Emisja tlenków azotu z importowanych kotłów grzewczych z palnikami blokowymi opalanych paliwami gazowymi i ciekłymi

(1)

ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ Seria: ENERGETYKA z. 120

1994 Nr kol. 1260

Andrzej KAPITAN!AK, Sław om ir DECZYŃSKI In sty tu t Techniki Cieplnej, Łódź

EM ISJA TLENKÓW AZOTU Z IMPORTOWANYCH KOTŁÓW GRZEWCZYCH Z PALNIKAMI BLOKOWYMI OPALANYCH PALIWAMI GAZOWYMI I CIEKŁYMI

S tr e sz c z e n ie . N a tle w arunków tw orzenia się tlenków azotu omó

wiono w ym agane zm iany w konstrukcji kotłów grzewczych z blokowymi palnikam i olejowymi i gazowymi wprowadzone w celu dalszego ograni

czenia NOx. Przedstaw iono w yniki stężeń i em isji NOx z kilku im porto

w anych kotłów z różnym układem kom ory paleniskow ej (gorącą lub chłodzoną wodą) i konstrukcji palników.

NITRIC OXIDES EM ISSION FROM IMPORTED OIL/GAS

- FIRED CENTRAL HEATING BOILERS W ITH BLOCK - BURNERS Sum m ary. A gainst a background of n itric oxides form ation, th e req u irem ents of design m odification for d istinct reduction of NOx em ited from oil/gas — fired cen tral h e a tin g boilers have been presented and analysed. Some resu lts of NOx concentration into flue gases (mg/m3

by 02 = 3%) and NOx em ission (g/GJ) obtained d u rin g te sts of the im ported boilers w ith block - b u rn ers have been presented. It was considered several boiler designs w ith h ot and w a te r - cooling com bustion cham bers and different oil/gas burners.

STICKOXIDEM ISSION AUS IM PORTIERTEN H EIZK ESSELN

MIT DEN BLOCKBRENNERN FÜR FLÜSSIGE BRENNSTOFFE UND GAS Z u sa m m en fa ssu n g . A uf G rund d er B ildungsm echanism en von Stickstoffoxiden w erden neue M assnahm en zur R eduzierung der NOx Em ission aus Heizkessel m it G ebläsebrennern vorgestellt und analisiert. Einige E rgebnissen von NOx K onzentration (mg/m3 bei 02 = 3%) u n d NOx Em ission (g/GJ) au s im portierenden H eizkessel w erden vorgestellt. Die U ntersuchungen e n th a lte n H eizkessel m it „heisser”

u nd „kalter” B rennkam m er u n d a u sg e rü ste t m it verschiedenen Ö l/G asbrenner Typen.

(2)

1. W STĘP

Obok priorytetowych problemów ekologicznych zw iązanych z eksploatacją kotłów energetycznych i przemysłowych, niepom ijalne je s t także zapewnienie m inim alizacji emisji NOx wydzielanej przez bardzo dużą liczbę instalow anych kotłów grzewczych o mocach 10 kW 1,0 MW1' [1]. O statnio obserwuje się wzmożony im port wodnych niskotem peraturow ych kotłów grzewczych opala

nych gazem i olejem. N iektóre z tych urządzeń (na ogół tańsze) nie odpowia

d ają już wym aganiom ochrony środow iska obowiązującym w k rajach Unii Europejskiej, ale część innych im portow anych stanow i przykład zaaw ansow a

nej techniki sprostającej ostrym kryteriom ekologicznym (tabl. 1).

