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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。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。使用該液體燃料不僅燃燒成本低,而且餐飲業(yè)原柴油、液化氣灶只需簡單改裝爐具即可。
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、低氮燃燒器通常基于下列技術
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。
低氮燃燒器提高燃燒效率,減少氮氧化物含量,低氮燃燒器改造在降低氮含量的同時極大地提高鍋爐的熱效率,同時也可以讓煙氣中NOx含量小于50mg/Nm3,CO小10mg/Nm3,過量空氣系數(shù)α小于1.05,調(diào)節(jié)比達到20:1.達到排放標準.煙氣外循環(huán)(FGR)是燃燒器中一種非常有效降低氮氧化物排放的技術,該技術對燃氣燃燒器效果特別顯著.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.
1.降低鍋爐峰值溫度,將燃燒區(qū)的煤粉量降低。
2.降低氧濃度(即降低過量空氣系數(shù)),將部分二次風管堵住。
3.由于要保證鍋爐的出力,可將部分煤粉和空氣從鍋爐上部投入,這樣就控制了燃燒火焰中心區(qū)域助燃空氣的數(shù)量,縮短燃燒產(chǎn)物在高溫火焰區(qū)的停留時間,避免了高溫和高氧濃度的同時存在。
4.在爐膛中設立再燃區(qū),利用在主燃區(qū)中燃燒生成的烴根CHi和未完全燃燒產(chǎn)物CO、H2、C和CnHm等,將NO的還原成N2
工業(yè)鍋爐上已有廣泛應用,由于層燃、室燃、循環(huán)流化床鍋爐的燃燒方式不同、爐膛結構不同,其原始NOx排放也有較大差異,一般來說,在未特意采用爐內(nèi)低氮燃燒技術時,循環(huán)流化床NOx原始排放,一般在300mg/m3以下,也有部分項目排放在400mg/m3左右;以鏈條爐為代表的層燃爐NOx原始排放一般在300~600mg/Nm3,煤粉工業(yè)鍋爐為室燃鍋爐,NOx原始排放大致在400~600mg/Nm3。
層燃、室燃、循環(huán)流化床鍋爐可根據(jù)燃燒方式的不同采用不同的低氮燃燒技術。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;低氮燃燒器的分類為:1.階段燃燒器:根據(jù)分級燃燒原理設計的階段燃燒器,使燃料與空氣分段混合燃燒。在煙氣再循環(huán)對層燃鍋爐典型區(qū)段燃燒的影響下,結合空氣分級技術通過半焦催化還原NO;爐內(nèi)超級還原脫硝技術是近年來新興的爐內(nèi)脫硝技術手段,通過在燃燒火焰區(qū)域的合理位置噴氨,實現(xiàn)在高溫火焰中直接脫硝。循環(huán)流化床鍋爐低氮燃燒改造主要對二次風口、給煤口的位置及分布進行優(yōu)化調(diào)整,或是增加煙氣再循環(huán)系統(tǒng)等;在運行方面,主要通過控制爐膛內(nèi)燃燒氧量,提高二次風份額,降低給煤粒度,減少料層厚度等來降低氮氧化物的生成。煤粉工業(yè)鍋爐可結合室燃鍋爐的特點,采用濃淡燃燒、空氣分級、煙氣再循環(huán)等多種手段實現(xiàn)低氮燃燒;通過在著火初期的構建還原性氣氛,抑制燃料型NOx的大量生成;通過控制主燃燒區(qū)溫度分布,避免局部熱力型NOx生成量過高。
中心在對層燃、室燃、循環(huán)流化床鍋爐的爐內(nèi)低氮燃燒技術進行了大量試驗后,已在工程應用上加以驗證,以鏈條爐為代表的層燃爐可將NOx排放降低至250~300mg/Nm3;由于傳統(tǒng)鍋爐不能滿足新標準的環(huán)保要求,大部分地區(qū)都采取了低氮燃燒技術改造的方式來響應我國當前在環(huán)保方面的政策,為滿足環(huán)保指標要求,更是抓住這次機會,蓄力揚帆,逐夢起航。循環(huán)流化床工業(yè)鍋爐可將NOx排放降低至200mg/Nm3以下,如采用流態(tài)化超低氮燃燒技術,可將初始排放降至100mg/m?3;左右;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。
由于傳統(tǒng)鍋爐不能滿足新標準的環(huán)保要求,大部分地區(qū)都采取了低氮燃燒技術改造的方式來響應我國當前在環(huán)保方面的政策,為滿足環(huán)保指標要求,更是抓住這次機會,蓄力揚帆,逐夢起航。
環(huán)保鍋爐改造的“熱潮”使一批進口燃燒器品牌進入中國市場,而中國國產(chǎn)品牌燃燒機也層出不窮。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(nèi)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;而北京動車段一場也曾安裝魅焰燃燒器,魅焰燃燒技術的運用使低氮排放的同時 CO 排放近乎為零,并且還延長了鍋爐使用壽命。從表面燃燒技術到煙氣再循環(huán)技術到魅焰燃燒技術等,每一次的改造都實現(xiàn)了 NOx排放低于30mg/m3的目標。區(qū)域供熱控制系統(tǒng):提供完善的區(qū)域供熱控制系統(tǒng),智能控制熱網(wǎng)內(nèi)各主要設備,合理運用整個區(qū)域供熱,更加節(jié)能。
(北京)能源設備技術有限公司成立至今就一直奉行超越自己比超越對手更有意義的研發(fā)理念,在研發(fā)創(chuàng)新的過程中,不斷超越自己。主要做的是NOx排放低于30mg/m3的燃燒器,適用于輸出功率0.5~165噸(0.35~116MW)的工業(yè)鍋爐及熱載體爐,涵蓋煙氣再循環(huán)技術,魅焰燃燒技術及表面燃燒技術,同時還為相關行業(yè)企業(yè)提供技術咨詢,運用自身豐富的低氮燃燒技術經(jīng)驗為我國的環(huán)保事業(yè)貢獻自己的一份力量??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。
氮燃燒器改造的鍋爐是傳統(tǒng)燃氣鍋爐更新?lián)Q代的產(chǎn)品,是經(jīng)典款式的無限升級,低碳燃燒器將再次揚帆起航,以自主知識產(chǎn)權、注冊品牌與商標的優(yōu)勢,依托嚴謹?shù)腃FD設計方法,嚴格要求于生產(chǎn)、組裝、電路設計及自動化集成的每一個環(huán)節(jié),砥礪前行,超低氮燃燒技術,一往無前。二、低氮燃燒器分類1、按燃料分為重油燃燒器,燃氣燃燒器以及雙燃料燃燒器(輕油/燃氣或重油/燃氣)。