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锅炉改造如何才能使低氮排放改造成功?

从NOx的产生机理来看,燃油(气)锅炉控制NOx的技术也主要着眼于两个方向:降低燃烧火焰温度和降低氧含量,很多低氮燃烧器厂家都是依据锅炉低氮燃烧改造原理而设计而成的。从目前的低氮改造方向上来看来看,几乎所有的锅炉低氮改造方式都会从燃烧器着手,那么什么样的低氮燃烧器才是低氮型的呢?怎样的改造方式才能使锅炉低氮改造成功?

带着以上的疑问,我们看一下的内容。所谓的低氮燃烧器是指燃料燃烧过程中NOx排放量低的燃烧器。传统的天然气锅炉燃烧器通常的NOx排放在120~150mg/m左右。而低氮燃烧器通常的NOx排放在30~80mg/m的左右。NOx排放在30 mg/m以下的通常称为超低氮燃烧器。

目前低氮燃烧器按低氮燃烧改造原理大致可分为以下几类:

1)阶段燃烧器

根据分级燃烧原理设计的阶段燃烧器,使燃料与空气分段混合燃烧,由于燃烧偏离理论当量比,故可降低氮的生成。
2)自身再循环燃烧器

一种是利用助燃空气的压头,把部分燃烧烟气吸回,进入燃烧器,与空气混合燃烧。由于烟气再循环,燃烧烟气的热容量大,燃烧温度降低,NOx减少,即烟气外循环。

另一种自身再循环燃烧器是把部分烟气直接在燃烧器内进入再循环,并加入燃烧过程,此种燃烧器有抑制氧化氮和节能双重效果,即烟气内循环。

3)浓淡型燃烧器

其原理是使一部分燃料作过浓燃烧,另一部分燃料作过淡燃烧,但整体上空气量保持不变。由于两部分都在偏离化学当量比下燃烧,因而NOx都很低,这种燃烧又称为偏离燃烧或非化学当量燃烧。

4)分割火焰型燃烧器

其原理是把一个火焰分成数个小火焰,由于小火焰散热面积大,火焰温度较低,使“热反应NO”有所下降。此外,火焰小缩短了氧、氮等气体在火焰中的停留时间,对“热反应NO”和“燃料NO”都有明显的抑制作用。
5)混合促进型燃烧器

烟气在高温区停留时间是影响NOx生成量的主要因素之一,改善燃烧与空气的混合,能够使火焰面的厚度减薄,在燃烧负荷不变的情况下,烟气在火焰面即高温区内停留时间缩短,因而使NOx的生成量降低。混合促进型燃烧器就是按照这种原理设计的。

要实现超低氮氧化物排放在30mg/m以内,使用单一的技术较难难达到,而采用两种低氮燃烧技术往往较为容易实现,比如采用分级燃烧技术+烟气内循环技术就能较容易地氮氧化物排放控制在30mg/m以内,且能做到双重节能效果,而其他混合式的低氮改造方式稍有不足,目前较为理想的低氮改造方式是分级燃烧+烟气循环了,可以做到节能高效。出于环保力度的不断推进,相信越来越先进的低氮改造技术在不久的将来出现!

锅炉燃烧器  低氮燃烧器

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