【廣告】
1降低氮氧化物排放的必要性
氮氧化物即NOx,它是由多種化合物組成的一類物質(zhì),主要包括N2O、NO、NO2、N2O3等等。燃燒是NOx產(chǎn)生的主要方式之一,大部分燃燒方式中產(chǎn)生的NO約為90%左右,剩余的10%則以NO2為主。相關(guān)研究結(jié)果表明,火力發(fā)電是空氣中NOx的主要來(lái)源,當(dāng)空氣中的NOx溶于水之后會(huì)生成,這種雨會(huì)對(duì)自然生態(tài)環(huán)境帶來(lái)極大程度的危害,并且酸雨還會(huì)對(duì)建筑物、工業(yè)設(shè)備等造成嚴(yán)重腐蝕,進(jìn)而引起巨大的經(jīng)濟(jì)損失。如果人們引用了含有酸性物質(zhì)的地下水,會(huì)對(duì)身體健康造成影響。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(guò)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。同時(shí),當(dāng)NOx濃度超標(biāo)之后,會(huì)與人體血液中的血色素相結(jié)合由此會(huì)導(dǎo)致血液缺氧,進(jìn)而進(jìn)氣。近年來(lái),我國(guó)在大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí),對(duì)自然生態(tài)環(huán)境造成了一定程度的破壞,因NOx排放量超標(biāo)引起的各種環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越多。為了有效減輕NOx的危害,必須逐步降低NOx的排放量,這已成為我國(guó)當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題之一。
2NOx的生成機(jī)理及燃?xì)馊紵鞯拿摰夹g(shù)
2.1NOx的生成機(jī)理
相關(guān)研究結(jié)果表明,NOx主要有以下幾種生成途徑:
2.1.1燃料型NOx。具體是指燃料當(dāng)中所含有的氮化合物在燃燒過(guò)程中發(fā)生熱分解,進(jìn)而氧化生成NOx。
2.1.2熱力型NOx。具體是指空氣當(dāng)中的氮?dú)庠诟邷氐臈l件下經(jīng)過(guò)氧化后生成NOx。
2.1.3快速型NOx。當(dāng)燃燒燃燒時(shí),空氣中的氮與燃料當(dāng)中的碳?xì)潆x子團(tuán)會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),由此會(huì)快速生成NOx。
在上述三種生成途徑當(dāng)中,快速型所占的比例相對(duì)較少,僅為5%左右;當(dāng)溫度在1600攝氏度以下時(shí),熱力型的生成率非常低,但當(dāng)溫度超過(guò)1600攝氏度后,熱力型的NOx生成速度會(huì)急劇增加,并且兩者之間成正比例關(guān)系,即溫度越高,NOx的生成率越高。鍋爐低氮燃燒改造之后的汽溫特性變化情況主要受以上兩個(gè)因素影響,哪個(gè)因素的影響占主導(dǎo)地位主要取決于鍋爐的設(shè)計(jì)情況及燃用煤質(zhì)情況。
2.2燃?xì)馊紵鞯拿摰夹g(shù)
為了有效降低NOx的排放,經(jīng)常會(huì)采用向燃燒室內(nèi)注水火勢(shì)蒸汽的方法,以此來(lái)降低燃燒溫度,從而達(dá)到減少NOx的排放量。實(shí)踐證明,雖然這種方法可以使NOx的排放量有所降低,但卻會(huì)對(duì)燃燒的穩(wěn)定性造成一定的影響,所以該方法現(xiàn)已很少使用;有些電廠采用SCR法來(lái)降低NOx的排放,SCR即選擇性催化還原法,它是在催化劑的作用下,將N0和NO2還原成為N2,該過(guò)程中基本不會(huì)發(fā)生NH3的氧化反應(yīng),顯著提高了N2的選擇性,并且還大幅度減少了NH3的消耗。