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四川燃气锅炉低氮改造
日期:2020-12-15
近年来,在工业锅炉领域,以天然气代替煤炭作为主要燃料已得到多方面推广。然而,尽管天然气是相对清洁的能源,但它在燃烧过程中也会产生一定量的氮氧化物,加剧了PM2.5对空气质量的影响,无法满足国家对环境质量升级的要求。如何进行燃气锅炉的低氮改造以抑制NOx排放已成为各地区环保工作的重中之重。为了有效促进低氮转化的实施并加快转化进度,四川启动了新的氮氧化物排放政策。
目前,成熟的低氮燃烧技术主要包括分段燃烧,烟气再循环和完全预混表面燃烧。
分级燃烧分为浓燃烧区和稀燃烧区。与浓燃区相比,稀燃区的特征在于将过量空气添加到稀燃区中。这种分隔延长了燃料和空气需要完全混合的时间,从而降低了火焰中心的高温,使燃气锅炉内温度分布均匀,避免了局部高温,从而减少了NOx的产生。燃气锅炉的分级燃烧可以使整个系统的过量空气系数保持恒定,这是一种广泛使用的低氮燃烧控制技术。
烟气再循环技术是提取15%-20%的烟气与燃烧空气混合,然后送到炉子进行二次燃烧。烟道气稀释了混合物中的氧气浓度并起吸热剂的作用,从而不会使燃烧温度变得过高,从而抑制了NOx和NOx的形成。烟气再循环(FGR)是一种减少NOx排放的有效技术,尤其是对于燃气燃烧器而言。
完全预混表面燃烧技术是使燃料和空气在燃烧室前面的文丘里管中完全混合,然后送到特殊的Fe Cr Al合金制成的金属纤维网燃烧头,使火焰在表面燃烧具有均匀透气性的金属纤维织物。均匀的透气性和充分的预混合使燃烧非常稳定,温度分布均匀。难以形成局部高温区域,其有效地抑制了热NOx的形成。当使用表面燃烧技术时,织物在低负荷条件下被加热到白炽状态,并且热量以红外辐射的形式释放。在高负荷条件下,可燃混合物在织物上燃烧,火焰呈蓝色漂浮在表面,并且通过对流释放热量。完全预混燃烧还具有燃烧强度高,火焰短和设备体积小的优点。
将燃气锅炉改造成低氮锅炉的方法主要有两种:一种是保留原有的锅炉本体,仅更换低氮燃烧器。另一种是将燃气锅炉和燃烧器整体进行更新。鉴于旧燃烧器的燃烧结构无法与低氮燃烧技术相匹配,因此不建议使用燃烧器的结构进行改造。