T ab lica 1 D o p u sz c z a ln e stę ż e n ie i em isje NOx (p r z e lic z o n e d o NO2) d la k o tłó w g rz ew c zy ch

z p a ln ik a m i b lo k o w y m i

W ym aganie

NOx

mg/kWh g/G J ppm

0 2 = 0%

mg/m3 O2 = 3%

DIN 4702 Teil 1

olej EL (moc do 2 MW) 260 72,2 148 260

gaz ziemny (moc do 350 kW) 150 41,7 85 150

gaz ziemny (moc 350 -5- 2000 kW) 200 55,6 114 200

Znak B lauer Engel

RA U L-U Z-9 olej EL (moc do 120 kW) 140 38,9 81 140

R A L-U Z-46 olej EL (palnik in tegralnie

zw iązany z kotłem , moc do 120 kW) 130 36,1 75 130

RA L-UZ-41 gaz ziemny (moc do 2 MW) 100 27,8 57 100

Dla aglomeracji H am burga (moc do 1 MW)

olej EL 98 27,2 55 98

gaz ziemny 62 17,2 35 62

LRV-92 (dane szwajcarskie)

olej EL 120 33,3 68 120

gaz ziemny 80 22,2 45 80

W ym agania polskie [2]

dla kotłów 0 mocach 0,2 a- 50 MW (grupa C) olej opałowy

gaz ziemny

324 126

90 35

1781’

1922) 633)

3131’

3382) 1253) 1) Przyjęto dla oleju opalowego lekkiego wg W T-M ZRiP - 225: VsS = 10,26 m3/kg,X. = 1,154,

Qf = 0,04159 GJ/kg, Vf, = 11,130 m 3/kg.

2) Przyjęto dla oleju Ekoglin: V |s = 9,72 m3/kg, X =1,152, Qf = 0.0427 GJ/kg, Vp = 10,670 m3/kg.

3) Przyjęto dla gazu ziemnego GZ-50: VL = 8,8387 m3/m 3, X = 1,15, Qf = 0,03499 G J/m 3, Yj, = 9,340 m 3/m 3'

1) A ktualnie obowiązujące przepisy o ochronie pow ietrza [2] dotyczą kotłów o mocach powyżej 22 kW.

(3)

Emisja tlenków azotu z importowanych kotłów grzewczych. 237

U kłady konstrukcyjne palników gazowych iniektorow ych stosow anych w kotłach grzewczych m niejszych mocy i osiągane em isje i stężen ia NOx były ostatnio publikow ane [3, 4]. Rozwijając zbliżoną tem aty k ę przedstaw iono, n a tle nowoczesnych rozw iązań kotłów grzewczych z palnikam i blokowymi (i powierzchniowymi ze w stępnym w ym ieszaniem gaz - powietrze), wyniki pom iarów stężeń i emisji NOx wywiązywanych przy s p alan iu oleju napędow e

go i lekkiego (opałowego) oraz gazu ziemnego GZ-50.

2. TLENKI AZOTU 1 MOŻLIWOŚCI OGRANICZENIA W KOTLACH GRZEWCZYCH

M echanizm y tw orzenia się tlenków azotu zostały ju ż dość w szechstronnie omówione w w ielu publikacjach, np. [3, 5, 6].

Problem te n skrótowo m ożna przedstaw ić następująco:

Podczas procesów sp alan ia w ystępują tak że reakcje pomiędzy azotem i tlenem . Pow stałe produkty, oznaczone jako NOx, obejm ują głównie tlenek azotu NO i dw utlenek azotu N 0 2. Tlenek azotu je s t bezbarw nym toksycznym gazem o dużej zdolności wchodzenia w reakcje z innym i związkam i. Łączy się on z wolnym tlenem atomowym, tworząc również szkodliwy N 0 2. Tlenki azotu, obok tlenków siarki, powodują pow staw anie tzw. “kw aśnych deszczy” i m ogą tworzyć agresyw ny kw as HNO3. Ponadto w połączeniu ze związkam i węglowodorów zanieczyszczają atm osferę.

