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福建大型重油燃燒機工作原理廠家直供「隆鑫熱能設備」

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發(fā)布時間:2021-07-27 08:47  








脫硝技術

根據(jù)水泥窯氮氧化物的形成機理,水泥窯降氮減排的技術措施有兩大類:

一類是從源頭上治理。控制煅燒中生成NOx。其技術措施:①采用低氮燃燒器;②分解爐和管道內(nèi)的分段燃燒,控制燃燒溫度;③改變配料方案,采用礦化劑,降低熟料燒成溫度。

另一類是從末端治理??刂茻煔庵信欧诺腘Ox,其技術措施:①“分級燃燒 SNCR”,國內(nèi)已有試點;在歐洲,瑞士瑞特力(Rutli)燃燒器煙氣外循環(huán)技術比較成熟,其P系列機型帶煙氣外循環(huán)的燃氣燃燒器氮氧化物排放可以達到60mg/m3。②選擇性非催化還原法(SNCR),國內(nèi)已有試點;③選擇性催化還原法(SCR),歐洲只有三條線實驗;③SNCR/SCR聯(lián)合脫硝技術,國內(nèi)水泥脫硝還沒有成功經(jīng)驗;④生物脫硝技術(正處于研發(fā)階段)。

總之,國內(nèi)開展水泥脫硝,尚屬探索階段,還未進行科學總結(jié)。各種設計工藝技術路線和裝備設施是否科學合理、運行可靠的脫硝效率、運行成本、水泥能耗、二次污染物排放有多少等都將經(jīng)受實踐的檢驗。





一、NOx氮氧化物的生成機制

       對于鍋爐來說,Nox的產(chǎn)生主要來自空氣中的氮氣和過量氧氣產(chǎn)生的熱力型Nox,熱力型NOx的產(chǎn)生和燃燒的溫度呈指數(shù)型關系,通常在燃燒溫度高于1000攝氏度的時候開始產(chǎn)生,而在1400度以上NOx的生成速度會急劇增加。部分鍋爐改造時改變了燃燒器的一、二次風噴口和燃盡風噴口的面積發(fā)生變化,致使一次風和二次風的混合推遲,這不利于煤粉的氣流著火和燃燒。下圖反映的是燃煤型鍋爐的NOx排放和溫度的關系,其中熱力型Nox的溫度關系同樣適合于鍋爐燃燒器。

燃煤型鍋爐的NOx排放和溫度的關系基于以上NOx的生長機制,低氮燃燒器的控制NOx的技術也主要著眼于兩個方向:

       1、降低火焰溫度;

       2、降低氧含量。

二、低氮燃燒器和超低氮燃燒器類型

       傳統(tǒng)的鍋爐燃燒器通常的NOx排放在120~150毫克左右。低氮燃燒器通常是指NOx排放在30~80毫克的燃燒器。NOx排放在30毫克以下的通常稱為超低氮燃燒器。

       傳統(tǒng)的燃燒器的高NOx排放主要源于下述幾個原因:

       1、為了保證燃燒充分,采用了較大的過量空氣;

       2、燃燒溫度通常在1800度左右。

三、低氮燃燒器三、低氮燃燒器通?;谙铝屑夹g

       1.電子比例調(diào)節(jié)和氧含量控制技術;來控制氧含量;

       2.FGR煙氣再循環(huán)技術,來降低火焰溫度和氧含量;

       3.全預混的表面燃燒技術來降低火焰溫度和實現(xiàn)充分燃燒;

      上述技術中,通常是低氮燃燒器的必須配置?;谏鲜黾夹g,市場的低氮燃燒器主要分為以下類型:

四、各低氮燃燒器優(yōu)缺點介紹

       1、FGR低氮燃燒器

        FGR低氮燃燒器通常能夠?qū)Ox在全火范圍內(nèi)控制到65毫克,極限大約在40毫克左右,進一步降低NOx排放可能導致燃燒不穩(wěn)定,或者犧牲可調(diào)比等弊端。

