






在过量的空气控制程序中,很多燃烧器厂家在燃烧的初始阶段到燃料的空气(氧气)d导致NOx形成减少。随着氧含量的降低,燃烧可能变得不完整,灰分中未燃碳的量可能增加。此外,蒸汽温度可能降低。将初级区域中的氧气减少至非常低的量(
微调锅炉设置包括磨机平衡,空气调节调节,空气和煤流量平衡,调整点火配置和改进工厂控制系统。
Levy等人(1993)发现,控制不同燃烧器倾斜角度以控制蒸汽温度和改变氧气流量,在不同燃烧器负荷下的磨机负载和空气配置设置也可以有助于减少NOx的形成。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。他们报告说,减少过量空气与微调锅炉可以达到多达39%的NOx排放。但是,他们也发现,微调锅炉可能会导致热量的增加。他们得出结论,必须解决几个维护和操作问题。这些包括研究持续的低氧运行对水壁浪费的影响以及燃烧器桶可能由于火焰前沿的接近而可能受到的损害。
4.燃烧器的维护
1)压力调节阀
定期检查燃油调压阀,确定可调节螺栓上的锁紧螺母表面是否清洁并可拆卸。如螺钉或螺母表面过脏或生锈,则需修理或更换调节阀。
2)油泵
定期检查油泵确定密封装置是否完好、油泵压力是否稳定,如果燃油压力表指针在油泵运行时抖动很厉害那么证明油泵压力已经不稳定,油泵寿命不长。韩国与日本***一样,缺乏能源和,价格比较昂贵,所以他们***设计的燃烧器不仅要求低氮,更要求节能,***,减少燃气能源依赖和消耗(类似日韩的发动机一样省油,水国燃烧器***节能省燃气)。反之,压力表指针稳定在一个位置,证明油泵压力稳定。在使用热油时,要检查所有的电加热管及油管是否接触或保温良好。
3)清洁管道
安装在油罐与油泵之间的过滤器须定期清洗并检查是否有过量磨损或堵塞,可确保燃油从油罐顺利到达油泵,并降低潜在部件失效的可能性。
燃烧器上的过滤器要经常清洗,特别是使用重油或渣油时,可防止喷油嘴和阀门堵塞。工作时,检查燃烧器上的压力表,看是否在正常范围以内。
4)压缩空气管道(介质雾化燃烧器)
则需要检查压缩空气的压力装置表看是否在燃烧器内产生所需的压力,清理供应管路上的所有过滤器并检查管路是否有泄漏。
5)检查进风口
检查燃烧、雾化空气鼓风机上的入口保护装置是否正确安装,风机进风口导流板是否有松动。观察叶片的运转情况,噪音太大或振动时,可调节叶片以消除。
6)喷油嘴清洗
喷油嘴要定期清洗,防止堵塞,如果有磨损则需要更换喷嘴,正常为2000个小时则需要更换,同时检查点火电极与喷嘴之间火花间隙(3mm左右)。
7)清洁火焰探测器(电眼)
常清洁火焰探测器(电眼),确***置是否安装正确,表面是否有划痕或不清楚,温度是否合适,位置不正及温度过高都会造成光电信号不稳定,甚至断火。
5.燃料油的合理使用
燃料油根据粘度等级不同分为轻油、重油。轻油不需加热即可获得良好的雾化效果,重油或渣油使用前要对油料进行加热以保证油的粘度在燃烧器的允许范围以内,可使用粘度计测量结果并找到的燃油加热温度。渣油样品要预先送到试验室检测其发热值。
重油或渣油使用一段时间后,要对燃烧器进行检查和复合调节。可用燃烧烟气分析仪确定燃料是否燃烧充分,同时检查炉膛内壁看是否有油雾或油味,以避免火灾和油污堵塞。上的油污堆积会随油品的变差而增多,因此要定期清洗。
使用渣油时,储油罐的出油口位置应高于底部50cm左右,以避免油罐底部沉积的水和杂物进入燃油管路。02经济性优势近几年石油价格波动很大,该产品消耗成本低于液化气10-15%,根据我们的测试结果,使用聚能氢油与柴油、液化气的费用比较,至少每吨节省300-1000元不等。重渣油在进入燃烧器前,须用经过40目、80目、120目的三道过滤器进行过滤,过滤器两边各安一油压表以保证过滤器的良好工作,在堵塞时能及时发现并清洗。