但采用該方法時(shí),需要在燃?xì)馊紵鞯呐艢庵?,加裝專門(mén)的SCR脫硝裝置,由此使得成本增大;干式低氮燃燒技術(shù)簡(jiǎn)稱DLN,它的原理是先讓燃燒與較多的空氣相混合,這樣做的主要目的是稀釋燃料,然后再進(jìn)行低溫度的燃燒,借此來(lái)達(dá)到降低NOx的目的。近年來(lái),煤燃燒造成的大氣污染問(wèn)題備受人們關(guān)注,尤其我國(guó)北方供暖期的嚴(yán)重霧霾更是影響到了人們的日常生活。由于DLN技術(shù)既不會(huì)對(duì)燃燒的穩(wěn)定性造成影響,也不會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)成本大幅度增加,所以該方法的應(yīng)用日益增多。
3干式燃燒法在燃?xì)馊紵鹘档偷趸锱欧胖械膽?yīng)用
3.1低氮燃燒器燃燒系統(tǒng)
該系統(tǒng)是隨著F級(jí)燃?xì)馊紵鞯某霈F(xiàn)而出現(xiàn)的,其現(xiàn)已成為F級(jí)系列燃?xì)馊紵鞯臉?biāo)配。在DLN-2系統(tǒng)的燃燒中,可以使用作為燃料,也可以使用清油作為燃料。來(lái)自北京的一位FGR燃?xì)忮仩t用戶表示,他們?cè)诟鼡Q為方快FGR低氮燃?xì)忮仩t后,操作更加簡(jiǎn)單智能,燃?xì)赓M(fèi)用較原來(lái)的鍋爐每個(gè)月節(jié)省10萬(wàn)元以上,原來(lái)?yè)?dān)心成本增加沒(méi)想到比原來(lái)還更省了。當(dāng)以作為燃料時(shí),如果基本負(fù)荷小于50%,可采用擴(kuò)散燃燒模式,若是負(fù)荷大于50%,則可采用預(yù)混模式。以清油作為燃料時(shí),可以采用擴(kuò)展模式,但必須注入一定劑量的水或是蒸汽。
3.1.1燃燒室。DLN-2的燃燒室為單級(jí),燃燒的過(guò)程中僅有一個(gè)燃燒區(qū)域,每個(gè)燃燒室均配備的5個(gè)噴嘴。輸入的有將近90%左右會(huì)被注入到預(yù)混器當(dāng)中,空氣則會(huì)在噴嘴周?chē)墓艿纼?nèi)與相混合;經(jīng)充分混合之后的氣體會(huì)從噴嘴中噴向燃燒區(qū)域,并進(jìn)行稀釋低NOx燃燒。35~116MW)的工業(yè)鍋爐及熱載體爐,涵蓋煙氣再循環(huán)技術(shù),魅焰燃燒技術(shù)及表面燃燒技術(shù),同時(shí)還為相關(guān)行業(yè)企業(yè)提供技術(shù)咨詢,運(yùn)用自身豐富的低氮燃燒技術(shù)經(jīng)驗(yàn)為我國(guó)的環(huán)保事業(yè)貢獻(xiàn)自己的一份力量。在預(yù)混器內(nèi)設(shè)計(jì)了渦流消除裝置和燃燒導(dǎo)流器,由此能夠進(jìn)一步提升燃燒的穩(wěn)定性。剩余10%左右,會(huì)通過(guò)布設(shè)在燃燒筒周?chē)耐搀w注入到噴嘴旋流器前的空氣流中,這部分燃料能夠起到控制燃燒室內(nèi)壓力動(dòng)態(tài)振動(dòng)的作用。
3.1.2運(yùn)行模式。DLN-2系統(tǒng)的燃燒模式有以下幾種:①一次氣。這種燃燒模式是指燃料僅通向四個(gè)噴嘴的擴(kuò)散通道進(jìn)行擴(kuò)散燃燒,常用于燃?xì)馊紵鼽c(diǎn)火后轉(zhuǎn)速達(dá)到81%全轉(zhuǎn)速前的階段;②L-L。這種燃燒模式又被稱之為貧-貧燃燒,具體是指燃料通向四個(gè)噴嘴的一次擴(kuò)散通道和三次預(yù)混氣通道。該模式常被用于從81%全轉(zhuǎn)速到燃燒溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度階段。③先導(dǎo)預(yù)混。SHAPE*MERGEFORMAT低氮燃燒器通常是指NOx排放在30~80毫克的燃燒器。若是在燃燒過(guò)程中,IGV溫度控制沒(méi)有投入,或是預(yù)混模式被禁止時(shí),便可在該模式下運(yùn)行。在先導(dǎo)預(yù)混模式中,一、二、三次氣流量的分配為固定不變。④預(yù)混。這種模式通常在壓氣機(jī)進(jìn)口抽氣加熱投入為50%基本負(fù)荷的條件下使用。
