新疆加盟燃氣鍋爐燃燒器改造產品介紹「隆鑫熱能設備」

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。控制煅燒中生成NOx。其技術措施：①采用低氮燃燒器；②分解爐和管道內的分段燃燒，控制燃燒溫度；③改變配料方案，采用礦化劑，降低熟料燒成溫度。

另一類是從末端治理。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；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率下的NOx指標及鍋爐效率。②選擇性非催化還原法（SNCR），國內已有試點；③選擇性催化還原法（SCR），歐洲只有三條線實驗；③SNCR/SCR聯合脫硝技術，國內水泥脫硝還沒有成功經驗；④生物脫硝技術（正處于研發階段）。

總之，國內開展水泥脫硝，尚屬探索階段，還未進行科學總結。各種設計工藝技術路線和裝備設施是否科學合理、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受實踐的檢驗。

進口品牌：

1、意大利百得 Baltur

公司成立于1950年，兩位好友GiuseppeBallanti先生和FerdinandoTura先生抓住迅速發展的市場提供的機會，在供熱領域開辟了自己的天地。"百得"燃燒器行銷七十多個國家和地區，在同類產品中早獲得ISO9001國際質量認證，品質優良、價格合理、享譽國際，在同行業中享有極高的聲譽。方式一：通過更換低氮燃燒器，加裝煙氣回流裝置的方式進行改造，氮氧化物排放濃度低于30毫克/立方米的項目(1)單臺燃氣鍋爐容量小于等于4蒸噸：低氮鍋爐補助資金=2×鍋爐容量 3。在中國市場占有率近25%，但低氮燃燒器后勁不足。

2、意大利利雅路 RIELLO

利雅路集團作為專業燃燒器生產廠家至今已有90年的生產歷史，在燃燒器產品的生產和研發中積累了豐富的經驗。多年來，利雅路集團以其雄厚的實力始終燃燒技術領域的革新與進步，利雅路集團擁有先進的燃燒實驗室，擁有一只專業的研發技術隊伍。通過燃燒調整、二次風配比、SOFA風配比，部分廠汽溫參數基本達到了設計值，飛灰可燃物有明顯降低。在產品的研發和生產上一直處于。為滿足中國市場燃燒器需求，2010年在中國上海建廠，市場占有率也接近25%。

3、德國威索 WEISHAUPT

威索是歐洲的制造商之一。威索公司以其自向研究及發展機構及合理的現代化制造工藝而在燃燒技術領域具有的影響力。遍及全球四十多個國家的3000多個雇員效力于威索公司。北京市大規模使用始于1998年陜京一線投產，數據顯示，陜京線已累計向北京市輸送超過750億立方米。在德國國內，除本企業直屬產銷組織外，還有眾多的公司受委托進行有關的咨詢、銷售和顧客服務等工作。德國威索屬于燃燒器中品牌，一般大型企業、企事業單位的多，中國市場占有率10%左右。

4、芬蘭奧林 Oilon

奧林集團機構成立于一九六一年，產品已銷往歐洲、亞洲、南、北美洲和一些非洲國家。奧林燃燒器為全球用戶提供齊全的產品系列，從小型的家居取暖、工業鍋爐的燃燒到大型的地區供熱、電廠，再到專業性很強的船用鍋爐燃燒器、垃圾焚燒和低NOx燃燒，奧林已成為歐洲乃至全球公認的燃燒器生產與研發的。配制簡單，價格低廉，儲存、運輸方便安全，用普通塑料桶或鐵桶都可以灌裝。中國市場占有率5%左右。

5、百通 Bentone

瑞典百通公司Bentone AB創于1954年，近半世紀以來一直以嚴謹態度開發燃燒技術和生產柴油及氣體燃燒機，產品遍銷世界各國，在燃燒機行業中向居地位。所有百通牌燃燒機均于百通公司在瑞典的廠房生產。出廠前都經過原廠嚴密檢查和測試，確保質量。應用FGR技術和全預混技術的產品，已經鍋檢院現場測試并頒發報告，氮氧化物排放遠低于國家排放標準，并且經過多行業用戶的實際應用得到了眾多用戶的一致好評。所生產柴油燃燒機根據歐洲EN267或德國DIN4787規格設計和取得驗證。中國市場占有率3%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。2優化調整，使用科學的燃燒方法鍋爐低氮燃燒器經過改造后，燃燒器的型式已確定，但是在鍋爐不同的條件下，燃燒不同的煤種產生的NO的量也會不同，由此可見起主導作用的是鍋爐的運行方式。“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。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。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。2蒸汽參數偏離設計值，過熱器減溫水量增加或再熱器超溫鍋爐采用空氣分級低氮燃燒技術改造后，一方面，燃燒延遲，火焰中心上移，爐膛出口煙溫上升，鍋爐的過熱汽溫、再熱汽溫上升，對于原來存在過熱汽溫、再熱汽溫超設計值的問題則加劇，過、再熱減溫水量增加。“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。

3.1 低過量空氣燃燒

低過量空氣燃燒是燃燒過程盡可能在接近理論空氣量的條件下進行，隨著煙氣中過量氧的減少，可以抑制煙氣中氮氧化物前驅體與O2的反應，這是一種的降低NOx排放的方法，可降低NOx排放15%～20%。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生。但同時，如果爐內氧含量過低，如低于3%，則有可能導致燃氣的不完全燃燒，出口煙氣中CO含量或其他可燃物含量增加，降低燃燒效率。

