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1、現(xiàn)在市面上大量出現(xiàn)新品牌燃燒器,很多沒有自己獨特技術,國外品牌燃燒器,技術自己沒有技術沉淀,特別容易造成安全隱患,從北京來看,發(fā)生很多燃燒器和安全事故,都是發(fā)生國產(chǎn)燃燒器和預混技術燃燒器上,因為價格低,讓人容易接受,但是技術不成熟,不穩(wěn)定,燃燒器品牌成立才2-5年,質量不一定保證,也出了很多安全事故,北京第二外國語大學鍋爐房改造就是典型案例,所以國家也是建議對燃氣燃燒器品牌選擇上謹慎。控制煙氣中排放的NOx,其技術措施:①“分級燃燒 SNCR”,國內已有試點。
2、水國低氮燃燒器誕生和水國燃燒器介紹:水國燃燒器是韓國水國株式會社成立將近四十年,是韓國專門生產(chǎn)燃燒器的老牌企業(yè),有重油燃燒器,輕油燃燒器,氫氣燃燒器,蒸汽輪機燃燒器,電廠燃燒器,鍋爐燃燒器,直燃機燃燒,壁掛爐燃燒器等等,韓國從2006年就有了低氮技術,并從2007年開始,在韓國就開始了低氮改造,走到現(xiàn)在,積累將近12年的低氮改造經(jīng)驗,什么鍋爐爐型都遇到過,都改造過,韓國低氮改造,目的是節(jié)能,,然后才是低氮,所以韓國低氮燃燒器,也是節(jié)能低氮改造的代名詞。燃燒中脫氮主要有:一是抑制燃燒中NO的形成,二是還原已形成的NO。
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,,減少燃氣能源依賴和消耗(類似日韓的發(fā)動機一樣省油,水國燃燒器節(jié)能省燃氣)。
韓國燃燒器有的燃燒器研究實驗室,專門做燃燒器的各種實驗和數(shù)據(jù)收集,有強大的研發(fā)團隊,這個在世界燃燒器企業(yè)里是很少有的,同時承擔國家燃燒技術研究課題,國家撥付150億韓幣專門研究節(jié)能低氮的燃燒技術,很多低氮技術專利誕生在韓國水國燃燒器實驗平臺上,水國燃燒器有兩大燃燒器生產(chǎn)工廠區(qū),一個分體燃燒器生產(chǎn)廠區(qū),另外是一體燃燒器生產(chǎn)廠區(qū),年生產(chǎn)能力10萬臺。韓國市場占有率78%左右。被韓國企業(yè)普遍認可和接受,改造理念是:節(jié)能,,低氮。在過量的空氣控制程序中,很多燃燒器廠家在燃燒的初始階段到燃料的空氣(氧氣)d導致NOx形成減少。
低氮燃燒器及低氮氧化物燃燒器,是指燃料燃燒過程中NOx排放量低的燃燒器,采用低NOx燃燒器能夠降低燃燒過程中氮氧化物的排放。在燃燒過程中所產(chǎn)生的氮的氧化物主要為NO和NO2,通常把這兩種氮的氧化物通稱為氮氧化物NOx。
大量實驗結果表明,燃燒裝置排放的氮氧化物主要為NO,平均約占95%,而NO2僅占5%左右。一般燃料燃燒所生成的NO主要來自兩個方面:一是燃燒所用空氣(助燃空氣)中氮的氧化;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。二是燃料中所含氮化物在燃燒過程中熱分解再氧化。在大多數(shù)燃燒裝置中,前者是NO的主要來源,我們將此類NO稱為"熱反應NO",后者稱之為"燃料NO",另外還有"瞬發(fā)NO"。
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燃燒時所形成NO可以與含氮原子中間產(chǎn)物反應使NO還原成NO2。實際上除了這些反應外,NO還可以與各種含氮化合物生成NO2。在實際燃燒裝置中反應達到化學平衡時,[NO2]/[NO]比例很小,即NO轉變?yōu)镹O2很少,可以忽略。降低NOx的燃燒技術NOx是由燃燒產(chǎn)生的,而燃燒方法和燃燒條件對NOx的生成有較大影響,因此可以通過改進燃燒技術來降低NOx??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。
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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;
低氮燃燒器?;谙铝屑夹g:
1.電子比例調節(jié)和氧含量控制技術,來控制氧含量;
2.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;
3.FGR煙氣再循環(huán)技術,來降低火焰溫度和氧含量;
目前市場的低氮燃燒器主要分為以下類型:
1.表面燃燒超低氮燃燒器;
表面燃燒超低氮燃燒器通常能夠將NOx在全火范圍內控制到30毫克以內,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;
2.分級燃燒器;
分級燃燒器通常能夠將NOx在全火范圍內控制到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,或者犧牲可調比等弊端;
3.分級燃燒器 FGR煙氣在循環(huán)技術;
分級燃燒器 FGR煙氣在循環(huán)技術結合了分級燃燒器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,化燃燒效率。其主要短處是設備成本提高。
經(jīng)過長達3年的理論分析、設計改進、我們的研發(fā)團隊終于成功研發(fā)出了適合我國低氮燃燒的燃燒機,并成功應用于600MW亞臨界控制循環(huán)鍋爐工程。實測數(shù)據(jù)表明:采用該燃燒機,鍋爐的氮氧化物排放降到了水平。
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。
做為燃氣鍋爐領跑者的企業(yè)--,在低氮燃氣鍋爐改造大潮中,敢為人先執(zhí)著創(chuàng)新,憑借2大先進低氮技術,占領市場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。可當它燃燒溫度到1500K以上時,空氣中的氮氣被氧氣氧化,于是產(chǎn)生了氮氧化物。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?近年來,我國在大力發(fā)展經(jīng)濟的同時,對自然生態(tài)環(huán)境造成了一定程度的破壞,因NOx排放量超標引起的各種環(huán)境問題越來越多?!?/span>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--反饋調試--調整方案這種不下百次的優(yōu)化調整,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。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。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)。