3.1.3燃料控制。DLN-2系統(tǒng)的燃料控制主要是按照燃燒溫度及IGV運(yùn)行控制方式對(duì)一、二、三、四次氣的流量分配進(jìn)行調(diào)節(jié)。
3.2DLN-2.6燃燒系統(tǒng)
該系統(tǒng)的燃燒室主要是由以下幾個(gè)部分組成:火焰筒、過(guò)渡段、燃燒室外殼、端蓋、導(dǎo)流襯套以及噴嘴等??諝馀c燃料的混合物經(jīng)由預(yù)混區(qū)后,會(huì)從噴嘴流入到火焰筒當(dāng)中,并被置于燃燒室上的點(diǎn)火器點(diǎn)燃。整個(gè)燃燒過(guò)程所生成的副產(chǎn)物會(huì)經(jīng)由過(guò)渡段進(jìn)入到透平一級(jí)噴嘴環(huán)。與DLN-2燃燒系統(tǒng)相比,2.6系統(tǒng)取消了二次和三次燃?xì)獾姆峙溟y,采用了全預(yù)混的燃燒模式。2.6系統(tǒng)為顯著的特點(diǎn)是在燃燒室的中心軸方向上加裝了第六個(gè)噴嘴,它的燃料流量與燃空比可獨(dú)立調(diào)節(jié),即使將該噴嘴關(guān)閉,燃料也不會(huì)產(chǎn)生額外的增加。其余的五個(gè)噴嘴分成了兩組,一組為2個(gè),一組為三個(gè)。1我們的廢油燃燒器價(jià)格公道,相比其他燃燒器品牌的廢油燃燒器便宜百分之十左右。此外,2.6系統(tǒng)的全預(yù)混模式可分為5種不同的模式,具體為PM1燃燒、PM2燃燒、PM1 PM2燃燒、PM1 PM2 PM3燃燒以及PM1 PM2 PM3 QUAT燃燒。當(dāng)機(jī)組點(diǎn)火啟動(dòng)之后,直至達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行過(guò)程中,各個(gè)模式之間可以互相切換。由于2.6系統(tǒng)采用了全預(yù)混模式,從而使得燃燒室的結(jié)構(gòu)獲得了簡(jiǎn)化,并且整個(gè)系統(tǒng)有單一的控制閥進(jìn)行調(diào)節(jié),噴嘴的控制方式也得以簡(jiǎn)化。換言之,2.6系統(tǒng)是DLN-2系統(tǒng)的改進(jìn)升級(jí)版,雖然該系統(tǒng)在各方面的性能上都得到了優(yōu)化,但具體應(yīng)用中,還應(yīng)當(dāng)結(jié)合燃?xì)馊紵鞯臋C(jī)型進(jìn)行選擇。這是因?yàn)樗x的系統(tǒng)與機(jī)型匹配性越高,降低氮氧化物的效果就越好。
國(guó)產(chǎn)品牌
1、浙江百特Baite
浙江百特燃燒器有限公司是國(guó)內(nèi)的集設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售于一體的專業(yè)化燃燒器制造商,是國(guó)內(nèi)燃燒器同行業(yè)中品種、規(guī)格全、技術(shù)力量強(qiáng)的熱能專業(yè)服務(wù)廠商。 成立大概有15年左右,中國(guó)燃燒器市場(chǎng)占有率10%。其中,燃料型NO約占80-90%,是各種低NO技術(shù)控制的主要對(duì)象。注意:多說(shuō)一句,百特這個(gè)品牌好多都把它當(dāng)做進(jìn)口意大利百得,品牌標(biāo)志基本相同,還有本身百特前期就是仿照百得來(lái)做的。
2、深圳百特斯Pentex
