蒸汽以提高采收率的直流式蒸汽发生器otsg在氮氧化物nox和co日益严格的燃烧排放要求下运行。几十年来,这些要求从百万分之一ppm逐步下降到40ppm到30ppm。1,采用-油气混合装置,以达到低氮燃烧的效果,河南燃烧器现在很多燃烧器排放不达标就是因为燃烧器运转的时候,燃料与空气混合不够完全导致燃烧器效率低下。快进到2017年,氮氧化物需求量达到9ppm,在一些地区达到5ppm。通过适当的燃烧管理,co被降低到接近于零的水平。然而,氮氧化物仍然难以一步步减少,需要在低氮燃烧器科学和工程方面进行重大。
在传统工业燃烧器中,燃料和空气在单个区域中反应,以短暂的火焰突然释放热量。这种类型的燃烧产生-的火焰,几乎没有co。然而,-的燃烧产生高的火焰温度,使燃烧空气中的氮气和氧气融合,产生nox,一种标准污染物和地面臭氧前体。在锅炉改造前使用的配煤、配风方式很大程度上不适用,不仅会对锅炉的各项指标产生影响,还会使锅炉低负荷稳燃的能力变低。从100ppm降低到40ppm需要开发被称为低nox燃烧器的特殊燃烧器。他们通过将空气分成两个不同的区域来降低nox。在一个区域加入足够的空气形成一个稳定的火焰-,但没有足够的空气来燃烧所有的燃料。然后加入第二部分空气,以称为空气分级的策略完成燃尽。称为燃料分级的补充策略将燃料划分为不同的阶段。
火焰可能冲击工艺或锅炉管道,由于延长火焰长度而加速故障。为了达到-的排放水平并提供额外的动力来使火焰变硬,将烟气再循环并添加到燃烧空气流中。在氧浓度较低情况下,增加可燃物在火焰前峰和反应区中停留的时间。烟气中的-co2和水h2o是活性红外吸收剂,并与烟气再循环fgr提供的附加一起帮助冷却火焰。但是,随着氮氧化物排放-下降,火焰稳定性成为问题,燃烧器变得越来越复杂,被称为-nox燃烧器。
3.1 低过量空气燃烧
低过量空气燃烧是燃烧过程尽可能在接近理论空气量的条件下进行,随着烟气中过量氧的减少,可以抑制烟气中氮氧化物前驱体与o2的反应,这是一种的降低nox排放的方法,可降低nox排放15%~20%。在实际燃烧装置中反应达到化学平衡时,[no2]/[no]比例很小,即no转变为no2很少,可以忽略。但同时,如果炉内氧含量过低,如低于3%,则有可能导致燃气的不完全燃烧,出口烟气中co含量或其他可燃物含量增加,降低燃烧效率。
3.2 空气分级燃烧
空气分级燃烧技术是将助燃空气分级送入燃烧装置的技术,通常在一级燃烧区,将助燃空气量减少到总燃烧空气量的70%~75%相当于理论空气量的80%,使燃料先在缺氧的富燃料燃烧条件下燃烧,过量空气系数α<1,在降低了燃烧区内的燃烧速度和温度水平的同时,在燃烧区域形成还原气氛,抑制了nox在一级燃烧区的生成量。为了完成燃气燃烧过程,将完全燃烧所需的其余空气送入第二级燃烧区,与一级“贫氧燃烧”产生的烟气混合,此阶段空气系数α>1,-了燃气的燃烬度,同时,由于一阶段产生的烟气对空气的稀释,局部氧含量降低,有利于降低反应12的反应速率。1增加灰和炉渣可燃物,导致炉效降低改造低氮燃烧器后,no的产生量降低很多,但是在使用同一种煤种时,飞灰可燃物升幅也较大。由于整个燃烧过程所需空气是分两级或多级送入燃烧区域,故称为空气分级燃烧法。才雷等将空气分级燃烧技术作为降低锅炉nox排放的主要燃烧控制手段,通过对一次风二次风的给入控制,将烟气出口nox含量由1164.92mg/m3降低至704.7mg/m3。
1 低热值燃气燃烧特性
低热值气体燃料并没有明确的概念,通常根据气体燃料自身-量可将气体燃料分为高热值燃料q>15.07mj/m3、中热值燃料6.28mj/m3<q<15.07mj/m3及低热值燃料q<6.28mj/m3,工业中常见的低热值气体燃料主要有化工过程低热值尾气、高炉煤气、石油化工行业冶炼尾气、煤矿低浓度气等。其中,高炉煤气、煤层气等热值介于3.0~6.28mj/m3的低热值燃料的研究应用已逐步展开,但在工业生产中还存在一些工业废气,含有少量的可燃成分,热值非常低,甚至远低于3.0mj/m3,这种-热值燃气种类很多,比如某些煤层气、生物质气化气、垃圾掩埋坑气、炭黑尾气、一些工艺废气等。同时,当nox浓度超标之后,会与人体-中的血色素相结合由此会导致-缺氧,进而进气。-热值燃气比低热值燃气点火、稳燃更困难,能量密度低,长距离输送不经济,在当地没有合适的热用户时只能直接放散,既浪费能源又污染环境。
低热值燃气燃烧器特性主要包括以下几个方面:
1燃气中可燃成分少,热值低,着火温度高,火焰传播速度慢,难以点火及稳定燃烧;
2燃气压力低且波动范围大,压力过低、速度过慢时容易回火;
3低热值燃气多为化工生产线的尾气,需对多条生产线进行汇总综合利用,燃气的流量变化大;
4化工工艺过程的操作对尾气的成分及热值影响较大,尾气的燃烧工艺如配风系数需及时匹配调整,否则容易熄火。
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