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發(fā)布時(shí)間:2020-10-22 06:31  
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低氮燃燒技術(shù)性能特征及其燃燒器的分類一、低氮燃燒技術(shù)及性能特征
1、單段火、兩段火、兩段火漸進(jìn)式/比例調(diào)節(jié)
2、能適應(yīng)任何類型的燃燒室。
3、空氣和燃?xì)庠谌紵^混合。
4、通過調(diào)節(jié)燃燒空氣和燃燒頭,可以獲得的燃燒參數(shù)。
5、無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(jìn)行維修保養(yǎng)。
6、采用伺服電動(dòng)機(jī)來進(jìn)行一、二段空氣流量調(diào)節(jié),并且當(dāng)燃燒器停止運(yùn)行時(shí),風(fēng)門關(guān)閉以減少爐內(nèi)熱量損失。
7、可以給閥組加一個(gè)閥的密封控制裝置。
8、采用一個(gè)法蘭和一個(gè)絕緣密封圈與鍋爐連接固定;配有一個(gè)4孔和7孔聯(lián)接器。
9、根據(jù)要求可提供大于標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的鼓風(fēng)管。
二、低氮燃燒器分類
1、按燃料分為重油燃燒器,燃?xì)馊紵饕约半p燃料燃燒器(輕油/燃?xì)饣蛑赜?燃?xì)?;
2.按運(yùn)行和操作方式分為:燃燒器有一級(jí)、兩級(jí)、漸進(jìn)兩級(jí)式和帶比例調(diào)節(jié)器的漸進(jìn)兩級(jí)式等(后者實(shí)行比例調(diào)節(jié)運(yùn)行);
3.工業(yè)燃燒器系列:均為大功率燃燒器,專為特殊工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì)。低氮燃燒器的工作原理 低氮燃燒器及低氮氧化物燃燒器,是指燃料燃燒過程中氮排放量低的燃燒器,采用低氮燃燒器能夠降低燃燒過程中氮氧化物的排放。
氮是由燃燒產(chǎn)生的,而燃燒方法和燃燒條件對(duì)氮的生成有較大影響,因此可以通過改進(jìn)燃燒技術(shù)來降低氮,其主要途徑如下:
選用N含量較低的燃料,包括燃料脫氮和轉(zhuǎn)變成低氮燃料;
降低空氣過剩系數(shù),組織過濃燃燒,來降低燃料周圍氧的濃度;
在過剩空氣少的情況下,降低溫度峰值以減少“熱反應(yīng)NO”;
在氧濃度較低情況下,增加可燃物在火焰前峰和反應(yīng)區(qū)中停留的時(shí)間。
減少氮的形成和排放通常運(yùn)用的具體方法為:分級(jí)燃燒、再燃燒法、低氧燃燒、濃淡偏差燃燒和煙氣再循環(huán)等。冷凝鍋爐采用獨(dú)特的冷凝技術(shù),限度利用燃燒產(chǎn)生的熱能,使用先進(jìn)技術(shù)將燃料與空氣充分混合,使燃料充分燃燒,提供給鍋爐充足的動(dòng)力,同時(shí)將出口煙氣中的熱量化回收。低氮燃燒器的分級(jí)燃燒及濃淡燃燒技術(shù) 由于熱力型NOx的排放量受燃燒溫度、氧氣濃度跟停頓時(shí)光的影響:當(dāng)燃燒溫度低于1500℃時(shí),簡(jiǎn)直監(jiān)測(cè)不到NOx的生成,當(dāng)燃燒溫度高于1500℃時(shí),NOx的生成速度按指數(shù)倍敏捷增加;氧氣濃度越高,燃燒溫度越高,NOx的生成量越年夜;燃燒時(shí)光愈長(zhǎng),NOx生成量越大。
