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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(guān)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。燃燒是NOx產(chǎn)生的主要方式之一,大部分燃燒方式中產(chǎn)生的NO約為90%左右,剩余的10%則以NO2為主。下圖反映的是燃煤型鍋爐的NOx排放和溫度的關(guān)系,其中熱力型Nox的溫度關(guān)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(guān)系基于以上NOx的生長機制,低氮燃燒器的控制NOx的技術(shù)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(shù)
1.電子比例調(diào)節(jié)和氧含量控制技術(shù);來控制氧含量;
2.FGR煙氣再循環(huán)技術(shù),來降低火焰溫度和氧含量;
3.全預混的表面燃燒技術(shù)來降低火焰溫度和實現(xiàn)充分燃燒;
上述技術(shù)中,通常是低氮燃燒器的必須配置?;谏鲜黾夹g(shù),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(shè)備成本提高。
作為今年本市20項民心工程的重要內(nèi)容,本市啟動燃氣鍋爐低氮改造,從氮氧化物產(chǎn)生源頭進行控制。據(jù)了解,燃氣鍋爐所排放的氮氧化物,在一定條件下可成為PM2.5的原料。本市推動燃氣鍋爐低氮改造,主要目的就是從源頭減少氮氧化物的排放,并減少因氮氧化物二次轉(zhuǎn)化形成的PM2.5。近日在南開區(qū)水上溫泉花園供熱站,3臺35蒸噸的燃氣鍋爐換上了低氮燃燒器,并加裝了煙氣回收再循環(huán)裝置,使排放煙氣中的氮氧化物濃度降低了八成。各種設(shè)計工藝技術(shù)路線和裝備設(shè)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。“新的燃燒設(shè)備把火焰打散,充滿整個爐膛,能有效降低煙氣含的氮氧化物。在鍋爐出口,煙氣通過風機回收再利用,降低排煙的氮氧化物。”工作人員介紹。
本市從2013年“大氣十條”頒布實施以來,先后完成了1.8萬余臺鍋爐的煤改燃、使PM2.5、等污染物排放大幅減少。根據(jù)近日印發(fā)的《天津市2018年燃氣鍋爐低氮改造工作方案》,本市在摸底排查、建檔立卡的基礎(chǔ)上,至今年9月底,以中心城區(qū)和濱海新區(qū)核心區(qū)為重點,完成燃氣鍋爐低氮改造61座222臺6621蒸噸?!駸o須把燃燒器從鍋爐上拆下,就可直接取下混合裝置,從而可以方便的進行維修保養(yǎng)。通過改造,燃氣鍋爐氮氧化物排放水平優(yōu)于80毫克/立方米,部分達到或優(yōu)于30毫克/立方米,氮氧化物排放顯著降低。
“今年9月底前,將完成和平區(qū)、南開區(qū)、河西區(qū)、河東區(qū)、河北區(qū)、紅橋區(qū)、東麗區(qū)、北辰區(qū)、西青區(qū)、津南區(qū)、濱海新區(qū)共11個區(qū)的222臺燃氣鍋爐低氮改造任務。”在日前舉行的北京地區(qū)燃氣鍋爐低氮燃燒研討會上,北京交通大學賈力表示,在北京供熱鍋爐大規(guī)模完成“煤改氣”后,大量燃氣鍋爐所產(chǎn)生的氮氧化物污染物也應引起足夠的重視。”市環(huán)保局大氣處副處長王松說。同時,本市將嚴格考核問責,對各區(qū)自查中發(fā)現(xiàn)的排查不實、進展滯后等問題,各區(qū)政府必須立行立改,確保排查到位、改造到位、督查到位
低氮燃燒技術(shù),低氮燃燒器
氮氧化物的生成與溫度有密切的關(guān)系,一因為溫度越高,氮的氧化物生成的越多,反之亦然。 低氮燃燒器一般把一次風分離,濃的在內(nèi),更靠近火焰中心;淡的一側(cè)在外,貼近水冷壁。濃的在內(nèi)著火時,火焰溫度比較高,但是氧氣比較少,故生成的氮氧化物的幾率減少了;而淡的在外,氧氣比較大,但是因為距離火焰高溫區(qū)域比較遠,溫度比較低,所以氮的氧化物的生成也不會很多。3鍋爐內(nèi)部燃燒環(huán)境變壞,配煤、配風、穩(wěn)燃性變低因采用低溫、低氧燃燒,爐膛溫度下降,在低溫缺氧的環(huán)境下煤粉就會推遲著火,而且燃為灰燼的能力也會變?nèi)?,鍋爐內(nèi)的燃燒環(huán)境和改造之前比變差。
根據(jù)氮的氧化合物生成原理,影響氮氧化合物生成量的因素主要有火焰溫度、燃燒器區(qū)段氧濃度、燃燒產(chǎn)物在高溫區(qū)停留時間和煤的特性,而降低氮氧化合物生成量的途徑主要有兩個方面:降低火焰溫度,防止局部高溫;降低過量空氣系數(shù)和氧濃度,使煤粉在缺氧的條件下燃燒。NO的控制方法可分為燃燒之前的處理、燃燒過程中的處理和燃燒后的處理。
環(huán)境保護可以說成為了一個關(guān)系人們?nèi)粘I畹姆椒矫婷娴牡恼n題,如可處理環(huán)境保護跟經(jīng)濟發(fā)展之間的矛盾關(guān)系可以說成為了大家都在關(guān)心的問題。隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展這些問題已經(jīng)迫在眉睫,之前國家一直大力推行低碳出行,低碳生活,以達到減少炭氧化物排放的目的。如果對用于鍋爐、工業(yè)窯爐的用戶來講,一年節(jié)省下來是一個很可觀的數(shù)字。今天就給大家講一下在工業(yè)領(lǐng)域的的『低氮排放』和『低氮生活』。
說起低碳很多人可能比較熟悉,但是說起來低碳很多人可能就要迷茫了,到底是什么低碳什么又是低氮燃燒器呢?
其實這個問題很簡單,應為我國是一個產(chǎn)煤大國。所以再以前的工業(yè)發(fā)展中,很長的一個時期都是以煤為主,但是煤不是一種清潔能源,煤的燃燒會產(chǎn)生很大一部分的炭氧化物的排放與氮氧化物的排放,而這些東西就是霧霾的元兇,這也是我國北方環(huán)境長期惡化的一個主要源。由于兩部分都在偏離化學當量比下燃燒,因而NOx都很低,這種燃燒又稱為偏離燃燒或非化學當量燃燒。因此對環(huán)境來說治霧霾先制碳氮成為了共識。
既然找到了根源,國家于是就開始大力推廣使用燃燒器,以及低氮燃燒器,用以改善環(huán)境污染。經(jīng)過幾年的努力,現(xiàn)在已經(jīng)淘汰了大批的落后產(chǎn)能,很多以前燒煤的鍋爐都用上了燃燒器,甚至是低氮燃燒器,大大減輕了環(huán)境的壓力,同時也帶動了燃燒器這種高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。4.在爐膛中設(shè)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。環(huán)境好了人民的生活也就好了。
所以,在以后的經(jīng)濟發(fā)展中環(huán)境發(fā)展的將會一直圍繞在我們的左右,而低氮燃燒器的這種新型產(chǎn)品也會越來越多的進入到人們的視野中。
保護環(huán)境從使低氮燃燒器開始,低氮生活,一種更美好的勝過方式,低氮燃燒器,一種更清潔工業(yè)生產(chǎn)工具.