχ Ο αέρας αποτελείται κατά το 78% του συνόλου του από άζωτο, κατά 21% από οξυγόνο και κατά 1% από άλλα συστατικά όπως υδρογόνο, διοξείδιο του άνθρακα, αργό, ήλιο, κρυπτονίτη, νέον και ξένον. Τα ΝΟx είναι αναγνωρισμένα ως τα καλύτερα και πιο διαδεδομένα συστατικά του οξειδίου του αζώτου όπως : ΝΟ, ΝΟ2, Ν2Ο, Ν2Ο3, Ν2Ο4, Ν2Ο5. Τα πιο μολυσματικά είναι το μονοξείδιο του άνθρακα (CO) και το διοξείδιο του άνθρακα (CO2), λόγω του ότι μπορούν εύκολα να συνδυαστούν μεταξύ τους. Είναι επίσης ενδιάμεσα προϊόντα στην παραγωγή του νιτρικού οξέως (ΗΝΟ3). Το μονοξείδιο του αζώτου είναι ένα αέριο το οποίο μπορεί εύκολα να συνδυαστεί με το οξυγόνο και να δημιουργήσει στη συνέχει το διοξείδιο του αζώτου (ΝΟ2), ένα πολύ επικίνδυνο αέριο και εύκολα διαλυτό σε νερό. Τα συστατικά των ΝΟx δημιουργούνται τόσο κατά το στάδιο της καύσης, όσο και από αστραπές. Σε όλα τα στάδια της καύσης παράγετε έως και 90% μονοξείδιο του αζώτου και έως 5% διοξείδιο του αζώτου. Τα μόρια του ΝΟ ενώνονται άμεσα με το οξυγόνο και παράγουν διοξείδιο του αζώτου. Το φαινόμενο αυτό συμβαίνει πρώτα στην καμινάδα και μετά στην ατμόσφαιρα. Για αυτό το λόγο στην ανάλυση της καύσης, μιλάμε μόνο για διοξείδιο του αζώτου, εκφραζόμενο σε mg/Nm3. ΠΩΣ ΔΗΜΙΟΥΡΓΕΙΤΑΙ ΤΟ ΜΟΝΟΞΕΙΔΙΟ ΤΟΥ ΑΖΩΤΟΥ (ΝΟ). Για να δημιουργηθεί το μονοξείδιο του αζώτου υπάρχουν τρεις τρόποι και αναφέρονται κάτωθι. 1. Θερμικό ΝΟ 2. Άμεσο ΝΟ 3. ΝΟ καύσης Το θερμικό ΝΟ δημιουργείται αρχικά από την περιεκτικότητα του αζώτου στον αέρα καύσης. Ειδικότερα στη φλόγα, με θερμοκρασία μεγαλύτερη από 1300 0C, από την αποδέσμευση οξυγόνου που υπάρχει σε πλεόνασμα ή κατά την διάρκεια της καύσης. Τα άτομα του οξυγόνου που παράγονται, ενώνονται με άζωτο (Ν2) σε ΝΟ+Ν. Το ελεύθερο άζωτο αντιδρά ξανά με οξυγόνο (Ο2) σε ΝΟ+Ο. Σε αυτό το σημείο πρέπει να αναφερθούμε στον μηχανισμό του Zeldovich ο οποίος εξαρτάται από τρεις παράγοντες : 1. Θερμοκρασία της φλόγας 2. Μερική πίεση οξυγόνου, η οποία θα πρέπει να είναι όσο το δυνατό χαμηλότερη. 3. Διάρκεια υψηλότερης θερμοκρασίας. Σελίδα 1 από 4 LEVITEC Industrial Boilers Από αυτούς τους τρεις παράγοντες μπορούμε να συνοψίσουμε κάποιες σημαντικές παραμέτρους για την κατασκευή ατμολεβήτων. 1. Πλεόνασμα αέρα 2. Θερμοκρασία καύσης 3. Διαστάσεις φλογοθαλάμου. 4. Σχήμα φλόγας. Το άμεσο ΝΟ δημιουργείται κατά την καύση από κάθε είδος καυσίμου. Το ΝΟ καύσης δημιουργείται από το άζωτο το οποίο περιέχεται με οργανική μορφή μέσα στα καύσιμα. Κατά την διάρκεια μερικής οξείδωσης αυτών των οξειδίων του αζώτου παράγεται μονοξείδιο του αζώτου, ανάλογα με την ποσότητα του αζώτου που υπάρχει στο καύσιμο. Για να έχουμε λοιπόν μία σωστή καύση θα πρέπει να ισχύουν τα εξής : 1. Χαμηλή θερμοκρασία της φλόγας. 2. Σωστές διαστάσεις φλογοθαλάμου. 3. Χαμηλή θερμική απώλεια στον θάλαμο καύσης. Ανακεφαλαιώνοντας τα παραπάνω μπορούμε να βγάλουμε τα κάτωθι χρήσιμα συμπεράσματα για τον αρχικό σχεδιασμό και την κατασκευή τόσο ατμολέβήτων όσο ατμογεννητριών και ελαιοθέρμων. 1. Θα πρέπει να αποφεύγονται οι λέβητες με θάλαμο αναστροφής (Reverse flame chamber). 