天然气作为一种洁净燃料,含硫量和含氮量比煤低得多,燃烧后产生的烟气几乎无烟尘。因此,在国家和各级政府实施的“碧水蓝天工程”中,要求燃煤锅炉逐步改为天然气锅炉,特别是在一些大中城市强制实施改造。随着燃油燃气锅炉的广泛使用,一个以前没被注重的污染源——氮氧化物的污染将会变得越来越严重,对此不能不引起足够的重视。
在大气中存在的氮氧化物有NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、N2O5等;在煤、石油、天然气等燃料的燃烧时产生的
氮氧化物有NO、NO2等,通常把二者统称为氮氧化物(NOx)。燃气锅炉NOx有三种不同的生成机理,其中热力型NOx由燃烧空气中的N2在高温下氧化而成,是目前大气污染
中氮氧化物的主要来源。
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的产品。
该标准总体上与欧洲锅炉排放标准相当,接近目前全球最严的美国南加州锅炉
排放标准。
将炉膛内燃烧过程设计成三个区域,主燃烧区送入大部分燃料,将燃料燃烧所需的空气分阶段送入炉膛,将空气量80%左右送入主燃烧区,主燃烧区的上部(火焰的下游)喷入二次燃料进行再燃烧并形成还原性气氛,在第三区送入燃烧所需其余空气,完成燃尽过程,以此实现燃料和空气分级燃烧。918博天堂该技术可使燃气锅炉NOx排放量降低60%-70%。
烟气再循环的回流技术,原理上就是从锅炉的排烟口通过一个外部管道,引流一部分烟气重新回到燃烧机吸风口,加入到炉膛内再循环。FGR技术可以降低燃烧温度,降低氧气分压,从而可以有效地减小NOx生成。
通过特殊设计的燃烧机及混合装置,在点火之前将燃气与空气完全混合均匀,并送入特制的燃烧头进行燃烧,燃烧剧烈快速,火焰温度可达1000℃以上,预混燃烧的最大特点是燃烧完全,效率高,并且能实现超低NOx排放,符合我国最严格的NOx排放标准。
2017年6月12日,中国特种设备检测研究院对918博天堂新乡某药厂项目低氮锅炉设备进行了环保测试,NOx排放量的实测数据为26.53mg/m³ 。
建议选用WNS型低氮天然气锅炉
建议选用SZS型低氮天然气锅炉
热力型NOx生成很大程度上取决于燃烧温度。燃烧温度在当量比为1的情况下达到最高,在贫燃或者富燃的情况下进行燃烧,燃烧温度会下降很多。运用该原理开发出了分级燃烧技术。
空气分级燃烧第一级是富燃料燃烧,在第二级加入过量空气,为贫燃燃烧,两级之间加入空气冷却以保证燃烧温度不至于太高。燃料分级燃烧与空气分级燃烧正好相反,第一级为燃料稀相燃烧,而在第二级加入燃料使得当量比达到要求的数值。这两种方法最终将会使整个系统的过量空气系数保持一个定值。
更换新的低氮燃烧器,从一个喷嘴变为多个喷嘴,将燃气的燃烧区域进行分散 ,从而在燃烧区域避免热负荷集中,降低局部燃烧温度。通常情况下,燃气锅炉天然气燃烧温度超过1400℃后,就会产生大量氮氧化物。改造后,炉内的温度控制在1000℃以下,再辅以分级燃烧、烟气循环等技术,使得氮氧化物的浓度大大降低。
改造后,被改造锅炉的氮氧化物浓度完全可以控制在30毫克/立方米以下,而没有改造的其它锅炉的排放数值还会在150毫克/立方米甚至200毫克/立方米以上。
锅炉是一个整体设备,燃烧器与锅炉要有必要的配合才能发挥出最优效果,最终效果取决于燃烧器与锅炉的匹配程度,这也是新标准对改造项目的限值要求与新建项目不同的主要原因。改造项目会存在一定的不确定性,所以改造的设定预期要在合理范围内“因地制宜”。
锅炉低氮燃烧改造方式多样,技术复杂,为了保障改造工作的顺利实施,有效防范安全风险,预防事故发生,经专家分析论证,综合安全、环保影响因素,提出如下建议:
(1)对于7.0MW(蒸发量10t/h)以上的在用锅炉,不建议采用预混燃烧的改造方式;
(2)对于中心回燃锅炉,不建议采用更换燃烧器的改造方式;
(3)对于在用锅炉,不建议采用直接改造燃烧器的改造方式。
多台燃煤锅炉设备通过河南省科技厅成果鉴定,其中116MW流化床锅炉荣登国家发展改革委员会、质检总局组织编制的《高效节能锅炉推广目录(第一批)》榜首。
在激烈的市场竞争中,918博天堂将始终本着“与环境共生”的信念,长远考虑健全的低氮燃烧设计方案,坚持可持续性发展,领先把控市场动向,提高锅炉环保性能,并不断完善用户体验度。为捍卫蓝天,创造和谐、健康的生活环境做出积极贡献,并为致力于打造中国低氮锅炉第一品牌而不懈努力。