Azot w procesach sp alan ia pochodzi z paliw a i pow ietrza. W yróżnia się trzy podstawowe m echanizm y pow staw ania NOx:

— paliwowy NOx w ystępuje w w yniku reakcji pom iędzy organicznie zw iąza

nym azotem w paliwie a tlenem , pochodzącym z pow ietrza. Proces tw orze

n ia tych tlenków zaczyna się przy tem p eratu rze 1070 K. W odniesieniu do om aw ianych tu rodzajów paliw, paliwowy NOx w ystępuje tylko przy sp ala

n iu ciężkiego oleju opałowego, a przy olejach napędow ych i lekkich opalo

wych praw ie się nie tworzy ze względu n a bardzo m ały udział azotu w tych paliwach. Nie w ystępuje n a to m ia st w spalinach z gazu ziemnego, ponieważ azot w nim nie je s t organicznie zw iązany z m etanem ;

— szybki NOx (prom pt NOx) tworzy się równolegle z pow staw aniem term icz

nego NO z azotu zaw artego w powietrzu. W ystępuje w rejonie k o n tu ru płom ienia w w yniku reakcji pomiędzy tlenem a węglowodorami. K inetyka reakcji zależy od stosunków stechiom etrycznych i tem p eratu ry ;

— term iczny NO wywiązujący się z azotu doprowadzonego z pow ietrzem przy te m p e ra tu ra c h powyżej 1570 K i zależy od koncentracji tle n u atomowego i czasu przebyw ania składników reakcji w strefie podwyższonych tem p e ra tu r. Przy spalan iu olejów i gazu ziemnego w ystępuje zawsze term iczny tlen ek azotu, k tóry je s t głównym składnikiem NOx.

(4)

T em p eratu ra płom ienia m a najw iększy wpływ n a tw orzenie się NOx, które osiąga m ax przy 2170 K. Także wydłużony czas przebyw ania reagentów w rejonach wysokich tem p eratu r, tj. w komorze paleniskowej, prowadzi do pod

wyższenia koncentracji NOx. N astępnym czynnikiem sprzyjającym powsta

w aniu tlenków azotu je s t zwiększona koncentracja tle n u (wysokie ciśnienie cząstkowe). Należy tu jed n a k zauważyć, że w praktyce ze w zrostem liczby n a d m iaru pow ietrza spada te m p e ra tu ra procesu, co w konsekwencji może ograniczyć NOx.

Współcześnie eksploatow ana większość kotłów grzewczych, opalanych ole

jem lub gazem, odznacza się bardzo wysoką spraw nością cieplną 89 + 92%.

Uzyskano to głównie przez stosowanie: kom ór paleniskowych, w których za

zwyczaj następuje zaw racanie płom ienia (rys. 1 i 2), optym alnych układów

Rys. 1. Typowy kocioł grzewczy Stiebel żeliwny członowy z naw rotem płom ienia w komo

rze paleniskowej tzw. gorącej

Fig. 1. Typical central h ea tin g boiler m ade from cast iron w ith rev e rsa l flam e in hot com bustion cham ber

(5)

Emisja tlenków azotu z importowanych kotłów grzewczych.. 239

Rys. 2. Kocio! grzewczy stalowy TZAR-500 z naw rotem płom ienia w kom orze palenisko

wej ze ściankam i chłodzonymi w odą

Fig. 2. Steel central h ea tin g boiler w ith rev ersal flam e in com bustion cham ber w ith w ate r - w a lls

powierzchni ogrzewalnych (np. ożebrowanie ścianek od strony przepływu spalin, w staw ki tu rb u le n tn e w płom ieniówkach kotłów stalowych) i szczelnie owiniętej z właściwych tworzyw izolacji cieplnej oraz palników zapew niają

cych zupełne spalanie przy optym alnej niskiej liczbie n a d m ia ru powietrza.

Ponadto kotły te są w pełni zautom atyzow ane (sporadycznie s ą półautom aty

czne) i posiadają rozbudow ane system y regulacyjno-zabezpieczające.

Opisane powyżej zalety ekonomicznej pracy kotłów nie zabezpieczają jednak optymalnej minimalnej emisji NOx, ponieważ w takiej komorze paleniskowej, tzw. „gorącej”, występują wysokie obciążenia cieplne i stosunkowo długi jest czas przebywania składników reakcji Zeldowicza w strefie wysokich tem peratur.

Celem zabezpieczenia korzystniejszych w arunków w aspekcie ekologicz

nym wprowadzono w ostatn ich lata ch nieco in n e rozw iązania w konstrukcji kotłów grzewczych ograniczające tw orzenie się NOx:

a) Obniżenie tem p e ra tu ry spalan ia przez wychłodzenie płom ienia1) w komo

rze paleniskowej ze ściankam i omywanymi wodą.