        2、表面燃燒超低氮燃燒器

        表面燃燒超低氮燃燒器通常能夠?qū)Ox在全火范圍內(nèi)控制到30毫克以內(nèi),其優(yōu)點是安裝簡單,不需要FGR煙氣再循環(huán)管道;其主要缺點是需要過濾空氣,加大了維護工作量;同時氧含量在7%左右,降低了部分燃燒效率。

        3、表面燃燒 FGR超低氮燃燒器

        表面燃燒 FGR超低氮燃燒器結(jié)合了表面燃燒的NOx控制優(yōu)點和FGR降氧含量優(yōu)點,可以實現(xiàn)在全火范圍控制NOx到20毫克水平,同時控制氧含量在3%以內(nèi),化燃燒效率。其主要短處是設備成本提高。






主要特點:

◆ 可根據(jù)要求進行非標定制;

◆ 可適應多種燃料;

◆ 獨特的低壓力損失噴嘴設計,確保在低供氣壓力時穩(wěn)定運行;

◆ 適用任何安裝條件現(xiàn)場,結(jié)構靈活、布局方便;

◆ 燃時,利用無焰燃燒 FGR技術,NOx排放低于30mg/m3;

◆ 燃料與助燃風雙分級,煙氣自形成內(nèi)循環(huán),降低火焰溫度;

◆ 只需少量煙氣外循環(huán),降低脫火及故障風險;

◆ 助燃風與燃料部分預先混合,能量在爐膛內(nèi)的分布更加合理;

◆ 對爐膛尺寸的要求不過嚴苛,降低鍋爐材料成本;

◆ 獨特的預防冷凝水措施,避免酸腐蝕及電器部件短路損害風險。



氮氧化物是造成大氣污染和霧霾的主要成因,已被多家部門證實。從去年起我國北京、鄭州、成都等地開展燃氣鍋爐低氮改造工程,并制定了燃氣鍋爐氮氧化物排放標準。

做為燃氣鍋爐者的企業(yè)--,在低氮燃氣鍋爐改造大潮中,敢為人先執(zhí)著,憑借2大先進低氮技術,鼎力推進大氣污染治理。

敢為人先 首推FGR低氮技術

“的成分主要是,其中既沒有氧也沒有氮??僧斔紵郎囟鹊?500K以上時,空氣中的氮氣被氧氣氧化,于是產(chǎn)生了氮氧化物。韓國與日本國家一樣,缺乏能源和,價格比較昂貴,所以他們國家設計的燃燒器不僅要求低氮,更要求節(jié)能,高效,減少燃氣能源依賴和消耗(類似日韓的發(fā)動機一樣省油,水國燃燒器高效節(jié)能省燃氣)。降低氮氧化物排放,控制氧含量是關鍵,那么怎樣可的降低氧的濃度呢?”研發(fā)中心的任總監(jiān)介紹到,“我們經(jīng)過方案設計--試驗測試--反饋調(diào)試--調(diào)整方案這種不下百次的優(yōu)化調(diào)整,成功將FGR技術應用到燃氣鍋爐上,并經(jīng)鍋檢所現(xiàn)場測試,氮氧化物排放小27mg/m3。

FGR燃燒技術,即煙氣再循環(huán)技術,是指將鍋爐尾部的煙氣引入到燃燒器的進風口,與助燃空氣混合后,送入燃燒頭與燃氣混合后再次進行燃燒。1NO治理現(xiàn)狀國內(nèi)外已對NO的危害、燃煤發(fā)電燃燒過程中NO的生成機理和降低NO技術進行了較為充分的研究,可分為三種:熱力型NO、燃料型NO和快速型NO。原理是抽取一部分燃燒后的低溫煙氣,通過鍋爐再循環(huán)的裝置與進風口的空氣混合,降低燃燒溫度, 自然也就降低了氮氧化物的排放濃度了。

