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1降低氮氧化物排放的必要性
氮氧化物即NOx,它是由多種化合物組成的一類物質,主要包括N2O、NO、NO2、N2O3等等。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。相關研究結果表明,火力發(fā)電是空氣中NOx的主要來源,當空氣中的NOx溶于水之后會生成,這種雨會對自然生態(tài)環(huán)境帶來極大程度的危害,并且酸雨還會對建筑物、工業(yè)設備等造成嚴重腐蝕,進而引起巨大的經(jīng)濟損失。如果人們引用了含有酸性物質的地下水,會對身體健康造成影響。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。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。為了有效減輕NOx的危害,必須逐步降低NOx的排放量,這已成為我國當前亟待解決的問題之一。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。
2NOx的生成機理及燃氣燃燒器的脫氮技術
2.1NOx的生成機理
相關研究結果表明,NOx主要有以下幾種生成途徑:
2.1.1燃料型NOx。具體是指燃料當中所含有的氮化合物在燃燒過程中發(fā)生熱分解,進而氧化生成NOx。
2.1.2熱力型NOx。具體是指空氣當中的氮氣在高溫的條件下經(jīng)過氧化后生成NOx。
2.1.3快速型NOx。當燃燒燃燒時,空氣中的氮與燃料當中的碳氫離子團會發(fā)生化學反應,由此會快速生成NOx。
在上述三種生成途徑當中,快速型所占的比例相對較少,僅為5%左右;若使用的煤種是劣質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。當溫度在1600攝氏度以下時,熱力型的生成率非常低,但當溫度超過1600攝氏度后,熱力型的NOx生成速度會急劇增加,并且兩者之間成正比例關系,即溫度越高,NOx的生成率越高。
2.2燃氣燃燒器的脫氮技術
為了有效降低NOx的排放,經(jīng)常會采用向燃燒室內(nèi)注水火勢蒸汽的方法,以此來降低燃燒溫度,從而達到減少NOx的排放量。實踐證明,雖然這種方法可以使NOx的排放量有所降低,但卻會對燃燒的穩(wěn)定性造成一定的影響,所以該方法現(xiàn)已很少使用;有些電廠采用SCR法來降低NOx的排放,SCR即選擇性催化還原法,它是在催化劑的作用下,將N0和NO2還原成為N2,該過程中基本不會發(fā)生NH3的氧化反應,顯著提高了N2的選擇性,并且還大幅度減少了NH3的消耗。但采用該方法時,需要在燃氣燃燒器的排氣中,加裝專門的SCR脫硝裝置,由此使得成本增大;主要做的是NOx排放低于30mg/m3的燃燒器,適用于輸出功率0。干式低氮燃燒技術簡稱DLN,它的原理是先讓燃燒與較多的空氣相混合,這樣做的主要目的是稀釋燃料,然后再進行低溫度的燃燒,借此來達到降低NOx的目的。由于DLN技術既不會對燃燒的穩(wěn)定性造成影響,也不會導致生產(chǎn)成本大幅度增加,所以該方法的應用日益增多。
3干式燃燒法在燃氣燃燒器降低氮氧化物排放中的應用
3.1低氮燃燒器燃燒系統(tǒng)
該系統(tǒng)是隨著F級燃氣燃燒器的出現(xiàn)而出現(xiàn)的,其現(xiàn)已成為F級系列燃氣燃燒器的標配。在DLN-2系統(tǒng)的燃燒中,可以使用作為燃料,也可以使用清油作為燃料。當以作為燃料時,如果基本負荷小于50%,可采用擴散燃燒模式,若是負荷大于50%,則可采用預混模式。以清油作為燃料時,可以采用擴展模式,但必須注入一定劑量的水或是蒸汽。燃燒后脫氮主要是指煙氣脫硝:包括選擇性催化還原法、選擇性非催化還原法等。
3.1.1燃燒室。DLN-2的燃燒室為單級,燃燒的過程中僅有一個燃燒區(qū)域,每個燃燒室均配備的5個噴嘴。輸入的有將近90%左右會被注入到預混器當中,空氣則會在噴嘴周圍的管道內(nèi)與相混合;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。經(jīng)充分混合之后的氣體會從噴嘴中噴向燃燒區(qū)域,并進行稀釋低NOx燃燒。在預混器內(nèi)設計了渦流消除裝置和燃燒導流器,由此能夠進一步提升燃燒的穩(wěn)定性。剩余10%左右,會通過布設在燃燒筒周圍的筒體注入到噴嘴旋流器前的空氣流中,這部分燃料能夠起到控制燃燒室內(nèi)壓力動態(tài)振動的作用。
3.1.2運行模式。DLN-2系統(tǒng)的燃燒模式有以下幾種:①一次氣。這種燃燒模式是指燃料僅通向四個噴嘴的擴散通道進行擴散燃燒,常用于燃氣燃燒器點火后轉速達到81%全轉速前的階段;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”。②L-L。這種燃燒模式又被稱之為貧-貧燃燒,具體是指燃料通向四個噴嘴的一次擴散通道和三次預混氣通道。該模式常被用于從81%全轉速到燃燒溫度達到預設溫度階段。③先導預混。若是在燃燒過程中,IGV溫度控制沒有投入,或是預混模式被禁止時,便可在該模式下運行。在先導預混模式中,一、二、三次氣流量的分配為固定不變。④預混。這種模式通常在壓氣機進口抽氣加熱投入為50%基本負荷的條件下使用。
