Влияние рециркуляции дымовых газов на технические и экологические показатели работы судового вспомогательного котла

Abstract

Аннотация. Рассмотрены и проанализированы основные методы снижения концентрации оксидов азота в дымовых газах при эксплуатации котельных установок. Рекомендован для судовых котлов метод рециркуляции с подачей дымовых газов на вход дутьевого вентилятора, что позволяет снижать выбросы оксидов азота при сравнительно низких капитальных и эксплуатационных затратах. Целью работы является исследование влияния рециркуляции дымовых газов на технические характеристики судового вспомогательного котла. Исследование проводилось с применением метода математического моделирования. Получены новые данные о влиянии рециркуляции дымовых газов на основные характеристики работы судового вспомогательного котла типа Ольборг ОМ ТСі паропроизводительностью 20,0 т/ч. Установлено, что с увеличением коэффициента рециркуляции в диапазоне 0–20 % адиабатная температура в топке снижается с 1919 °C до 1646 °C, среднеинтегральная температура в зоне активного горения – с 1773 °C до 1534 °C, а температуры газов на выходе из топки – от 1300 до 1233 °С. При этом температура уходящих газов повышается с 225 °C до 236 °C. Рост потерь теплоты с уходящими газами приводит к уменьшению коэффициента полезного действия котла в диапазоне 89,2–88,7 %. Тепловая мощность топки уменьшается с 5339 до 4340 кВт, а конвективного парообразующего пучка возрастает с 8557 до 9477 кВт. Паропроизводительность котла уменьшается с 5,56 до 5,53 кг/с. На основе результатов проведенных исследований рекомендуется выбирать коэффициент рециркуляции в диапазоне 10–15 %. При таких значених коэффициента рециркуляции сопротивление газовоздушного тракта котла повышается на 11,7–24,8 %, а выбросы оксидов азота снижаются на 32,5–43,9 %.