11W paln ik ach gazowych iniektorowych problem te n zrealizow ano przez w prow adzenie do p rze strzen i płom ieni elem entów kantatow ych w ychładzających płom ień [3, 4]

(6)

b) Skrócenie czasu przebyw ania reagentów w strefie wysokich tem peratur przez zm ianę u kładu kanałów spalinowych i konfiguracji kom ory paleni

skowej.

c) Zastosowanie specjalnych palników, np. ze w staw ką, um ożliw iającą recyr

kulację spalin z ko n tu ru płom ienia i zm ieszanie ich z doprowadzonym powietrzem (także spalanie dwustrefowe).

d) Projektowe przystosowanie kotłów do pracy z regulacją mocy cieplnej, np.

dwustopniowej 60% i 100% zam iast u k ładu „włącz - wyłącz”. Przez zmniej

szenie liczby rozruchów p aln ik a ogranicza się emisję, ponieważ w momen

cie s ta r tu em isja gwałtownie w zrasta w stosun ku do s ta n u przy pracy ustalonej.

W rozw iązaniach praktycznych często łączy się przedsięw zięcia wymienio

ne w pkt. a -i- c. Przykładem ekologicznego nowoczesnego kotła je s t układ trzyciągowy z jednokrotnym przepływem płom ienia i spalin przez komorę paleniskow ą ze ściankam i chłodzonymi wodą (rys 3). N astępuje tu skrócenie czasu przebyw ania reagentów w obszarze form ow ania się płom ienia, a two

rzące się gorące spaliny po wlocie do konwekcyjnych powierzchni ogrzewal

nych (drugi i trzeci ciąg) szybko ulegają wychłodzeniu.

Często, szczególnie przy spalaniu oleju, w układ ach kotłów żeliwowych wg rys. 3 zachowuje się cylindryczną w staw kę ze stali wysokogatunkowej, co w pewnym stopniu ogranicza chłodzenie, ale może wywołać recyrkulację spalin do czoła płomienia.

Innym rozw iązaniem dotyczącym konstrukcji p aln ik a je s t zastosowanie recyrkulacji spalin w pow iązaniu ze spalaniem dwustrefowym (rys. 4). W pierwszej fazie powietrze w ruchu wirowym m iesza się z promieniowo dopły

wającym gazem, tworząc w płom ieniu obszar o zróżnicowanych stosunkach gaz - powietrze. Pełne rozwinięcie płom ienia n astęp u je w kołowej komorze paleniskowej, a przez otworki w powierzchni stożkowej wycinka ru ry palnika (przed w kład ką dodatkową) dopływają recyrkulacyjne spaliny wychładzające płomień.

Ciekawe, ze względów ekologicznych, je s t tak ż e rozw iązanie pow stałe z m odyfikacji gazowych palników iniektorow ych [4], P a ln ik gazowy powie

rzchniow y z w en tylatorem i w stępnym w ym ieszaniem stru m ie n i gazu i pow ietrza zastosow ała firm a Stiebel E ltro n (H ydrotherm ) w k otłach Euro- tem p Turbo (HET) o m ocach do 40 kW. W en ty lato r prom ieniow y zapew nia dopływ całkow itej ilości pow ietrza potrzebnego do sp a la n ia. Pow ietrze to m iesza się z gazem , w ypływającym z dyszy o sześciu otw orach w ru rze w stępnego m ieszania, przed w lotem do p aln ik a. S iln ik w en ty la to ra posiada elektroniczny uk ład regulacji prędkości obrotowej i jej kontrolę. Zapew nia to u trz y m an ie w łaściw ych obrotów w en ty la to ra podczas zapłonu oraz pracy p rzy dwóch stopn iach mocy cieplnej. Zastosow ano ta k ż e reg u la to r sto su n k u gaz — pow ietrze uzależniający w łaściw ą propozycję s tru m ie n ia tych

(7)

Rys. 3. Kocioł grzewczy żeliwny członowy R U -15G trzyciągow y z jednokrotnym przepły

wem spalin przez kom orę paleniskow ą

Fig. 3. T hree - pass central h ea tin g boiler R U -15G w ith single flam e flow in com bustion cham ber

czynników. Schem at p alnika pokazano n a rys. 5. Pow ierzchnia czynna p aln i

k a pokryta je s t m etalizow aną m a tą w łókninow ą o działaniu katalizującym , prowadzącym do skrócenia płomienia.

