В практике сжигания углеводородных газов снижение образования оксидов азота происходит обычно за счёт уменьшения или ликвидации «термических» NОХ путём снижения максимальной температуры горения. Для снижения температуры горения и, следовательно, снижения образования и эмиссии в атмосферу NОХ применяются следующие способы (методы):
● двухстадийное сжигание;
● рециркуляция продуктов сгорания;
● подача воды или пара в зону горения;
● сжигание на огнеупорах.
Все перечисленные способы позволяют лишь снизить образование NОх, поэтому активно изучаются возможные способы и установки для осуществления очистки продуктов сгорания газа.
Двухстадийное сжигание
Сущность способа заключается в том, что процесс горения газа разделяется на две стадии или зоны. В первую зону воздух подаётся в количестве меньшем, чем необходимо для полного сгорания. Догорание продуктов неполного сгорания первой зоны происходит во второй зоне за счёт вторичного воздуха. В результате такой организации процесса сжигания происходит снижение максимальной температуры в пламени (факеле) и уменьшается скорость реакций образования NОХ. В зависимости от условий сжигания газа выход NОХ снижается на 30 – 60 %. А при сочетании с другими методами выход NОХ может быть снижен ещё более.
Двухстадийное сжигание газа конструктивно осуществляется различными образом. Наиболее широко двухстадийное горение применяется в котельных агрегатах с многоярусным расположением горелок. Кроме того, этот метод сжигания газа осуществляется в ряде промышленных горелок небольшой мощности, а также в газогорелочных устройствах коммунальных и бытовых приборов (плиты, водонагреватели и т. п.).
Двухстадийное сжигание является простым, дешевым и эффективным методом снижения выхода оксидов азота.