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發布時間:2021-08-22 07:03  







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產生的主要方式之一,大部分燃燒方式中產生的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環境帶來極大程度的危害,并且酸雨還會對建筑物、工業設備等造成嚴重腐蝕,進而引起巨大的經濟損失。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。首先對原有低氮燃燒器進行針對性改造,將燃燒器改造成更適合與SNCR系統耦合,控制燃料燃燒過程中NOx的生成量,其次建立SNCR煙氣脫硝系統,進一步降低煙氣中NOx濃度。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,我國在大力發展經濟的同時,對自然生態環境造成了一定程度的破壞,因NOx排放量超標引起的各種環境問題越來越多。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。
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;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。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。
2.2燃氣燃燒器的脫氮技術
為了有效降低NOx的排放,經常會采用向燃燒室內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,但卻會對燃燒的穩定性造成一定的影響,所以該方法現已很少使用;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;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。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。由于DLN技術既不會對燃燒的穩定性造成影響,也不會導致生產成本大幅度增加,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
該系統是隨著F級燃氣燃燒器的出現而出現的,其現已成為F級系列燃氣燃燒器的標配。在DLN-2系統的燃燒中,可以使用作為燃料,也可以使用清油作為燃料。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省10萬元以上,原來擔心成本增加沒想到比原來還更省了。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。
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與相混合;經充分混合之后的氣體會從噴嘴中噴向燃燒區域,并進行稀釋低NOx燃燒。35~116MW)的工業鍋爐及熱載體爐,涵蓋煙氣再循環技術,魅焰燃燒技術及表面燃燒技術,同時還為相關行業企業提供技術咨詢,運用自身豐富的低氮燃燒技術經驗為我國的環保事業貢獻自己的一份力量。在預混器內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壓力動態振動的作用。
3.1.2運行模式。DLN-2系統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;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。SHAPE*MERGEFORMAT低氮燃燒器通常是指NOx排放在30~80毫克的燃燒器。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節。
3.2DLN-2.6燃燒系統
該系統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。空氣與燃料的混合物經由預混區后,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物會經由過渡段進入到透平一級噴嘴環。與DLN-2燃燒系統相比,2.6系統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節,即使將該噴嘴關閉,燃料也不會產生額外的增加。其余的五個噴嘴分成了兩組,一組為2個,一組為三個。1我們的廢油燃燒器價格公道,相比其他燃燒器品牌的廢油燃燒器便宜百分之十左右。此外,2.6系統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,并且整個系統有單一的控制閥進行調節,噴嘴的控制方式也得以簡化。換言之,2.6系統是DLN-2系統的改進升級版,雖然該系統在各方面的性能上都得到了優化,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與機型匹配性越高,降低氮氧化物的效果就越好。

國產品牌
1、浙江百特Baite
浙江百特燃燒器有限公司是國內的集設計、生產、銷售于一體的專業化燃燒器制造商,是國內燃燒器同行業中品種、規格全、技術力量強的熱能專業服務廠商。 成立大概有15年左右,中國燃燒器市場占有率10%。其中,燃料型NO約占80-90%,是各種低NO技術控制的主要對象。注意:多說一句,百特這個品牌好多都把它當做進口意大利百得,品牌標志基本相同,還有本身百特前期就是仿照百得來做的。
2、深圳百特斯Pentex
深圳市百特斯熱能科技有限公司是從事全自動燃油、燃氣燃燒器及相關熱力機械產品研究開發與生產的專業公司。Pentex(百特斯)系列全自動燃油、燃氣燃燒器,以先進的技術、優越的燃燒效果及安全可靠的性能優勢,體現著公司一貫堅持的節能和環保的科學理念。3、2017年12月31日以后新建燃氣鍋爐,應達到太原市關于燃氣鍋爐低氮燃燒排放標準要求,但不享受低氮燃燒獎補政策。這個品牌是比百特還要早的國產燃燒器品牌,中國燃燒器市場占有率8%左右。
3、上海豪邁德HOFAMAT
上海凌云瑞升燃燒設備有限公司,旗下擁有德國HOFAMAT(豪麥德)燃燒器產品品牌。基于對中國暖通行業和節能減排需求的了解,為更好的服務中國、俄羅斯及亞太區的市場,德國HOFAMAT公司與凌云工業股份公司共同投資近于2003年在上海建立生產制造基地,并從荷蘭的GASTEC公司引進專業檢測設備,使每一臺出廠的燃燒器都經過檢測中心100%的檢測,使之符合EN267和EN676標準的要求。通過實驗室和實際工程示范試驗,研究整套系統關鍵技術參數,包括鍋爐負荷變化對低氮燃燒和SNCR耦合技術下的氣固兩相流動和混合過程的影響規律,研究低NOx燃燒和SNCR技術耦合脫除NOx過程中燃燒區的溫度場、流場和濃度場分布規律。中國市場占有率2%左右。
4、無錫賽威特
賽威特是國內的生產全自動一體化燃燒器的專業公司,其產品質量和性能已得到國內、國際眾多客戶的首肯。賽威特燃燒器積極消化國外先進技術,注重企業自身技術,在燃燒器的低氮燃燒;在實現真正意義上節能加有LMV燃燒管理器等燃燒器已成功投放市場。低氮燃燒器的分類為:1.階段燃燒器:根據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。賽威特燃燒器的技術與世界是同步的。中國燃燒器市場占有率2%左右。
5、浙江博惠Bohui
博惠熱能設備有限公司是博惠牌燃油、燃氣燃燒器的專業制造企業。公司始建于1994年,現有占地面積7500多平方米,廠房面積5600平方米。3鍋爐內部燃燒環境變壞,配煤、配風、穩燃性變低因采用低溫、低氧燃燒,爐膛溫度下降,在低溫缺氧的環境下煤粉就會推遲著火,而且燃為灰燼的能力也會變弱,鍋爐內的燃燒環境和改造之前比變差。有著十多年研制、開發、制造和銷售燃燒器的經驗,公司擁有現代化的設施、素質的員工隊伍、雄厚的技術力量和先進的測試手段,年生產能力達到5萬-6萬臺套/年。中國燃燒器市場占有率2%左右。



