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Accorgimenti tecnici per una combustione povera di NO (Formazione di NO…
Accorgimenti tecnici per una combustione povera di NO
Formazione di NO
Impianti convenzionali --> 95-98% di NO e dal 2 al 5% di NO2. Permanenza nell'atmosfera più o meno lunga si ossida con l'ossigeno nell'aria formando NO2
ossidi d'azoto contenuti nei gas di scarico sono formati da NO ma si trasformano sempre in NO2
Motivi per la formazione di NO
Pressione parziale dell'ossigeno, eccesso d'aria
tempo di permanenza dei gas di scarico nella zona calda della fiamma
Temperatura delle fiamma superiore a 1200 °C
Costruttori di impianti devono evitare --> formazione di elevate temperature della fiamma o che si accorcino i tempi di permanenza dei gas scarico.
Il modo migliore per ridurre l'emissioni di ossidi d'azoto è di evitarne quanto possibile la formazione.
Sistemi nella tecnica Low-NOx per bruciatori
Riciclo interno
Usato per impianti di piccole e medie dimensioni
I gas di combustione sono riciclati internamente alla testa del bruciatore --> effetto iniezione reintrodotti nella zona di combustione --> abbassamento della percentuale d'ossigeno nella miscela A/C --> espansione della fiamma, temperatura inferiore.
La quantità di gas in riciclo può essere regolata con accorgimenti costruttivi oppure tramite una pressione maggiore del ventilatore.
Riciclo esterno
Per potenze più elevate la quantità dei gas in riciclo sulla testa del bruciatore non è sufficiente.
I gas di scarico sono aspirati all'uscita dalla caldaia tramite un ventilatore e miscelati con l'aria comburente prima della combustione. Questo permette di riciclare la quantità necessaria di gas.
Grazie al ventilatore migliore possibilità di regolazione della quantità di gas da miscelare.
Riciclo esterno ma interno al corpo della caldaia
I gas sono aspirati dal collettore dei gas di scarico interno alla caldaia e recuperati tramite una tubazione, posta all'interno del mantello o del corpo della caldaia.
Miscelatore e dispositivo di accensione (riciclo interno)
Funzionamento
: L'aria comburente si miscela con la nube di gasolio che fuoriesce dall'erogatore. L'accensione della miscela A/C avviene tramite l'elettrodo di accensione.
Nella combustione si differenziano tre zone
Nucleo della combustione
: a causa dell'espansione dell'aria davanti al diaframma, solo una piccola parte delle goccioline di gasolio brucia nel nucleo in modo stabile.
Zona di gasificazione
: una gran quantità di goccioline giunge incombusta nella zona di gasificazione, dove si miscelano all perfezione con i gasi riciclati e l'aria comburente --> gasificate
Zona blu di combustione
: la miscela adeguatamente preparata,acausa della piccola pressione parziale dell'ossigeno, brucia con fiamma blu e basso sviluppo di NOx.
Impianti di potenza inferiore a 1 MW sufficiente un bruciatore con riciclo interno. Prolungazione del tubo del bruciatore in modo tale che il processo di combustione possa avvenire all'interno del tubo --> bruciatore combustore.
Bruciatori con riciclo esterno
Vengono utilizzati in campi di potenza elevati. Costi di installazione* troppo elevati per gli impianti di piccole dimensioni. Per questa ragione gli impianti sono dotati di bruciatori bistadio o modulanti
*L'installazione comprende: condotto per il prelievo dei gas di scarico, il ventilatore e il dispositivo di comando.
Funzionamento
: Riciclo di una quantità variabile di gas di scarico. Nell'avviamento quantità ridotta --> seno raffreddamento della testa del bruciatore eccessiva. Fase intermedia, con ritardo la quantità dei gas è superiore. Con l'innalzamento immediato della quantità dei gas di scarico si otterrebbe un raffreddamento eccessivo --> la fiamma può rompersi.
Il secondo stadio, ritardato all'inserimento e pilotato in funzione della temperatura, quantità di gas più elevata . Installazione di ventilatori a regime variabile. Impianti vecchi il ventilatore funziona a regime costante. Con una serranda di regolazione, si aumenta o si riduce la resistenza del sistema di riciclo.