低氮燃燒器采用分級(jí)燃燒及濃淡燃燒技巧:助燃風(fēng)由低氮燃燒器助燃風(fēng)入口進(jìn)入,在燃燒器噴嘴處設(shè)置有差別的助燃風(fēng)通道,針對(duì)低熱值的蘭炭尾氣,該類低氮燃燒器設(shè)置有中央助燃風(fēng)(一級(jí)配風(fēng))、濃燃燒旋流風(fēng)(第二級(jí)配風(fēng))及氮燃燒旋流風(fēng)(第三級(jí)配風(fēng))地區(qū),分別與對(duì)應(yīng)的三級(jí)燃?xì)獾貐^(qū)停止混雜,實(shí)現(xiàn)濃淡及分級(jí)燃燒,到達(dá)平衡爐膛溫度場(chǎng)、降低熱力型氮氧化物的目的。煙氣再循環(huán)低氮燃燒器曾經(jīng)在北京財(cái)貿(mào)大學(xué)校區(qū)鍋爐房?jī)?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(fēng)險(xiǎn)。
根據(jù)系統(tǒng)燃用燃料及功率請(qǐng)求,每臺(tái)鍋爐配4臺(tái)燃燒器。此外,火焰小縮短了氧、氮等氣體在火焰中的停留時(shí)間,對(duì)“熱反應(yīng)NO”和“燃料NO”都有明顯的抑制作用。燃燒器分前墻雙層支配,高低各2臺(tái)。低氮燃燒器是基于軸向動(dòng)力學(xué)特征跟燃料分段補(bǔ)給道理,運(yùn)用渦旋與非流線形體聯(lián)合感化的后果,使燃料及助燃?xì)夥丈⒉计骄瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)燃料與氣氛的超級(jí)混雜,從而使火焰溫度平均,降低熱力型NOx的發(fā)生。
除燃燒器本體及噴嘴外,該系統(tǒng)還包括有燃?xì)夤苈凡糠帧⒅硷L(fēng)部分以及控制部分。
燃?xì)夤苈酚芍鞴苈芳爸Ч苈吩斐桑鞴苈凡糠职ㄊ謩?dòng)關(guān)斷閥、壓力表等。SHAPE*MERGEFORMAT低氮燃燒器通常是指NOx排放在30~80毫克的燃燒器。燃?xì)庵Ч苈凡糠钟墒謩?dòng)閥、壓力表等造成;燃燒系統(tǒng)助燃風(fēng),需與現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)實(shí)情形貼合,并在主風(fēng)道上設(shè)置有風(fēng)門實(shí)行器,用于負(fù)荷變更時(shí)實(shí)現(xiàn)助燃風(fēng)量的自動(dòng)調(diào)節(jié)。低氮燃燒器中一體機(jī)與多體機(jī)低氮燃燒器及低氮氧化物燃燒器,是指燃料燃燒過程中氮排放量低的燃燒器,采用低氮燃燒器能夠降低燃燒過程中氮氧化物的排放。在燃燒過程中所產(chǎn)生的氮的氧化物主要為NO和NO2,通常把這兩種氮的氧化物通稱為氮氧化物NOx。大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,燃燒裝置排放的氮氧化物主要為NO,平均約占95%,而NO2僅占5%左右。
一般燃料燃燒所生成的NO主要來自兩個(gè)方面:一是燃燒所用空氣(助燃空氣)中氮的氧化;二是燃料中所含氮化物在燃燒過程中熱分解再氧化。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(yīng)NO”, 后者稱之為“燃料NO”,另外還有“瞬發(fā)NO”。循環(huán)流化床鍋爐低氮燃燒改造主要對(duì)二次風(fēng)口、給煤口的位置及分布進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,或是增加煙氣再循環(huán)系統(tǒng)等。燃燒時(shí)所形成NO可以與含氮原子中間產(chǎn)物反應(yīng)使NO還原成NO2。實(shí)際上除了這些反應(yīng)外,NO 還可以與各種含氮化合物生成NO2。在實(shí)際燃燒裝置中反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),[NO2]/[NO]比例很小,即NO轉(zhuǎn)變?yōu)镹O2很少,可以忽略。降低氮的燃燒技術(shù)NOx是由燃燒產(chǎn)生的,而燃燒方法和燃燒條件對(duì)NOx的生成有較大影響,因此可以通過改進(jìn)燃燒技術(shù)來降低NOx,其主要途徑如下:選用N含量較低的燃料,包括燃料脫氮和轉(zhuǎn)變成低氮燃料;降低空氣過剩系數(shù),組織過濃燃燒,來降低燃料周圍氧的濃度;在過剩空氣少的情況下,降低溫度峰值以減少“熱反應(yīng)NO”;在氧濃度較低情況下,增加可燃物在火焰前峰和反應(yīng)區(qū)中停留的時(shí)間。減少NOx的形成和排放通常運(yùn)用的具體方法為:分級(jí)燃燒、再燃燒法、低氧燃燒、濃淡偏差燃燒和煙氣再循環(huán)等。