(8)

8

6 5

/ / / i

)

=»■ 1 i i

- —

r T 7 l / 1 i 1

^—

i m

ł f

4 3 2 1

Rys. 4. Gazowy paln ik blokowy ze spalaniem dwustopniowym i z recyrkulacją spalin: 1 - pow ietrze do spalania, 2 - dopływ gazu, 3 - ściana przednia, 4 - kolektor pierścieniowy rozprow adzenia gazu, 5 - pow ierzchnia ze szczelinam i dla wypływu gazu, 6 - w kładka dodatkowa, 7 - obszar o zróżnicowanych stosunkach gaz - powietrze, 8 - recyrkulacja spalin

z k o n tu ru płomienia, 9 - strefa dopalania

Fig. 4. Gas blo ck -b u m er w ith tw o-stage com bustion and flue gas recirculation: 1 - combu- sion air, 2 - gas inlet, 3 - frontal wall, 4 - ring collector, 5 - gas slots, 6 - additional insert, 7 - diversifiet air/gas ratio area, 8 - flue gas recirculation from flam e, 9 - after burning zone

3. WYNIKI STĘŻEŃ I EM ISJI NOx

W celu zobrazowania poziomu emisji NOx, w ydzielanych z im portow anych kotłów grzewczych z palnikam i blokowymi, przedstaw iono szereg wyników uzyskanych podczas badań atestacyjnych lub prób regulacji procesu spalania.

Wyniki podano oddzielnie dla spalania oleju i gazu ziemnego.

Stężenia i emisje NOx, przedstaw ione n a rys. 6, dotyczą następujących kotłów opalanych olejem:

— kotła OTS-32 o mocy 32 kW z palnikiem SLV—10 opalanego olejem n apę

dowym (układ konwencjonalny),

(9)

Rys. 5. P aln ik gazowy z w entylatorem i w stępnym w ym ieszaniem gazu z pow ietrzem sto

sow any w kotłach HET: 1 - powietrze, 2 - gaz, 3 - reg u la to r sto su n k u gaz - powietrze Fig. 5. Gas b u rn er w ith fan and g as/air prem ixing u sed in boilers of type HET: 1 - air,

2 - gas, 3 - g as/air ratio ad ju stm en t

- kotła U N IT-H YD 20 o mocy 23 kW z palnikiem H D -1 opalanego olejem napędowym ( układ konwencjonalny),

- kotła TZAR-500 o mocy 580 kW KRL-402 N opalanego olejem opalowym Ekoglin (układ wg rys. 2, dw ustopniow a regulacja mocy),

- kotła F-300/13 o mocy 540 kW z palnikiem HLZ 950 C opalanego lekkim olejem opałowym (układ wg rys. 1),

- kotła JS -2 1 0 I/2 1 U o mocy 27 kW z palnikiem blokowym (układ wg rys. 1).

(10)

160

*

HO

,

¹²⁰

2 3 4 5

Zaw artość Ot w s p a lin a c h w y lo to w y c h [ °/ o ]

. 3 4 0 -

\ *-*

60-

50 -

0,6 0,7 0,3 0,9 1,0 4,1 W zględna m oc ciep ln a k o tk a grzew czego

Rys. 6. S tężenia i emisje NOx przy sp a lan iu olejów: - kocioł O TS-32, A - kocioł UN IT-HY D 20, X - kocioł TZAR-500, O - kocioł F -300/13, • - kocioł Jd-2102/21U , 1 - moc nom inalna, 2 - moc częściowa (dotyczy kotła TZAR.-500), ( a - l) - w ym agania polskie 313 mg/m , 90 g/GJ: (a-2) - DIN 4702 Teil 1 260 m g/m3, 72 g/GJ; (b) - RAL-UZ46 130 mg/m3, 36 g/GJ; (c) - T QO 1 or> — /™3

