27
(сконструированные для высокоинтенсивного сжигания). В связи с этим температура печи может быть снижена только в известных пределах. Кроме того, глубина печи может быть приспособлена только для немного более длинного пламени, нежели того, на которое печь была первоначально сконструирована. Для морально устаревших печей применение современных вихревых технологий, у которых пламя не намного длиннее, чем в оригинальных горелках, расценивают как НДТ.
Высота в морально устаревших печах обычно незначительная и может препятствовать установке камеры для двухступенчатого сжигания топлива. Даже если установить камеру для двухступенчатого сжигания топлива, время нахождения газообразных продуктов сгорания в верхней части печи, возможно, будет не достаточно долгим для их полного сгорания. В котлах более поздних годов постройки, когда стало известно о формировании NOx, печи обычно были крупногабаритными, благодаря чему достигалось снижение уровня NOx. Лучшие результаты получены, когда сжигание с использованием малотоксичных горелок предусматривалось уже при проектировании котла.
Для небольших предприятий с низкой вариабельностью загрузки и с постоянным качеством топлива в качестве дополнительного мероприятия для сокращения выбросов NOx можно рассматривать технологию SNCR NOx.
Использование первичных мероприятий для каменных или бурых углей имеет тенденцию вызывать неполное сгорание, что приводит к высокому уровню механического недожога (весовой доли горючей массы топлива, остающейся в шлаке и золе-уносе) и небольшому количеству выбросов моноксида углерода. Хорошо проработанный проект и регулирование сжигания обычно позволяют избежать указанных негативных воздействий. Количество весовой доли горючей массы топлива, остающейся в шлаке и золе-уносе, изменяется в зависимости от топлива и обычно бывает несколько выше, чем без использования первичных мероприятий. Для большинства вариантов утилизации летучей золы обусловленный применением НДТ уровень весовой доли горючей массы топлива, остающейся в шлаке и золе-уносе, ниже 5 %. Уровни весовой доли горючей массы топлива, остающейся в шлаке и золе-уносе, ниже 5 % могут быть достигнуты с некоторыми углями только за счет более высоких уровней выбросов NOx. Первичные мероприятия по сокращению выбросов NOx также оказывают воздействие на общую энергоэффективность процесса. Если сгорание остается неполным, то энергоэффективность ниже. Нормальное повышение количества несгоревшего углерода из-за низкого сгорания NOx имеет негативное воздействие приблизительно 0,1 % — 0,3 % на единицу эффективности.
При сжигании каменных и бурых углей в кипящем слое сжигание со ступенчатой подачей воздуха рассматривают как НДТ. В этом случае сжигание начинают при стехиометрических условиях пиролизом в пузырьковом кипящем слое топки котла с кипящим слоем или в пузырьковом кипящем слое более низкой части циркулирующего слоя. Остальная часть воздуха для горения добавляется позже постепенно, чтобы в конце достичь необходимых стехиометрических условий и закончить горение. В циркулирующем кипящем слое материал циркулирующего кипящего слоя гарантирует такое распределение температур, которое обычно поддерживает температуру печи ниже 900 °C, что в большой степени препятствует формированию NOx. С другой стороны, низкие температуры стимулируют образование N2O и увеличивают количество несгоревшего углерода. Поэтому сжигание в кипящем слое является альтернативным процессом поддержания равновесия между частично противоречивыми требованиями образования NOx, N2O, регулирования объемов образования SO2 и несгоревших углеводородов (CO). В котлах, оборудованных топкой с кипящим слоем, величина уровней выбросов N2O, равная 30—150 мг/нм3, зависит от используемого твердого топлива (каменные или бурые угли).
При сжигании топлива в пузырьковом кипящем слое сгорание пиролизных газов может стать причиной повышения температуры выше 1200 °C, что стимулирует формирование NOx.
Как правило, формирование NOx в правильно сконструированном кипящем слое может быть сохранено ниже уровня образования NOx, достигаемого с помощью малотоксичных горелок (горелок с низким выходом NOx).
Рекомендации относительно применения НДТ предотвращения и регулирования выбросов NOx и связанных с ними выбросов других веществ представлены в таблице 9. Уровни выбросов, связанные с применением НДТ, основаны на ежедневном усредненном показателе, стандартных условиях и уровне O2, равном 6 %, что представляет собой типичную практическую ситуацию. Для периодов пиковых нагрузок, пуска и останова, а также для проблем, связанных с эксплуатацией систем газоочистки, целесообразно рассматривать краткосрочные предельные показатели.
Рекомендации по применению НДТ предотвращения и контроля выбросов NOx и N2O представлены в таблице 10.