2. Οι διαστάσεις των φλογοθαλάμων (Flame chamber) πρέπει να κατασκευάζονται με μία αναλογία μήκους / διάμετρο 1 : 3,5 – 4,5. 3. Η θερμική απώλεια μέσα στον φλογοθάλαμο πρέπει να είναι μικρότερη από 1,2 MW/m3 (Euronorm EN267, DIN 4708 part 8). 4. Οι λέβητες θα πρέπει να έχουν χαμηλή αντίθλιψη, έτσι ώστε να μειώνεται ο χρόνος παραμονής των αερίων, στο χώρο καύσης. 5. Ο καυστήρας θα πρέπει να έχει τις σωστές προδιαγραφές και να επιλέγεται με μεγάλη προσοχή βάση των διαγραμμάτων απόδοσης του εκάστοτε κατασκευαστή. 6. Η θερμοκρασία της φλόγας πρέπει να μειώνεται περίπου στους 1.100 0C για να επιτυγχάνεται ένα επίπεδο ΝΟx περίπου 120 mg/h με ελαφρύ πετρέλαιο, 250 mg/h με μαζούτ και 80 mg/h με φυσικό αέριο. Σελίδα 2 από 4 LEVITEC Industrial Boilers ΕΝΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΟΣ ΚΑΙ ΚΑΛΟΣ ΑΤΜΟΛΕΒΗΤΑΣ ΘΑ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΕΧΕΙ 1. ΜΙΚΡΗ ΠΟΣΟΤΗΤΑ ΠΥΡΙΜΑΧΩΝ ΥΛΙΚΩΝ (REFRACTORIES) Αυτό σημαίνει : 2. ΚΑΛΗ ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΛΟΓΟΦΑΛΑΜΟΥ Αυτό σημαίνει : 3. του ΥΔΡΟΘΑΛΑΜΟΥ ΚΑΙ - Δυνατότητα ελέγχου της θερμαινόμενης επιφάνειας. - Δυνατότητα καθαρισμού τόσο του υδροθαλάμου όσο και φλογοθαλάμου. - Ασφάλεια. - Εύκολη αντικατάσταση των αυλών. - Χαμηλή ενέργεια. - Καλύτερη απόδοση. ΜΕΓΑΛΟΣ ΑΤΜΟΘΑΛΑΜΟΣ Αυτό σημαίνει : 7. ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗ ΑΝΤΙΘΛΙΨΗ Αυτό σημαίνει : 6. ΚΑΙ ΑΥΛΟΙ ΚΟΛΛΗΜΕΝΟΙ ΣΤΟΥΣ ΚΑΘΡΕΠΤΕΣ Αυτό σημαίνει : 5. - Μικρότερη θερμική απώλεια. - Καλύτερη εκμετάλλευση της θερμαινόμενης επιφάνειας. - Ολοκληρωμένη καύση μέσα στον φλογοθάλαμο. ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΑ ΕΠΙΘΕΩΡΗΣΗΣ ΚΑΠΝΟΘΑΛΑΜΟΥ Αυτό σημαίνει : 4. - Μικρότερο κόστος συντήρησης. - Λιγότερη θερμική αδράνεια. - Καλύτερη θερμική εναλλαγή στο φλογοθάλαμο. - Ξηρός ατμός. - Μεγάλη ελαστικότητα σε απώλειες πίεσης. ΜΕΓΑΛΟΣ ΥΔΡΟΘΑΛΑΜΟΣ Αυτό σημαίνει : - Δυνατότητα άμεσης ανταπόκρισης σε αιχμές ζήτησης. Σελίδα 3 από 4 LEVITEC Industrial Boilers ΕΠΙΛΟΓΗ ΚΑΥΣΤΗΡΑ Για να επιλέξουμε το κατάλληλο μέγεθος καυστήρα σε έναν ατμολέβητα, μία ατμογεννήτρια ή ένα ελαιόθερμο απαραίτητη προϋπόθεση είναι να γνωρίζουμε την αντίθλιψη του μηχανήματος και τις καμπύλες του καυστήρα. Για την καλύτερη κατανόηση της μεθόδου επιλογής παραθέτουμε το κάτωθι παράδειγμα. Έστω ατμολέβητας ατμοπαραγωγής 1000 kg/h με αντίθλιψη 3 mbar και βαθμό απόδοσης 90%. Οι λέβητες αυτής της απόδοσης έχουν απόδοση 600.000 kcal/h (εκτός εάν ο σχεδιασμός είναι με νερό τροφοδοσίας 100 – 103 οC οπότε και η ωριαία απόδοση σε θερμίδες είναι μικρότερη). Η επιλογή του καυστήρα γίνεται από τον κάτωθι τύπο, Ωριαία απόδοση / βαθμός απόδοσης / συντελεστής ασφαλείας 0,9 = απαιτούμενη ισχύς καυστήρα 600.000 kcal/h : 0,9 : 0,9 = 740.000 kcal/h Οι 740.000 kcal/h είναι η μέγιστη απαιτούμενη ισχύς του καυστήρα. Στην καμπύλη του καυστήρα τώρα θα πρέπει να κοιτάξουμε πιο μέγεθος έχει την δυνατότητα να μας δώσει 740.000 kcal/h και να υπερνικήσει μία αντίθλιψη 3 mbar. Σελίδα 4 από 4
© Copyright 2024 Paperzz
