Оценка уровня эмиссии оксидов азота при подаче пара с природным газом в камеру сгорания газотурбинной установки

В работе представлены результаты численного моделирования по влиянию параметров работы камеры сгорания оригинальной парогазовой установки (ПГУ) с инжекцией пара [1] для комбинированной выработки тепловой и электрической энергии на снижение эмиссии вредных выбросов оксидов азота. Расчеты проведены для обедненных смесей с $\alpha=1.2$–$1.4$ и больших расходов пара — $30$–$42$ об. %. Анализ реакций показал, что основной вклад в образование $\mathrm{NO}_x$ дают реакции расширенного термического механизма Зельдовича, вклад реакций с участием $\mathrm{N_2O}$ в образование $\mathrm{NO}$ на порядок выше, чем по механизму быстрого образования $\mathrm{NO}$. При высоких температурах $\mathrm{NO}_2$ практически не образуется, а только участвует в цикле конверсии в $\mathrm{NO}$ в реакциях с участием азотистой кислоты. Показано, что оптимальный выбор условий работы камеры сгорания ПГУ позволяет получить содержание $\mathrm{NO}_x$ в продуктах сгорания на уровне нескольких $\text{млн}^{-1}$(ppm). Согласно расчетам, инжекция пара не увеличивает эмиссию $\mathrm{CO}$. Приведено сравнение с экспериментом.