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。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。針對層燃鍋爐配風較常采用空氣分級以及煙氣再循環(huán)來實現(xiàn)低氮燃燒。
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。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。減少氮的形成和排放通常運用的具體方法為:分級燃燒、再燃燒法、低氧燃燒、濃淡偏差燃燒和煙氣再循環(huán)等。
勇于創(chuàng)新 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。
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,結合國內實際情況研發(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。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。這種放法確實能起到一定的效果,但是對于究竟什么才是合適的尤其混合比例,以及到底如何控制油氣混合比例才比較穩(wěn)定。
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。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。同時,當NOx濃度超標之后,會與人體血液中的血色素相結合由此會導致血液缺氧,進而進氣。
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。
為了滿足加工行業(yè)的需求,高負荷燃燒器被開發(fā)出來,以滿足在負荷擺動期間仍然在線的燃燒器,并且可以快速改變燃燒率以滿足新的負荷要求。通常情況下,在低負荷時,燃燒器會自行關閉,容器中的蒸汽量將處理小的蒸汽需求量。煙氣再循環(huán)低氮燃燒器曾經(jīng)在北京財貿(mào)大學校區(qū)鍋爐房內的法羅力熱水鍋爐改造中使用,降低了鍋爐材料成本,在一定程度上避免酸腐蝕及電器部件短路損害風險。當主蒸汽負載回來時,低氮燃燒器會啟動并調節(jié)到一個較高的速率來處理新的負載。問題是需要花費大約2分鐘的時間才能完成安全啟動程序,然后達到高速蒸汽,到那時蒸汽壓力可能下降到這個過程不能正常工作的程度。HTD燃燒器在這些低負載下不能循環(huán),但仍然在運行,隨著負載的增加,它會立即調整到更高的速率以匹配負載并保持蒸汽壓力。這確保蒸汽壓力保持恒定并支持工藝要求。
對于過程工業(yè)而言,這是首要的考慮因素,因為保護過程的成本遠遠超過蒸汽產(chǎn)生的成本。對于其他應用程序,還有一些好處可以使這個刻錄機非常有吸引力。針對29MW及以上容量的室燃爐,可將NOx原始排放降至在300mg/Nm3以下。常見的項目是簡單的成本回報,通過減少開關循環(huán)。每次燃燒器啟動時,必須清除爐子(作為安全措施,清除可能從泄漏的氣體閥門進入的任何燃料氣體)約90秒,其中迫使大量空氣通過容器清理可能在爐內的燃料氣體。當這種冷空氣通過容器時,它被鍋爐加熱到與蒸汽或熱水的溫度大致相同的溫度,然后這個吹掃空氣被排出堆放到環(huán)境中。加熱這種吹掃空氣的能量消失了,當?shù)偷紵髦匦聠訒r,它將需要彌補這個損失的能量加上負載所需的能量。這種開關循環(huán)可以每小時發(fā)生20次,并且可能成為應用程序的主要能量損失來源。使用高對比燃燒器可以大大減少或消除開關循環(huán)和相關的能量損失。燃燒器廠家應該很明白這一點!
除頻繁開關循環(huán)造成的能量損失外,頻繁的開關循環(huán)也會造成元件磨損,從而增加了維護成本,降低了設備的可靠性。每次由于開關量大而導致組件失效時,燃燒器將不允許運行,并且必須在設備啟動之前進行修理。鍋爐低氮燃燒改造之后的汽溫特性變化情況主要受以上兩個因素影響,哪個因素的影響占主導地位主要取決于鍋爐的設計情況及燃用煤質情況。如果該過程依賴于鍋爐低氮燃燒器組件,則可以關閉設施。如果機組保持開啟狀態(tài),則安全控制閥,燃燒風扇電機和其他部件不會快速循環(huán)。在所有這些項目中,來自開關循環(huán)的磨損將快速縮短部件壽命,而正常操作不會縮短部件壽命。
頻繁的開關循環(huán)也可能導致爐子高溫區(qū)域組件的更快。正常的火焰溫度在2500°F左右,靠近火焰的成分也會處于相對較高的溫度。這些部件(通常是鋼,不銹鋼和耐火材料)可以無限期地忍受這些高溫,沒有問題,但是頻繁的加熱和冷卻會由于熱沖擊或應力而導致過早失效。近年來,煤燃燒造成的大氣污染問題備受人們關注,尤其我國北方供暖期的嚴重霧霾更是影響到了人們的日常生活。當材料在短時間內經(jīng)歷非常大的溫度變化時,會發(fā)生熱沖擊或應力。每當燃燒器循環(huán)開啟和關閉時,都會發(fā)生這種情況,在一瞬間暴露在2500℉的火焰溫度下,瞬間被吹掃循環(huán)中的冷空氣擊中。在啟動時,在材料通過延長的預吹掃過程冷卻的情況下發(fā)生相反的情況,然后立即用2500度的火焰擊中。例如,不銹鋼擴散器不能以均勻的方式加熱,因此外表面首先變熱,并在受熱時膨脹。內部材料仍然是冷的,并沒有擴大,所以這兩個膨脹率的差異導致材料內部的高應力水平,導致疲勞開裂并終導致材料失效。較小的單位可以處理更頻繁的開關循環(huán),只是因為他們的小尺寸提供有限的擴張和收縮。大型單位不應該頻繁的開關機。除了熱應力外,較大的電機不能容忍頻繁的開關循環(huán)。