深圳市百特斯熱能科技有限公司是從事全自動(dòng)燃油、燃?xì)馊紵骷跋嚓P(guān)熱力機(jī)械產(chǎn)品研究開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)的專業(yè)公司。Pentex(百特斯)系列全自動(dòng)燃油、燃?xì)馊紵?,以先進(jìn)的技術(shù)、優(yōu)越的燃燒效果及安全可靠的性能優(yōu)勢(shì),體現(xiàn)著公司一貫堅(jiān)持的節(jié)能和環(huán)保的科學(xué)理念。3、2017年12月31日以后新建燃?xì)忮仩t,應(yīng)達(dá)到太原市關(guān)于燃?xì)忮仩t低氮燃燒排放標(biāo)準(zhǔn)要求,但不享受低氮燃燒獎(jiǎng)補(bǔ)政策。這個(gè)品牌是比百特還要早的國(guó)產(chǎn)燃燒器品牌,中國(guó)燃燒器市場(chǎng)占有率8%左右。
3、上海豪邁德HOFAMAT
上海凌云瑞升燃燒設(shè)備有限公司,旗下?lián)碛械聡?guó)HOFAMAT(豪麥德)燃燒器產(chǎn)品品牌。基于對(duì)中國(guó)暖通行業(yè)和節(jié)能減排需求的了解,為更好的服務(wù)中國(guó)、俄羅斯及亞太區(qū)的市場(chǎng),德國(guó)HOFAMAT公司與凌云工業(yè)股份公司共同投資近于2003年在上海建立生產(chǎn)制造基地,并從荷蘭的GASTEC公司引進(jìn)專業(yè)檢測(cè)設(shè)備,使每一臺(tái)出廠的燃燒器都經(jīng)過(guò)檢測(cè)中心100%的檢測(cè),使之符合EN267和EN676標(biāo)準(zhǔn)的要求。通過(guò)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(guò)程的影響規(guī)律,研究低NOx燃燒和SNCR技術(shù)耦合脫除NOx過(guò)程中燃燒區(qū)的溫度場(chǎng)、流場(chǎng)和濃度場(chǎng)分布規(guī)律。中國(guó)市場(chǎng)占有率2%左右。
4、無(wú)錫賽威特
賽威特是國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)全自動(dòng)一體化燃燒器的專業(yè)公司,其產(chǎn)品質(zhì)量和性能已得到國(guó)內(nèi)、國(guó)際眾多客戶的首肯。賽威特燃燒器積極消化國(guó)外先進(jìn)技術(shù),注重企業(yè)自身技術(shù),在燃燒器的低氮燃燒;在實(shí)現(xiàn)真正意義上節(jié)能加有LMV燃燒管理器等燃燒器已成功投放市場(chǎng)。低氮燃燒器的分類為:1.階段燃燒器:根據(jù)分級(jí)燃燒原理設(shè)計(jì)的階段燃燒器,使燃料與空氣分段混合燃燒。賽威特燃燒器的技術(shù)與世界是同步的。中國(guó)燃燒器市場(chǎng)占有率2%左右。
5、浙江博惠Bohui
博惠熱能設(shè)備有限公司是博惠牌燃油、燃?xì)馊紵鞯膶I(yè)制造企業(yè)。公司始建于1994年,現(xiàn)有占地面積7500多平方米,廠房面積5600平方米。3鍋爐內(nèi)部燃燒環(huán)境變壞,配煤、配風(fēng)、穩(wěn)燃性變低因采用低溫、低氧燃燒,爐膛溫度下降,在低溫缺氧的環(huán)境下煤粉就會(huì)推遲著火,而且燃為灰燼的能力也會(huì)變?nèi)酰仩t內(nèi)的燃燒環(huán)境和改造之前比變差。有著十多年研制、開(kāi)發(fā)、制造和銷售燃燒器的經(jīng)驗(yàn),公司擁有現(xiàn)代化的設(shè)施、素質(zhì)的員工隊(duì)伍、雄厚的技術(shù)力量和先進(jìn)的測(cè)試手段,年生產(chǎn)能力達(dá)到5萬(wàn)-6萬(wàn)臺(tái)套/年。中國(guó)燃燒器市場(chǎng)占有率2%左右。
北京市節(jié)能監(jiān)測(cè)中心研制推出的第二代超低氮燃燒設(shè)備亮相中國(guó)暖通展。該設(shè)備是裝在燃?xì)忮仩t上的一種燃燒器,可以使燃?xì)忮仩t的氮氧化物排放低于30mg,這也是北京市環(huán)保局要求2017年4月后所有燃?xì)忮仩t必須達(dá)到的排放標(biāo)準(zhǔn)。