近年來,煤燃燒造成的大氣污染問題備受人們關(guān)注,尤其我國北方供暖期的嚴(yán)重霧霾更是影響到了人們的日常生活。如何去除燃燒煙氣中氮氧化物,防止環(huán)境污染,現(xiàn)已作為世界范圍的問題,被尖銳地提了出來。
為防止鍋爐內(nèi)煤燃燒后產(chǎn)生過多的NOx污染環(huán)境,應(yīng)對(duì)煤進(jìn)行脫硝處理。鍋爐低氮燃燒和SNCR脫硝技術(shù)在現(xiàn)有LNB技術(shù)和SNCR技術(shù)原理的基礎(chǔ)上,對(duì)鍋爐LNB和SNCR技術(shù)進(jìn)行大量的試驗(yàn)研究和工程化研發(fā),研究適應(yīng)于煤粉低氮燃燒和SNCR脫硝優(yōu)化技術(shù)裝備的耦合技術(shù)。首先對(duì)原有低氮燃燒器進(jìn)行針對(duì)性改造,將燃燒器改造成更適合與SNCR系統(tǒng)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(tǒng),進(jìn)一步降低煙氣中NOx濃度。通過實(shí)驗(yàn)室和實(shí)際工程示范試驗(yàn),研究整套系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)參數(shù),包括鍋爐負(fù)荷變化對(duì)低氮燃燒和SNCR耦合技術(shù)下的氣固兩相流動(dòng)和混合過程的影響規(guī)律,研究低NOx燃燒和SNCR技術(shù)耦合脫除NOx過程中燃燒區(qū)的溫度場(chǎng)、流場(chǎng)和濃度場(chǎng)分布規(guī)律。針對(duì)層燃鍋爐配風(fēng)較常采用空氣分級(jí)以及煙氣再循環(huán)來實(shí)現(xiàn)低氮燃燒。優(yōu)化關(guān)鍵參數(shù),可使系統(tǒng)在運(yùn)行成本較低的情況下,達(dá)到較高的脫硝效率。




三、小火正常而轉(zhuǎn)大火時(shí),熄滅或火焰閃爍不穩(wěn)。
原因:
1、大火的風(fēng)門風(fēng)量設(shè)定太大。
2、大火的油閥微動(dòng)開關(guān)(風(fēng)門外那一組)設(shè)定不適當(dāng)(設(shè)定得比大火的風(fēng)門風(fēng)量還大)。
3、油質(zhì)粘度太高不易霧化(重油)。
4、旋風(fēng)盤與油嘴間距不當(dāng)。
5、大火油嘴磨損或臟污。
6、預(yù)備油箱加熱溫度過高,致使蒸汽使油泵送油不順。
7、油含水。
處理方法:1、逐步減小試驗(yàn)。2、DⅠ≡DⅡ+(5°~10°),禁止:DⅠ≡DⅡ,DⅠ<DⅡ。3、提高加熱溫度。4、調(diào)整距離(在0~10mm之間)。5、清潔或更換。6、設(shè)定約50℃左右即可。7、換油或排水。
四、燃燒器噪聲增大
1、油路中截止閥關(guān)閉或進(jìn)油量不足,油過濾器阻塞。
2、進(jìn)油溫度低,粘度太高或泵進(jìn)油溫度過高。
3、油泵出現(xiàn)故障。
4、風(fēng)機(jī)電機(jī)軸承損壞。
5、風(fēng)機(jī)葉輪太臟。
處理方法:①檢查油管路中的閥門是否打開,油過濾器工作是否正常,清洗泵本身過濾網(wǎng)。②油加溫或降低油溫。③更換油泵。④更換電動(dòng)機(jī)或軸承。⑤清洗風(fēng)機(jī)葉輪。
5.燃燒不良
(1)點(diǎn)小火時(shí)就冒濃黑煙
原因:1)小火風(fēng)門設(shè)定太小。
2)油噴嘴磨損,霧化不良。
3) ⑧提高加熱溫度。④調(diào)整距離(在0—10mm之間):亙清潔或更換
之約50~C左右即可。⑦換油或排水。
4.燃燒器噪聲增大
原因:1)油路中截止閥關(guān)閉或進(jìn)油量不足,油過濾器阻塞。