3.1.3燃料控制。DLN-2系統(tǒng)的燃料控制主要是按照燃燒溫度及IGV運行控制方式對一、二、三、四次氣的流量分配進行調(diào)節(jié)。
3.2DLN-2.6燃燒系統(tǒng)
該系統(tǒng)的燃燒室主要是由以下幾個部分組成:火焰筒、過渡段、燃燒室外殼、端蓋、導流襯套以及噴嘴等。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??諝馀c燃料的混合物經(jīng)由預混區(qū)后,會從噴嘴流入到火焰筒當中,并被置于燃燒室上的點火器點燃。整個燃燒過程所生成的副產(chǎn)物會經(jīng)由過渡段進入到透平一級噴嘴環(huán)。與DLN-2燃燒系統(tǒng)相比,2.6系統(tǒng)取消了二次和三次燃氣的分配閥,采用了全預混的燃燒模式。2.6系統(tǒng)為顯著的特點是在燃燒室的中心軸方向上加裝了第六個噴嘴,它的燃料流量與燃空比可獨立調(diào)節(jié),即使將該噴嘴關閉,燃料也不會產(chǎn)生額外的增加。其余的五個噴嘴分成了兩組,一組為2個,一組為三個。此外,2.6系統(tǒng)的全預混模式可分為5種不同的模式,具體為PM1燃燒、PM2燃燒、PM1 PM2燃燒、PM1 PM2 PM3燃燒以及PM1 PM2 PM3 QUAT燃燒。當機組點火啟動之后,直至達到滿負荷運行過程中,各個模式之間可以互相切換。由于2.6系統(tǒng)采用了全預混模式,從而使得燃燒室的結構獲得了簡化,并且整個系統(tǒng)有單一的控制閥進行調(diào)節(jié),噴嘴的控制方式也得以簡化。換言之,2.6系統(tǒng)是DLN-2系統(tǒng)的改進升級版,雖然該系統(tǒng)在各方面的性能上都得到了優(yōu)化,但具體應用中,還應當結合燃氣燃燒器的機型進行選擇。這是因為所選的系統(tǒng)與機型匹配性越高,降低氮氧化物的效果就越好。
熱合金主要用作各種工業(yè)電阻爐以及日用電熱器具 (如電爐、電熨斗、電烙鐵等) 的電熱帶、電熱絲等電熱元件(即用電加熱的元件) ,接枉電路中,把電能轉變?yōu)闊崮苋紵鳎範t溫升高。由于具有高電阻,也叫高電阻電熱合金。燃燒器廠家
。
電熱合金必須具有高的電阻率和低的電阻溫度系數(shù)。電阻率越高,制造電熱元件需要的電熱合金就越少,在電熱器中所占的位置也越小,就越能降低成本,井減少電熱器的重量和體積燃燒器。電L阻溫度系數(shù)越低,在溫度變化時,電熱器的電阻變化也越小。
電熱合金由于桓高溫下使用,受到燃燒器氧及爐氣的侵蝕。因此,燃燒器還必須有良好的高溫性反對爐氣等介質的耐蝕性。此令卜還雷桂熱狀態(tài)下有足夠好的加工性。
在工業(yè)生產(chǎn)中,不少低氮燃燒器機械零件形狀復雜而且要求有較高的機械性能,用河南燃燒器鑄鐵制造不能滿足性能要求,又難于用鋼進行鍛壓戌型,這就要求采用鑄鋼來制造。
鑄鋼的抗泣強度和韌性比鑄鐵高得多,而且還有足夠的塑性;鑄鋼件較少受尺寸、形狀和重量的限制3 某些壓力加工性能和切削加工性能很差的鋼,也可鑄造成型。
鋼的收縮率大、流動性差,而且鋼的熔點高、結晶間隔大,澆鑄時需要較高的溫度、凝固時較易產(chǎn)生縮孔、疏松、裂紋和偏析等缺陷。因此,為了得到質量優(yōu)良的河南燃燒器鑄件,必須在鑄件結構、造型工藝、澆鑄溫度、冷卻速度等方面提出更高的要求.
鑄鋼按化學成分的不同,可分為碳紊鑄鋼和合金鑄鋼。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。燃燒器廠家按引途不同可分為一般鑄鋼,包括普通碳素鑄鋼和低合河南燃燒器金鑄鋼等;(河南燃燒器)特殊用途鑄鋼,包括高錳耐磨鑄鋼、耐蝕鑄鋼、耐熱鑄鋼、水輪饑轉輪用鑄鋼和其它特殊用途鑄鋼,如無磁鑄鋼。
產(chǎn)品的品質:
(1)一次風用量小:一次風用量小于5.7%;煤粉燃燒,節(jié)煤和節(jié)電效果顯著,與傳統(tǒng)燃燒器系統(tǒng)相比節(jié)煤達2%-10%,節(jié)電可達15%-35%;
(2)氮氧化物生成量低:由于一次風用量大幅度降低,火焰形狀好、穩(wěn)定性強,避免峰值高溫,有效地降低氮氧化物的生成量;
(3)火焰形狀好:火焰強度高、剛性好、穩(wěn)定性強,燃燒器各通道出風面積均可進行無極調(diào)節(jié);
(4)使用壽命長:燃燒器頭部零件采用耐高溫耐磨材料,采用離心精密鑄造,使用壽命長達3年以上。
四大強勁性能成就過人品質,三項大膽創(chuàng)新塑造行業(yè)不同。創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展源源不斷的動力,匯金智能裝備也一直專注于產(chǎn)品研發(fā)技術的不斷創(chuàng)新:
(1)燃燒器在【管層布置】上依次采取外軸流風道、煤粉風道、旋流風道、渦流風道的合理布局;
(2)燃燒器在【流道結構】上采用半圓帶傾斜錐度的螺旋設計;
(3)燃燒器在【整機結構】的設計采用優(yōu)化設計,各流道設計呈黃金角度排布,風的利用率,阻力系數(shù)大幅降低。