據(jù)北京節(jié)能技術(shù)監(jiān)測(cè)中心經(jīng)理蔣歷民介紹,現(xiàn)在北京市運(yùn)行的2萬(wàn)多臺(tái)燃?xì)忮仩t,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。普通的鍋爐,燃燒后一立方煙氣里含有大約200mg/m3的氮氧化物。“我們研發(fā)的超低氮燃燒器已經(jīng)在20多臺(tái)燃?xì)忮仩t上得到試用,可以使氮氧化物排放持續(xù)穩(wěn)定在30mg/m3以下,這也是北京市DB11-139-2015地方法規(guī),對(duì)鍋爐尾氣排放提出的嚴(yán)要求。”
蔣歷民坦言,“與傳統(tǒng)擴(kuò)散式燃燒技術(shù)相比,這種采用全預(yù)混表面燃燒技術(shù)的超低氮燃燒器安全性更高。擴(kuò)散燃燒是將燃?xì)馀c空氣直擴(kuò)散在整個(gè)爐膛燃燒,一旦爆燃,其影響相當(dāng)大。而我們這個(gè)燃燒技術(shù)由于金屬纖維網(wǎng)容積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于整個(gè)爐膛,因此也相對(duì)安全的多。冷凝熱水鍋爐采用了新理念的模塊化設(shè)計(jì)方式,可根據(jù)用戶的實(shí)際需求,提供各種類型不同規(guī)格型號(hào)的冷凝鍋爐。另外,絲網(wǎng)空隙設(shè)計(jì)上,燒頭前端薄弱區(qū)域設(shè)計(jì)有專門(mén)泄壓開(kāi)孔;其朝向鍋爐防爆門(mén)方向;即使萬(wàn)一出現(xiàn)爆燃,也不致于損壞鍋爐?!?。
據(jù)了解,燃?xì)忮仩t煙氣排放產(chǎn)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(huán)保局頒布新的《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,氮氧化物排放限值從平均120mg/m3降至到30mg/m3,新標(biāo)準(zhǔn)將于2017年4月1日開(kāi)始實(shí)施。目前全市有20蒸噸以下的中小型燃?xì)忮仩t9500臺(tái)左右,晚要在2017年年底前完成低氮排放改造。脫硝技術(shù)根據(jù)水泥窯氮氧化物的形成機(jī)理,水泥窯降氮減排的技術(shù)措施有兩大類:一類是從源頭上治理。“現(xiàn)在鍋爐運(yùn)營(yíng)單位都在等環(huán)保部門(mén)的補(bǔ)貼政策和標(biāo)準(zhǔn),不過(guò)目前我們的產(chǎn)品年產(chǎn)量約在2000臺(tái)左右。
從臨潼區(qū)鐵腕治霾辦了解到,截至目前,臨潼區(qū)共完成155臺(tái)燃?xì)忮仩t低氮燃燒改造,完成率達(dá)145%,其中供暖鍋爐98臺(tái),生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)類57臺(tái),不僅減少了污染排放,而且大大提升了供暖效果。正文:臨潼區(qū)石油生活城小區(qū)共有5200多名業(yè)主,小區(qū)以前使用的是自備鍋爐供暖,由于設(shè)備老舊,廢氣無(wú)法達(dá)標(biāo)排放,供熱效果也不好。使用該液體燃料不僅燃燒成本低,而且餐飲業(yè)原柴油、液化氣灶只需簡(jiǎn)單改裝爐具即可。今年年初,小區(qū)投資1300萬(wàn)元,對(duì)鍋爐進(jìn)行了低氮改造,將鍋爐更換為20臺(tái)低氮鍋爐。
小區(qū)物業(yè)的工作人員說(shuō),以前的鍋爐能源浪費(fèi)大,熱源也無(wú)法充分利用,現(xiàn)在的低氮鍋爐僅從管道煙囪的PVC材質(zhì)就能看出,熱源被充分利用了,更重要的是,氮氧化物排放從以前的150毫克/立方米,降至30毫克/立方米,實(shí)現(xiàn)了達(dá)標(biāo)排放。