3.2 空氣分級燃燒

空氣分級燃燒技術是將助燃空氣分級送入燃燒裝置的技術，通常在一級燃燒區，將助燃空氣量減少到總燃燒空氣量的70%～75%（相當于理論空氣量的80%），使燃料先在缺氧的富燃料燃燒條件下燃燒，過量空氣系數α＜1，在降低了燃燒區內的燃燒速度和溫度水平的同時，在燃燒區域形成還原氣氛，抑制了NOx在一級燃燒區的生成量。為了完成燃氣燃燒過程，將完全燃燒所需的其余空氣送入第二級燃燒區，與一級“貧氧燃燒”產生的煙氣混合，此階段空氣系數α＞1，保證了燃氣的燃燼度，同時，由于一階段產生的煙氣對空氣的稀釋，局部氧含量降低，有利于降低反應（1）（2）的反應速率。據統計，目前全北京市燃氣鍋爐保有量超過1萬臺，隨著“煤改氣”工程的繼續推進，燃氣鍋爐保有量仍將增加。由于整個燃燒過程所需空氣是分兩級或多級送入燃燒區域，故稱為空氣分級燃燒法。才雷等將空氣分級燃燒技術作為降低鍋爐NOx排放的主要燃燒控制手段，通過對一次風二次風的給入控制，將煙氣出口NOx含量由1164.92mg/m3降低至704.7mg/m3。

3.3 燃料分級技術

燃料分級燃燒技術又稱為三級燃燒技術或再燃燒技術，空氣和燃料都分級送入爐膛，形成初始燃燒區、再燃區和燃盡區。其原理是利用燃燒中已生成的NO遇到烴根CHi和未完全燃燒產物CO、H2、C和CnHm時，會發生NOx的還原反應，進而降低NOx的排放。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。將80%～85%的燃料送入一級燃燒區，在α＞1條件下，燃燒并生成NOx；其余15%～20%的燃料送入二級燃燒區，在α＜1的條件下形成很強的還原性氣氛，使得在一級燃燒區中生成的NOx在二級燃燒區內被還原成氮氣，二級燃燒區又稱再燃區，在再燃區中不僅使得已生成的NOx得到還原，還抑制了新的NOx的生成；由于可能存在未燃燼的燃料，需在第三級燃燒區送入空氣，保證再燃區中生成的未完全燃燒產物的燃盡。美國John Zink公司利用燃料分級燃燒原理開發了適用于管式加熱爐的遠距離分級式爐子工業燃燒器結構及方法的技術，與未采用該技術的加熱爐相比，可減少28%左右的NOx排放。

3.4 煙氣再循環

煙氣再循環時將一部分低溫煙氣直接送入燃燒區域，或與一次風或二次風混合后送入燃燒區域，不僅降低燃燒溫度，同時也降低了氧氣濃度，進而降低了NOx的排放濃度。低氮燃燒器，通過調節燃燒空氣和燃燒頭，在燃燒過程中所產生的氮的氧化物主要為NO和NO2，用低NOx燃燒器能夠降低燃燒過程中氮氧化物的排放。美國卡博特公司在炭黑尾氣余熱鍋爐系統中采用了煙氣再循環技術對尾排煙氣進行了有效控制，當循環煙氣量由占總給入氣體量的0%、6%增大到39%時，煙氣NOx含量由522mg/m3降低為376mg/m3及246mg/m3。顯然，再循環煙氣進入燃燒區域后需要吸收熱量，重新升溫至燃燒溫度，過量的再循環煙氣將導致較低的燃燒溫度，必然引起不燃燒或燃燒不完全的現象，進一步將導致燃料無法穩定燃燒，通常煙氣再循環率控制在30%以內，以確保燃氣的穩定燃燒。

3.5 低NOx燃燒器

燃燒器的性能對低熱值燃氣燃燒設備的可靠性和經濟性起著主要作用。從NOx的生成機理出發，通過特殊設計的燃燒器結構以及通過改變工業燃燒器的風煤比例，可以將前述的空氣分級、燃料分級和煙氣再循環降低NOx濃度的低氮燃燒技術用于燃燒器，以盡可能地降低著火氧的濃度、適當降低著火區的溫度達到限度地抑制NOx生成的目的，這是目前低NOx燃燒器的主要設計理念。李陽扶等通過特殊的燃氣燃燒器結構設計，將燃料與空氣分級分段給入、燃料與助燃空氣以亞化學當量比率給入、抽取鍋爐尾部煙氣經混合裝置與空氣混合后進入燒嘴，將強化燃氣與助燃空氣的混合、分級分段燃燒、煙氣循環等技術進行集成，大大降低了NOx的生成。（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理念，在研發創新的過程中，不斷超越自己。低NOx燃燒器中還有一種比較常用的燃燒技術為低NOx旋流燃燒技術，如2.4節所述。旋流燃燒技術強化反應物混合與穩定燃燒方面研究者們已形成了共識，旋流燃燒能夠形成燃燒產物的中心回流區，回流區內高溫低速的燃燒產物和中間體對未反應的空氣和燃料進行預熱、稀釋，能夠有效地強化低熱值合成氣燃燒，在高速射流下形成穩定的火焰。與此同時，煙氣循環使得爐內溫度分布更加均勻，稀釋燃燒反應物，降低燃燒溫度、縮小高溫區，降低氧含量，有可能抑制NOx的形成，但不同研究者對旋流燃燒降低氮氧化物排放的研究結果卻存在較大差異。Coghe等分別采用了不同的燃燒器或旋流方式研究旋流數對NOx生產量的影響，結果表明隨著旋流數的提高，NOx排放量可降低25%～30%。而Zhou等的研究結果表明，隨著旋流數的提高，NOx排放量先高后減小，且仍高于無旋流時的排放量。