此外,工作结束后,应先关闭燃烧器电源开关,再关重油加热,关闭油路总球阀开关,如长时间停机或天冷时应切换油路阀门,用轻油清洗油路,否则会造成油路不畅或难以点火。
1 低热值燃气燃烧特性
低热值气体燃料并没有明确的概念,通常根据气体燃料自身发热量可将气体燃料分为高热值燃料(Q>15.07MJ/m3)、中热值燃料(6.28MJ/m3<Q<15.07MJ/m3)及低热值燃料(Q<6.28MJ/m3),工业中常见的低热值气体燃料主要有化工过程低热值尾气、高炉煤气、石油化工行业冶炼尾气、煤矿低浓度气等。3、2017年12月31日以后新建燃气锅炉,应达到太原市关于燃气锅炉低氮燃烧排放标准要求,但不享受低氮燃烧奖补政策。其中,高炉煤气、煤层气等热值介于3.0~6.28MJ/m3的低热值燃料的研究应用已逐步展开,但在工业生产中还存在一些工业废气,含有少量的可燃成分,热值非常低,甚至远低于3.0MJ/m3,这种超低热值燃气种类很多,比如某些煤层气、生物质气化气、垃圾掩埋坑气、炭黑尾气、一些工艺废气等。超低热值燃气比低热值燃气点火、稳燃更困难,能量密度低,长距离输送不经济,在当地没有合适的热用户时只能直接放散,既浪费能源又污染环境。
低热值燃气燃烧器特性主要包括以下几个方面:
(1)燃气中可燃成分少,热值低,着火温度高,火焰传播速度慢,难以点火及稳定燃烧;
(2)燃气压力低且波动范围大,压力过低、速度过慢时容易回火;
(3)低热值燃气多为化工生产线的尾气,需对多条生产线进行汇总综合利用,燃气的流量变化大;
(4)化工工艺过程的操作对尾气的成分及热值影响较大,尾气的燃烧工艺如配风系数需及时匹配调整,否则容易熄火。
2 低热值燃气的稳燃技术
根据燃烧理论,为保证低热值燃气的稳定燃烧,主要的稳燃措施包括优化着火条件、提高火焰温度以及优化燃烧场分布等。
(1)优化着火条件
低热值气体燃料的着火极限高,着火比较困难,燃烧温度也较低。为此,需要提高燃气热值,降低燃料着火下限。如掺烧高热值燃料,提高混合燃气的热值,降低着火温度;燃料和空气预热提高初始温度。
(2)提高火焰温度
燃烧温度的提髙可强化炉内辐射换热并改善炉内的燃烧状况。35~116MW)的工业锅炉及热载体炉,涵盖烟气再循环技术,魅焰燃烧技术及表面燃烧技术,同时还为相关行业企业提供技术咨询,运用自身丰富的低氮燃烧技术经验为我国的环保事业贡献自己的一份力量。而实际火焰温度与装置类型、燃烧效率、燃料种类、空气/燃气预热温度等有关。如:强化燃料和空气的混合,降低不完全燃烧损失;合理设计炉膛结构,进行绝热燃烧,减少系统散热量;降低空气过剩系数或采用纯氧/富氧燃烧。
(3)优化燃烧场分布
燃烧场的分布包括燃气、空间以及烟气在燃烧空间的分布,燃烧场特别是温度场的优化分布来源于高温烟气对新鲜燃气、空气的加热,进而促进空气与烟气短时间内升温至着火温度。如旋流燃烧中心回流区强化燃烧,提高火焰温度;钝体稳定燃烧技术。
2.1 掺烧高热值气体燃料
掺烧高热值气体燃料分为两种类型:
(1)采用高热值辅助燃料,作为长明灯使用,形成稳定的高温热源,引燃主流燃气和空气混合物;
(1)全混型掺混燃烧,以均匀混合的高低热值燃气为燃料,可燃物含量增加,降低着火温度,提高燃烧温度,改善了燃烧条件。在锅炉改造前使用的配煤、配风方式很大程度上不适用,不仅会对锅炉的各项指标产生影响,还会使锅炉低负荷稳燃的能力变低。该方法在低热值燃气稳定燃烧中较为常用。需要注意的是,因高热值燃料成本较高,在保证低热值气体燃料稳定燃烧的前提下,髙热气体燃料的掺烧比例越小,则经济性越好。文午祺、陈福龙等基于回流区分级着火原理,针对钝体或旋转气流等形成的燃烧器喷口附近的高温低速回流区,喷入小股高热值燃料使其着火,然后点燃热值仅为1250kJ/kg左右的超低热值气体主流,从而使火焰稳定,燃烧强度提高。高低热值燃料供热比21:79,平均热值1584kJ/kg。