(d) - aglom eracja H am burga 98 m g/m 3, 27 g/G J

- LRV-92 120 mg/m3, 33 g/GJ;

Fig. 6. R esults of NOx concentration an d NOx — em ission from oil — fired boilers: 1 — full pow er ratin g , 2 — p a rtia l pow er ra tin g (a—2) DIN 4702 requirem ent, (b) RAL—UZ—46 requirem ent, (c) LRV—92 requirem ent for city H am burg

AndrzejKapitaniak, SławomirDeczyński

(11)

[ m% ?\

120

100

eo

60

a-2 t

a - i

3 4 5 6

Z aw artość Oz w sp a lin a c h w ylo to w ych [°/o ]

a - 2 (> 3 5 0/, w )

t

.«Io

Ił

V-

I 'fm

40

30

20

40

Q6 0,7 0.8 09 4,0 4,4 W zględna moc cieplna k o t ha grzew czego

a - 2 ( < 3 5 0 k W )

a-4

Rys. 7. S tężenia i emisje NOx przy sp alan iu gazu ziemnego GZ-50: A - kocioł F-300/13, O - kocioł F-200/GNT, V - kocioł Stiebel, - kocioł R U -15-G , • - kocioł HET24/40, 1 - moc nom inalna, 2 - moc częściowa, ( a - l) - w ym agania polskie 125 mg/m3, 35 g/GJ; (a-2) - DIN 4702 Teil 1 moc 350 kW - 150 mg/m3, 2 g/GJ; moc 350 kW - 200 m g/m 3, 56g/GJ; (b) - RAL-UZ-41 100 mg/m3, 28 g/GJ; (c) - LRV-92 80 mg/m3, 22 g/GJ; (d) - aglom eracja H am burga 62 mg/m3, 17 g/G J

Fig. 7. R esults of NOx — concentration an d NOx - em ission from n a tu ra l g as-fired boilers; designations, see fig. 6.

Emisjatlenkówazotuz importowanych kotłówgrzewczych...245

(12)

Stężenie i emisje NOx zebrane n a rys. 7 dotyczą kotłów opalanych gazem ziem nym GZ-50:

— kotła F-300/13 o mocy 540 kW z palnikiem M G 2Z -L -N (układ wg rys. 1),

— kotła F-200/GNT o mocy 185 kW z palnikiem RG-30Z—L -N (układ wg rys. 1),

— kotła Stiebel o mocy 520 kW z palnikiem Elco (układ wg rys. 1),

— ko tła RU 15-G o mocy 500 kW z palnikiem Elco (układ wg rys. 3),

— ko tła HET 24/40-Turbo o mocy 40 kW z palnikiem powierzchniowym (wg rys. 5). (Układ członów usytuow anych n ad sobą).

4. UWAGI KOŃCOWE

1. Przedstaw ione n a rys. 6 i 7 wyniki stężeń i emisji NOx w ykazują, że rozpatryw ane kotły z im portu spełniają w ym agania krajow e [2] i normę D IN -4702, Teil 1.

2. Uwzględniając ak tu aln e zaostrzone przepisy w UE, np. „Blauer Engel” i LRV-92 (Schweizer L u ftre in -h a lte V erordnung) m ożna stwierdzić, że:

- analizow ane kotły grzewcze z olejowymi palnikam i blokowymi n a ogół nie spełniają tych wym agań,

- w ym agania te są spełnione przez gazowe kotły grzewcze wg rys. 3 i z palnikiem powierzchniowym (rys. 5) oraz częściowo przez niektóre kotły wg rys. 1.

3. W ym agania najbardziej ostre (H am burger W erte-Forderprogram m ) do

trzym ały jedynie opalane gazem kotły H E T-24/40 i przy mocy częściowej kocioł wg rys. 3.