北京市節能監測中心研制推出的第二代超低氮燃燒設備亮相中國暖通展。該設備是裝在燃氣鍋爐上的一種燃燒器,可以使燃氣鍋爐的氮氧化物排放低于30mg,這也是北京市環保局要求2017年4月后所有燃氣鍋爐必須達到的排放標準。
據北京節能技術監測中心經理蔣歷民介紹,現在北京市運行的2萬多臺燃氣鍋爐,氮氧化物排放基本都在100mg/m3以上,污染物排放減排存在巨大空間。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。“我們研發的超低氮燃燒器已經在20多臺燃氣鍋爐上得到試用,可以使氮氧化物排放持續穩定在30mg/m3以下,這也是北京市DB11-139-2015地方法規,對鍋爐尾氣排放提出的嚴要求。”
蔣歷民坦言,“與傳統擴散式燃燒技術相比,這種采用全預混表面燃燒技術的超低氮燃燒器安全性更高。擴散燃燒是將燃氣與空氣直擴散在整個爐膛燃燒,一旦爆燃,其影響相當大。而我們這個燃燒技術由于金屬纖維網容積遠遠小于整個爐膛,因此也相對安全的多。冷凝熱水鍋爐采用了新理念的模塊化設計方式,可根據用戶的實際需求,提供各種類型不同規格型號的冷凝鍋爐。另外,絲網空隙設計上,燒頭前端薄弱區域設計有專門泄壓開孔;其朝向鍋爐防爆門方向;即使萬一出現爆燃,也不致于損壞鍋爐。”。
據了解,燃氣鍋爐煙氣排放產生的氮氧化物是霧霾的重要成因之一,為控制霧霾的形成,2015年7月北京市環保局頒布新的《鍋爐大氣污染物排放標準》規定,氮氧化物排放限值從平均120mg/m3降至到30mg/m3,新標準將于2017年4月1日開始實施。目前全市有20蒸噸以下的中小型燃氣鍋爐9500臺左右,晚要在2017年年底前完成低氮排放改造。脫硝技術根據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。“現在鍋爐運營單位都在等環保部門的補貼政策和標準,不過目前我們的產品年產量約在2000臺左右。




從臨潼區鐵腕治霾辦了解到,截至目前,臨潼區共完成155臺燃氣鍋爐低氮燃燒改造,完成率達145%,其中供暖鍋爐98臺,生產經營類57臺,不僅減少了污染排放,而且大大提升了供暖效果。正文:臨潼區石油生活城小區共有5200多名業主,小區以前使用的是自備鍋爐供暖,由于設備老舊,廢氣無法達標排放,供熱效果也不好。使用該液體燃料不僅燃燒成本低,而且餐飲業原柴油、液化氣灶只需簡單改裝爐具即可。今年年初,小區投資1300萬元,對鍋爐進行了低氮改造,將鍋爐更換為20臺低氮鍋爐。
小區物業的工作人員說,以前的鍋爐能源浪費大,熱源也無法充分利用,現在的低氮鍋爐僅從管道煙囪的PVC材質就能看出,熱源被充分利用了,更重要的是,氮氧化物排放從以前的150毫克/立方米,降至30毫克/立方米,實現了達標排放。


