蒸汽锅炉低氮排放改造实施方案(利雅路 氮氧化物小于50mg)

锅炉低氮(50mg)排放改造实施方案
一、项目概况
锅炉房现状:锅炉房内现有一台1T饱和蒸汽锅炉在用,为烟囱直排,锅炉型号为*****,制造商为xxxxx有限公司
锅炉情况如下:
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序号
锅炉名称
锅炉型号
数量(台)
燃料类型
锅炉蒸吨数
改造方式
改造企业名称
总投资
拟补助资金
1
蒸汽锅炉
*****
1
天然气
分离式行车记录仪
1t/h
低氮燃烧改造
总计
二、项目实施的必要性
本次锅炉低氮改造,主要响应DB50/658—2016《锅炉大气污染物排放标准》**市地方标准第
1号修改单,现有锅炉位于锅炉房内,锅炉尾气氮氧化物排放浓度满足现执行标准要求120mg/m3,拟将该饱和蒸汽锅炉改造后,使氮氧化物排放量<50mg/m3
三、污染现状以及处理工艺
(一)污染现状
锅炉低氮燃烧改造共1台,锅炉型号为*****,锅炉燃料为天然气,天然气燃烧产生氮氧化物污染物。
(二)处理工艺
通过使用超低NOx燃烧器增加烟气外循环设计,实现氮氧化物<50mg/m3排放标准。
dc资源1NOx成分分析及产生机理:
在燃烧过程中所产生的氮的氧化物主要为NO和NO2,通常把这两种氮氧化物通称为氮氧化物NOx。大量实验结果表明,燃烧装置排放的氮氧化物主要为NO,平均约占95%,而NO2仅占5%左右。   
燃料燃烧过程生成的NOx,按其形成分类,可分为三种:
(1)热力型NOx(Thermal NOx)它是空气中的氮气在高温下氧化而生成的NOx;
AR空间定位(2)彩油泥快速型NOx(Prompt NOx),它是燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团如CH等反应生成的NOx;
(3)燃料型NOx(Fuel NOx),它是燃料中含有的氮化合物在燃烧过程中热分解而又接着氧化而生成的NOx;
其中,锅炉尾气中NOx主要是热力型NOx。
从图中可以看出,当锅炉炉膛温度超过1500℃时,热力型氮氧化物(NOx)急剧增加;当锅炉炉膛温度低于1200℃时,热力型氮氧化物基本不产生,因此,欲降低锅炉尾气中的NOx,主要就是降低锅炉炉膛温度,抑制热力型NOX的产生。
2、降低NOx的燃烧技术:
NOx是由燃烧产生的,而燃烧方法和燃烧条件对NOx的生成有较大影响,因此可以通过改进燃烧技术来降低NOx,其主要途径如下:
喷粉流水线(1)选用N含量较低的燃料,包括燃料脱氮和转变成低氮燃料;
(2)降低空气过剩系数,实现欠氧燃烧,来降低燃料周围氧的浓度;
(3)在过剩空气少的情况下,降低温度峰值以减少热反应NO
(4)在氧浓度较低情况下,延长燃烧时间,增加可燃物在火焰前峰和反应区中停留的时间。
在目前低氮燃烧改造过程中,主要采用烟气外循环技术和预混表面燃烧技术,由于预混表
面燃烧对环境要求极高,需要洁净空气助燃,否则会发生爆炸风险,有鉴于此,北京、天津和成都都严禁使用预混表面燃烧技术,因此,本次改造技术路线拟采用烟气外循环技术。
3FGR技术:
在锅炉的烟道抽取(自吸或强制)一部分低温烟气与空气混合后送至燃烧室助燃,混合后的助燃风可以有效降低燃烧室内温度和氧量浓度。由于燃气与氧气的燃烧反应活化能远远小于氧气与氮气的反应活化能,所以燃气首先与氧气发生燃烧反应,当氧气有剩余时,燃气才与氮气反应生成NOX。另外,烟气中含有CO2,延长了燃烧反应时间,降低了反应区火焰温度,较低的反应区温度使得与氮气的的反应变得非常缓慢,从而有效抑制热力型NOX的生成。
4、利雅路FGR燃烧器的设计:
由于烟气FGR混合到助燃空气中,混合后空气温度升高和相对体积增加,相当助燃空气体积会增大很多,会造成燃烧器旋流器前压力降升高,使得空气离开旋流器速率增加,造成
火焰不稳定局面,这个问题只有通过燃烧器专门设计才可以避免。通常情况,随着旋流器前压力增加,旋流器速率增加,火焰应该变长,但我们一般在炉膛可能会看到的现象是FGR增加并没有造成炉膛火焰变长,主要是由于燃烧器旋流器出口空气绕流速率增加,造成空气与燃料气混合速率也同时增加,反而使火焰变小并导致火焰不稳定!因此我们说多少FGR比率合适,要考虑燃烧器设计型号的相应变更,或者专门进行燃烧器RDL(Register draught loss)的设计,以保证有效的助燃空气离开旋流器的绕流速率。注意:我们在烟气循环以后,燃烧器旋流风速在增加,但是其燃料气速率没有变化,这个燃烧器需要专门的设计!现在很多是粗放型的,只进行一下FGR配置来降低NOx排放,这是非常不科学的,会造成燃烧很不稳定。

本文发布于:2024-09-22 20:32:01,感谢您对本站的认可!

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标签:燃烧   锅炉   增加   空气   燃烧器   温度
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