排放和效率對于鍋爐來說是一對矛盾體,為了排放達到國家標準,又不降低鍋爐熱效率,研發(fā)隊伍,通過優(yōu)化鍋爐受熱面的設計,在低氮排放的前提下,確保鍋爐效率不下降。對鍋爐對流受熱面進行重新設計,適應FGR的性能特點,對不同燃燒負荷的再循環(huán)率進行計算及驗證測試,設定對應的鍋爐控制程序確保在不同再循環(huán)率下的NOx指標及鍋爐效率。若使用的煤種是劣質(zhì)的或者含的水分較多會稍許減少NO的排放量,但是比較難控制。鍋爐排煙口設置氧傳感器,實時在線檢測煙氣中的氧含量,確保燃燒。

目前,方快FGR燃氣鍋爐已經(jīng)在北京、上海、天津、成都等地廣泛安裝應用。但是,在實際工作中,由于鍋爐使用的煤種不同,而且鍋爐型號也不同,使得NO的產(chǎn)生量也各不同,產(chǎn)生的問題也不盡相同。來自北京的一位FGR燃氣鍋爐用戶表示,他們在更換為方快FGR低氮燃氣鍋爐后,操作更加簡單智能,燃氣費用較原來的鍋爐每個月節(jié)省10萬元以上,原來擔心成本增加沒想到比原來還更省了。

勇于 全預混技術排放更低

氮氧化物排放還能不能再低一些呢?在成功研發(fā)FGR技術后,方快研發(fā)團隊又開始了新的課題,勇于挑戰(zhàn),敢于超越是團隊每位成員的品質(zhì)。

想要降低氮氧化物排放,低溫燃燒是另一關鍵。怎樣實現(xiàn)燃燒溫度低而熱效率不降呢?研發(fā)團隊到美國、歐洲等國交流學習先進的經(jīng)驗,結(jié)合國內(nèi)實際情況研發(fā)出了全預混燃燒技術。

燃燒前與空氣均勻充分混合,燃燒時不再需要二次空氣。充分的預混合,讓爐膛內(nèi)火焰短,降低了燃燒溫度,從而減少了熱力型氮氧化物的產(chǎn)生。而另一方面,主燃區(qū)溫度降低,爐內(nèi)溫度分布更加均勻,對于原來爐膛水冷壁的沾污結(jié)渣情況嚴重的則會改善,水冷壁吸熱增加,爐膛出口煙溫降低,過熱器溫升、再熱器溫升下降,對于原來存在過熱汽溫、再熱汽溫低的問題則更達不到超設計值。普通的鍋爐,燃燒后一立方煙氣里含有大約200mg/m3的氮氧化物。使用全預混技術后,每立方煙氣里的氮氧化物可降低到18mg/m3,遠遠小于國家新排放標準。

全預混燃燒器燃燒時火焰呈藍色短小且密集,并且表面燃燒均勻,形成很平整的火焰面,火焰充滿度好,熱量能均勻的散發(fā)出去。氮是由燃燒產(chǎn)生的,而燃燒方法和燃燒條件對氮的生成有較大影響,因此可以通過改進燃燒技術來降低氮,其主要途徑如下:選用N含量較低的燃料,包括燃料脫氮和轉(zhuǎn)變成低氮燃料。燃燒熱通過輻射和對流換熱的方式快速散發(fā),從而有效控制燃燒室的溫度分布,避免了燃燒室內(nèi)的局部高溫,使出口處NOX排放大幅度下降,達到同時降低NOX、CO的排放水平。

應用FGR技術和全預混技術的產(chǎn)品,已經(jīng)鍋檢院現(xiàn)場測試并頒發(fā)報告,氮氧化物排放遠低于國家排放標準,并且經(jīng)過多行業(yè)用戶的實際應用得到了眾多用戶的一致好評。



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