2)進(jìn)油溫度低,粘度太高或泵進(jìn)油溫度過高
3)油泵出現(xiàn)故障。
4)風(fēng)機(jī)電機(jī)軸承損壞。
5)風(fēng)機(jī)葉輪太臟。
3) DⅠ≤DⅡ。
處理方法:①調(diào)大小風(fēng)門。②更換油噴嘴。⑧調(diào)整為DⅠ≡DⅡ+(5°~10°)。
(2)冒黑煙風(fēng)門調(diào)整無效
原因:油噴嘴磨損,霧化不良。
處理方法:更換噴嘴。
(3)冒白煙
原因:1)風(fēng)門太大。
2)油中滲水。
處理方法:①調(diào)整風(fēng)門。②改善油質(zhì)。


超混合技術(shù)是利用蒸汽的動(dòng)能提高空氣和燃料的混合能力,從而降低NOx峰值的溫度。將穩(wěn)焰盤的葉片設(shè)計(jì)成主體呈傾斜狀 兩側(cè)面呈弧形的低阻力流線型,使通過的助燃空氣量較多,形成的助燃空氣旋流強(qiáng)度強(qiáng)r 并能形成中心低壓空氣回流區(qū)。將燃料槍的出口端面設(shè)計(jì)戒與穩(wěn)焰盤相配的傾斜狀,并在傾斜面上設(shè)置不同直徑的出氣孔,氣體燃料以垂直于斜面方向、且以亞音速流速噴射,使氣體燃料和助燃空氣互相對(duì)沖滲透、混合,實(shí)現(xiàn)二者充分完全的超混合。按運(yùn)行和操作方式分為:歐瑞特燃燒器有一級(jí)、兩級(jí)、漸進(jìn)兩級(jí)式和帶比例調(diào)節(jié)器的漸進(jìn)兩級(jí)式等(后者實(shí)行比例調(diào)節(jié)運(yùn)行)3。
在中心低速區(qū)設(shè)置了穩(wěn)燃通道,在穩(wěn)燃通道內(nèi),設(shè)置一級(jí)燃?xì)馔ǖ琅c一級(jí)空氣通道的輸出通道且燃?xì)庖砸欢ń嵌鹊腻F角噴射,使得穩(wěn)胩SLL(氣與燃燒用空氣兩者流向相交,實(shí)現(xiàn)兩者的快速充分混勻: 一級(jí)空氣通道的設(shè)計(jì)流速較慢。從而可以保證該區(qū)域燃燒的穩(wěn)定牲。另外。由子第二級(jí)為高強(qiáng)度旋流風(fēng),在中心區(qū)域必然形成見壓區(qū),這樣大的高溫?zé)煔饩蜁?huì)睫瀾不斷流入鎮(zhèn)區(qū)域,從而保證丁清火源。降低氮氧化物排放,控制氧含量是關(guān)鍵,那么怎樣可的降低氧的濃度呢。
該技術(shù)主要是通過將燃料燃燒所需的空氣及燃?xì)夥殖蓛晒苫蚨喙伤腿霠t膛燃燒區(qū)域,控制燃料燃燒初期燃燒強(qiáng)度和N○x的生成暈。一般將理論空氣量的80%左右送入初期燃燒區(qū)域,通過在該區(qū)域形成相對(duì)貧氧的環(huán)境,不僅可以合理優(yōu)化燃燒初期熱負(fù)荷,甚至還可以形成還原性氣氛抑制NOx的大量生成,降低終NOx的生成總暈。重油燃燒器,燃?xì)馊紵饕约半p燃料燃燒器(輕油/燃?xì)饣蛑赜?燃?xì)猓2⒃谌紵暮笃谘a(bǔ)充剩下20%的空氣進(jìn)入煙`
中 完成可燃物的燃盡過程。因在該區(qū)燃燒強(qiáng)度已經(jīng)大大降低,即使涌入適量的氧氣也不會(huì)產(chǎn)生
大的NOx。
燃燒器可以在不停機(jī)的前提下進(jìn)行相關(guān)調(diào)節(jié),可以調(diào)整火焰形狀、燃燒溫度場(chǎng)、并可以進(jìn)行檢修等。超低NOx燃燒器每個(gè)氣體噴槍均可以在線單獨(dú)地調(diào)節(jié)。通過獨(dú)立的孔閥可以調(diào)節(jié)的燃?xì)獾牧鲃?dòng)速率,同時(shí)還可進(jìn)行噴射角度的旋轉(zhuǎn)以及軸向平移。這些可以允許不用停爐就可以在線對(duì)燃燒性能進(jìn)行快速的優(yōu)化。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(shù),該技術(shù)對(duì)燃?xì)馊紵餍Ч貏e顯著。結(jié)果是在特定的爐膛結(jié)構(gòu)內(nèi)有效的分級(jí)燃料燃燒使NOx和C○的生成減到少,無論是單臺(tái)還是多臺(tái)燃燒器應(yīng)用。