4. Opisane przedsięwzięcia konstrukcyjne zm ierzające do wydatnego ograni

czenia tw orzenia się NOx zostały potwierdzone w ynikam i podanym i n a rys. 6 i 7. Zbyt m ała jeszcze liczba badanych jed no stek kotłowych nie pozwala n a szersze uogólnienia i jednoznaczną rekom endację danego roz

w iązania konstrukcyjnego.

5. W świetle przytoczonych wyników widać, że tylko część im portow anych kotłów grzewczych spełnia zaostrzone przepisy o ochronie pow ietrza w UE.

N asze w ym agania dotyczące kotłów o mocy powyżej 200 kW [2] należałoby rozszerzyć także n a m niejsze moce oraz zróżnicować i ew entualnie za

ostrzyć w ym agania szczegółowe. N ależy uwzględnić fakt, że bardzo liczne kotły grzewcze, pracujące w sezonie grzewczym n a obszarach m iejskich i ich obrzeżach oraz w rejonach leczniczo—klim atycznych, w pływ ają znaczą

co n a poziom emisji wydzielanych tlenków azotu do atm osfery. Dlatego celowe je s t w kotłach grzewczych projektowe ograniczenie emisji su b sta n cji szkodliwych, w tym NOx.

(13)

LITERATURA

[1] E ksp erty za zespołu autorów pod red akcją J.Tom eczka: S palanie paliw ze szczególnym uwzględnieniem problemów ekologicznych. PAN, Komi

te t Term odynam iki i S palania. W arszaw a 1992.

[2] Rozporządzenie MOŚZNiL n r 12 z dnia 09.02.12 w spraw ie ochrony pow ietrza przed zanieczyszczeniam i (Dz. U staw n r 15/90).

[3] K ap itan iak A., Deczyński S.: Zastosow anie elem entów konstrukcyjnych wychładzających płomień w celu ograniczenia tw orzenia się term icznych tlenków azotu w urządzeniach grzewczych opalanych gazem. Zeszyty Naukowe Politechniki Łódzkiej, Cieplne M aszyny Przepływowe n r 104, 1993.

[4] K ap itan iak A., Deczyński S.: M odyfikacja gazowych palników i niektó

rych kotłów grzewczych w celu dotrzym ania em isji NOx w edług rygory

stycznych w ym agań obowiązujących w zachodniej Europie. II Ogólnopol

ska Konferencja nt. „Gospodarka cieplna i eksploatacja pieców przem y

słowych”. Politechnika Częstochowska, 1994.

[5] W heeler W.H.: Chem ical and E ngineering Aspects of Low NOx-Concentration. The Chem ical E ngineer, Novem ber, 1980.

[6] K ap itan iak A.: M etody przedsięwzięć pierw otnych ograniczenia emisji tlenków azotu podczas pracy wytwornic pary. Zeszyty N aukow e Polite

chniki Łódzkiej, Cieplne M aszyny Przepływowe n r 100, 1990.

Recenzent: Prof, dr hab. inż. Ludw ik CWYNAR

W płynęło do Redakcji 6.08.1994 r.

A b s tr a c t

A gainst a background of nitric oxides form ation, th e req u irem en ts of design modification for distinct reduction of NOx in flue gases from oil/gas-fired central h e a tin g boilers have been p resen ted and analysed. The consideration about design problem s comprised: typical cen tral h e a tin g boilers m ade from cast iron and from steel w ith hot an d cooling com bustion cham ber. The boilers had two — or th re e — pass designs of h ea tin g surfaces. The location of flam es were rev ersal into combustion cham ber or as single flow w ithout curvature.

Some pictorial schem es of th e above described boilers, block—b u rn e r w ith tw o-stage com bustion and gas b u rn er w ith prem ixing of gas/air have been given.

(14)

Some resu lts of NOx concentration in flue gases and NOx em ission obtained d uring te s t of th e im ported boilers w ith block -b urn ers have been presented.

These resu lts were com pared w ith G erm an and Polish envirom ental requ irem en ts for a ir protection. The lowest NOx form ation w as obtained from boilers m ade according to Fig. 3 and w ith a b u rn er showed in Fig. 5.