(3.2) NOx的生成类型说明
NOx大多在各种燃料的燃烧过程中产生的,其中NO约占NOx总量的90%-95%,在大气中会迅速氧化成毒性更大的NO2燃料燃烧中生成的NOx有“热力型”(占比在90%以上)、“快速型”(占比在5%以上)和“燃料型”三种
“热力型NOx”产生的主要条件是高的燃烧温度使氮分子游离增本化学活性,其次是高的氧浓度,要减少“热力型NOx”的生成,可采取以下措施:
减少燃烧较高温度区域范围。
降低锅炉燃烧的峰值温度。
降低燃烧的过量空气系数和局部氧浓度。
“燃料型NOx”是燃料内含氮在燃烧过程中成离子析出与含氧物质反应形成NOx,或与含氮物质反应又成氮分子。
“快速型NOx”是由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N,再进一步与氧气作用以较快的速度生成,其形成时间只需要60ms,与温度的关系不大。这种氮氧化物产生的机理并不是氮氧化物排放的主要来源。
热力型和燃料型NOx在燃烧时会同时存在,天然气中基本不存含氮化合物,燃油中含有部分含氮物质,因此天然气燃烧过程中燃料型NOx基本不存在,燃油时会产生部分燃料型NOx。
六、服务承诺
1.设备的可靠性承诺:安全可靠、高效节能。
2.卖方按照合同条款规定保质、保量,按时将合同货物送到买方*地点;
3.在燃烧器、控制系统的有效使用期内,凡由于设计、制造、材质等原因出现的质量问题, 卖方将承担产品质量责任;
4.设备安装时,卖方将派专业人员进行技术指导,以施工设计方案的标准要求,保证安装质量;
5.设备调试时,卖方将派专业技术人员进入现场,确保调试全过程的顺利进行;
6.在验收工作中,对使用方提出的问题逐一加以解决,保证燃烧器、控制系统的各项指标、性能达到设计要求;
7.及时向使用方提供产品的全套技术文件及其图纸、资料、样本和安装使用说明书;
8.卖方提供的燃烧器、燃气系统、控制系统产品在验收合格后,实行质保,在质保期内,非人为责任出现的事故,本公司免费承担维修责任,质保期后实行终身服务;
9.卖方实行24小时全天候、*的售后服务,只要使用方需要,卖方有关人员可在6小时内给予答复并赶赴现场,排除故障;
10.卖方以定期或不定期的方式走访用户,实施跟踪服务,了解产品的使用情况并建立用户档案,做好用户服务工作。确保产品质量信息反馈处理率**;
11.保修期承诺:收货后18个月或调试合格后12个月,以先到为准;
12.人员培训:免费对需方人员实现培训,使其能掌握基本知识和操作燃烧器;
(3.2.1.3)烟气再循环(FGR)
在锅炉的空气预热器前抽取一部分低温烟气直接送入燃烧器内,与一次风混合后送入燃烧器内,降低了燃烧温度和氧气浓度,从而降低NOx排放。专门为FGR设计的**低氮燃烧器,火焰锋面温度分配均匀,可承受15-20%左右的再循环率,提高再循环率降低NOx排放效果非常显著。
2.2 BMS 燃烧顺序控制
BMS 在燃烧器启动阶段,启动前需要对联锁设置进行复位,获得启动信号后进行点火前锅炉炉膛吹扫,吹扫风量≥5倍炉膛容积或者不少于5分钟时间,吹扫结束后送风阀及鼓风变频均降至点火位后启动燃烧器点火装置,燃烧器点火成功后进入燃烧连续自动状态,若点火失败,需检查联锁,并重复上述操作。
停炉阶段,获得停炉信号后,燃烧器负荷下降至点火位,然后关闭燃烧器,若锅炉运行时出现BMS联锁报警,则直接关闭所有燃烧器。燃烧器配有停止和急停按钮。
顺序控制具体步骤如下:
(1)主燃气阀检漏:吹扫前先要进行对主燃气阀的检漏,只有等检漏通过方可进行前吹扫。否则报警,解决问题后通过复位才能启动。
(2)启动风机
(3)前吹扫:在燃烧器进行点火前,首先必须进行炉膛吹扫。炉膛吹扫时开启鼓风机,进行吹扫。吹扫时须满足以下条件才能进行点火程序:通过测量和计算通风风量,使得通风风量≥5倍炉膛容积,或采用计时的方式达到吹扫量。