2.2 富氧燃烧/纯氧燃烧
燃烧反应是燃料中可燃物与氧气发生的氧化放热反应,富氧燃烧/纯氧燃烧就是指以氧含量大于21%甚至达到100%的氧化剂与低热值气体燃料进行混合燃烧。这主要表现在以下两个方面:1、纯从燃烧角度来讲,锅炉采用空气分级低氮燃烧技术改造之后,燃烧延迟,火焰中心上移,炉膛出口烟温上升,锅炉的过热汽温、再热汽温上升。在理论需氧量不变的前提下,氧含量的提高减少燃烧烟气量,炉内火焰温度大幅度提高,不具备辐射能力的氮气所占比例减少,有利于提高烟气黑度,增强有利于炉膛内部辐射传热。但富氧燃烧因需要配备空气分离装置,故釆用富氧燃烧方法时,掺烧的空气中的氧浓度不宜太高,否则会影响系统经济性,这也需要在低热值气体燃料回收的经济性和稳定燃烧所需的低氧浓度之间找到一个平衡点,一般富氧浓度在26%~31%时。
2.3 高温空气预热燃烧
高温空气预热技术是充分利用加热炉的排烟余热将助燃空气加热到1000℃,甚至更高,使加热炉排烟温度降低到200℃,预热的高温空气可以增大燃烧速率、稳定低热值燃料燃烧。研发团队到美国、欧洲等国交流学习***的经验,结合国内实际情况研发出了全预混燃烧技术。该技术不仅能提高燃烧速率,还能回收尾排烟气余热,提高热效率。朱彤、张健等对低热值煤气的高温空气燃烧过程进行了数值模拟,当燃气和助燃空气预热温度由600℃增加到1000℃,炉内高温度和平均温度分别上升267℃和268℃,有利于低热值燃气稳定燃烧。赵岩采用空-煤气双预热技术将空气预热到600℃以上,煤气预热到450℃以上,预热后的低热值煤气可直接用于加热炉燃烧,实现了低热值煤气的直接利用和废气余热回收。高温空气预热通常与蓄热燃烧相结合,空气通过换向阀进入高温蓄热体,热能释放给助燃空气,温度提高到接近炉膛温度,由于空气温度在燃气的着火点以上,可以实现稳定燃烧。
2.4 旋流燃烧
旋流燃烧是利用气流旋转强化低热值煤气燃烧和***火焰的燃烧技术,能够有效提高燃烧的强度和火焰的稳定性。原理是抽取一部分燃烧后的低温烟气,通过锅炉再循环的装置与进风口的空气混合,降低燃烧温度,自然也就降低了氮氧化物的排放浓度了。旋转射流除了具有直流射流存在的轴向分速度和径向分速度外,还有一个切向分速度,而且其径向分速度在喷嘴出口附近比直流射流的径向分速度大得多,在强旋转气流作用下,旋转射流的内部建立了一个回流区,不但从射流外侧卷吸周围介质,而且还从内回流区中卷吸介质,在燃烧过程中,从内外回流区卷吸的高温烟气对着火的稳定性起着十分重要的作用。郭涛通过对高炉煤气燃烧火焰的传播速度、回火、脱火以及旋转射流的研究,研制了高炉煤气双旋流燃烧器,实现了高炉煤气的稳定燃烧。
陈宝明等利用旋流加强空气与低热值燃气的混合,结合蓄热稳燃技术,成功研制了低热值燃气燃烧器,可实现高炉煤气、工业尾气、炭黑尾气等种类的燃气在不配长明火的情况下稳定燃烧。
2.5 钝体稳燃
钝体稳燃机理是利用烟气在钝体后形成的高温低速回流区作为稳定的点火源。同时,当NOx浓度超标之后,会与***血液中的血色素相结合由此会导致血液缺氧,进而进气。当空气燃气绕过钝体时,钝体后形成一个稳定的回流区,在回流区内充满回流的高温烟气,使回流区成为内部蓄热体,在回流区外侧与主流之间的区域,是新鲜燃气空气混合物和热回流烟气的湍流混合区,边界上存在较大的径向速度梯度,可燃混合物与高温烟气之间发生强烈的质量、动量及能量交换,可燃混合物就不断被加热而升温,并达到着火温度开始着火。