(4)点火程序: 系统吹扫完毕后,在风压、炉温及锅炉连锁条件正常的情况下,燃烧器进入点火程序,点火子程序为:电子打火—点辅火—点主火—火焰控制。
(5)当系统点火成功后,燃烧器进入火焰调节。系统引入出水温度作为系统负荷调节的前馈信号,使得燃烧器能更快更好地响应负荷变化。
(6)联锁程序:系统在运行过程中,由于出水压力高与给水压力低、燃气压力过低或过高、循环水流量低等联锁保护程序发生作用时,点火程序控制器自动切断燃气供应阀,燃烧器停止燃烧,触摸屏显示故障内容并伴有声光报警。
(7)停炉程序:当系统停炉时,关闭切断燃气供给,进行后吹扫,停止风机
2.3燃烧自动控制功能
以锅炉出水温度/蒸汽压力为被控量,通过PID调节回路运算,调节送风变频、燃烧器挡板和燃气调节阀,从而控制空气量和燃气量,以及合理的风燃比,达到自动调节燃烧负荷和锅炉出水温度/蒸汽压力目的。
NTFB 配套**的BMS燃烧管理系统,包括阀组泄漏检测、预吹扫程序、点火程序、连锁安全保护停炉等,还包括负荷调节、空燃比调节燃烧控制系统、烟气再循环控制等功能。与DCS 采用通过通讯与硬连接等方式进行协同,完成整个锅炉控制系统监控与运行。
2.1燃烧管理主要功能
具有炉膛自动吹扫程序,并具有炉膛火焰自动检测功能;
具有燃烧器自动点火保护程序,并具有点火失败保护报警功能;
具有燃烧的安全运行联锁保护程序;
具有燃烧的熄火保护程序;
燃烧器故障报警,自动停机,手动复位;
空气压力低自动报警;
燃气压力自动检测;
炉膛压力高保护;
燃气压力**高、**低报警,自动停机;
锅炉出水压力高保护 ;
燃烧器监测、自动切换、参数修改等功能。
锅炉循环水流量较低及其它锅炉连锁保护。
紧急停炉功能
重启燃烧器保护:锅炉重新启动需报警复位,检漏正常、风压、炉温等均在正常范围。
(3.2.2) 将加装烟气再循环管道
(1)在锅炉烟气出口处,开一个大小合适的口子(开口直径根据理论计算得到),通过新增的烟气回流管道,将烟气引入燃烧器进风箱,在其中间加一个蝶阀控制烟气回流流量,一般会引入烟气总量的15%-20%的烟气,加入到鼓风机的入口,以降低助燃空气的氧含量浓度,控制燃烧速率,已达到降低NOx的目的,但是锅炉的效率一般不会明显降低,只会降低0.5%-1%。
(2)烟气再循环管道的其中的水平管道的较低处,预留烟气管道的冷凝水排放口,定期排放冷凝水。
(3)全新的燃烧器,能同时控制三个伺服机构(空气、燃气、回流烟气),三个伺服机构需要调试时按照尾气测试仪数据,调节三个伺服机构的参数,从而精确地控制空气、燃气、回流烟气的流量,达到我们想要的低氮排放数据。
(4)燃烧器低氮改造前后燃烧烟气技术指标单位:mg/Nm³。
(5)新更换的**低氮的燃烧器风机功率比原来的燃烧器的电机功率会有所增加,运行电耗也会有所增加。
(3.1) HANWELL扩散式**低氮燃烧器主要技术手段:
燃烧器喷射口的布置采用分层、分段布置,中心设有中心枪及稳焰盘并采用扩散 式燃烧。喷射口采用分段供给燃料的方式。枪与喷射口的布置形式为错层布置,通过错层、错位布置的燃烧器机头,能够使气流产生回旋,充分燃烧,降低氮氧化物。HANWELL低氮燃烧器采用分级燃烧,局部富氧燃烧,烟气内循环和通过快速混合模拟预混合效果的设计来控制热力型NOx和快速型NOx的生成。快速混合达到预混合的效果,在达到燃点前形成均匀的燃料和空气混合物,避免局部燃料过多的区域,能明显的降低快速型NOx的生成。此外,在这个区域,形成了一个有大量过量空气的富氧燃烧区域,有助于降低火焰的温度,降低热力型NOx的生成。燃料被配送到不同区域,进行分级燃烧延迟了燃料和空气的混合并充分展开火焰,降低火焰的峰值和平均温度,大大的降低热力型NOx的生成。采用模拟仿真设计技术,燃烧器定制设计,使其与原有锅炉较佳匹配,燃烧火焰适合炉膛尺寸,燃烧与排放达到较佳运行要求。