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低氮燃燒器,通過調(diào)節(jié)燃燒空氣和燃燒頭,在燃燒過程中所產(chǎn)生的氮的氧化物主要為NO和NO2,用低NOx燃燒器能夠降低燃燒過程中氮氧化物的排放。Ox是由燃燒產(chǎn)生的,而燃燒方法和燃燒條件對NOx的生成有較大影響,因此可以通過改進燃燒技術(shù)來降低NOx。在燃燒過程中所產(chǎn)生的氮的氧化物主要為NO和NO2,通常把這兩種氮的氧化物通稱為氮氧化物NOx。
低氮燃燒器的分類為:1.階段燃燒器:根據(jù)分級燃燒原理設(shè)計的階段燃燒器,使燃料與空氣分段混合燃燒。
2.自身再循環(huán)燃燒器:利用助燃空氣的壓頭,把部分燃燒煙氣吸回,進入燃燒器,與空氣混合燃燒。
3.濃淡型燃燒器:是把一部分燃料作過濃燃燒,另一部分燃料作過淡燃燒,但整體上空氣量保持不變。
4.分割火焰型燃燒器:把一個火焰分成數(shù)個小火焰,火焰小因此縮短了氧、氮等氣體在火焰中的停留時間,對“熱反應(yīng)NO”和“燃料NO”都有明顯的抑制作用。
5.混合促進型燃燒器:改善了燃燒與空氣的混合,煙氣在火焰面即高溫區(qū)內(nèi)停留時間縮短,從而使NOx的生成量降低。
6.低NOx預(yù)燃室燃燒器:燃料和一次風(fēng)快速混合,由于缺氧,只是部分燃料進行燃燒,燃料在貧氧和火焰溫度較低的一次火焰區(qū)內(nèi)析出揮發(fā)分,因此減少了NOx的生成。
低氮燃燒器提高燃燒效率,減少氮氧化物含量,低氮燃燒器改造在降低氮含量的同時極大地提高鍋爐的熱效率,同時也可以讓煙氣中NOx含量小于50mg/Nm3,CO小10mg/Nm3,過量空氣系數(shù)α小于1.05,調(diào)節(jié)比達到20:1.達到排放標(biāo)準(zhǔn).煙氣外循環(huán)(FGR)是燃燒器中一種非常有效降低氮氧化物排放的技術(shù),該技術(shù)對燃氣燃燒器效果特別顯著.在歐洲,瑞士瑞特力(Rutli)燃燒器煙氣外循環(huán)技術(shù)比較成熟,其P系列機型帶煙氣外循環(huán)的燃氣燃燒器氮氧化物排放可以達到60mg/m3.
1.降低鍋爐峰值溫度,將燃燒區(qū)的煤粉量降低。
2.降低氧濃度(即降低過量空氣系數(shù)),將部分二次風(fēng)管堵住。
3.由于要保證鍋爐的出力,可將部分煤粉和空氣從鍋爐上部投入,這樣就控制了燃燒火焰中心區(qū)域助燃空氣的數(shù)量,縮短燃燒產(chǎn)物在高溫火焰區(qū)的停留時間,避免了高溫和高氧濃度的同時存在。
4.在爐膛中設(shè)立再燃區(qū),利用在主燃區(qū)中燃燒生成的烴根CHi和未完全燃燒產(chǎn)物CO、H2、C和CnHm等,將NO的還原成N2
隨著當(dāng)前鍋爐排放越來越嚴,越來越多的地方開始對鍋爐進行低氮改造,如京津冀、鄭州、西安等。作為一種清潔能源,能減少近100%和粉塵排放量,60%的二氧化碳排放量和50%的氮氧化合物排放量,并有助于減少酸雨形成,緩解地球溫室效應(yīng),從根本上提高環(huán)境質(zhì)量。公司鍋爐供能燃料,由于鍋爐安裝較早,鍋爐當(dāng)前氮氧化物排放量為90mg/m3,燃燒器燃燒后的廢氣排放無法滿足國家制定的污染物排放新標(biāo)準(zhǔn)——《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)DB11/139-2015》的限值要求(2017.3.31日之前在用鍋爐排放標(biāo)準(zhǔn)為80mg/m3)。為達到此排放要求,公司對燃氣鍋爐燃燒器進行改造。煙氣外循環(huán)(FGR)是燃燒器中一種非常有效降低氮氧化物排放的技術(shù),該技術(shù)對燃氣燃燒器效果特別顯著。
鍋爐的熱效率是衡量鍋爐的一個指標(biāo),影響鍋爐的效率的主要因素有:排煙溫度熱損失、散熱損失、燃料不完全燃燒及鍋爐結(jié)垢等。由于燃燒器進行改造后散熱損失及鍋爐結(jié)垢與改造前的相比較未發(fā)生改變,因此對鍋爐的熱效率并無影響,燃燒器改造前與燃燒器改造后改變的因素主要有兩個,即排煙溫度熱損失與燃料的不完全燃燒程度,因此本文主要研究這兩種因素對鍋爐效率的影響。“很多人都誤認為只有可吸入顆粒物才是霧霾的罪魁禍?zhǔn)?,其實,另一個成因——氮氧化物也不容忽視。
排煙溫度熱損失是燃氣鍋爐熱損失中主要的一項,它主要取決于排煙溫度與過量空氣系數(shù)λ。88億立方米,與2004年的35億立方米相比增長了2倍,在一次能源結(jié)構(gòu)中所占的比例,從1997年的0。(過量空氣系數(shù)是燃燒1kg燃料實際供給的空氣質(zhì)量與理論上完全燃燒1kg燃料所需的空氣質(zhì)量之比,是我國及俄羅斯等國通用的研究可燃混合氣成分指標(biāo),常用符號λ表示),λ與排煙熱損失q1關(guān)系:根據(jù)經(jīng)驗公式:q1=(0.5 3.5λ)(T排煙-T環(huán)境溫度)
在運行中,要盡可能地在保證完全燃燒的條件下降低q1來提高鍋爐的燃燒效率,鍋爐排煙溫度偏高就會導(dǎo)致鍋爐的熱效率降低。從去年起我國北京、鄭州、成都等地開展燃氣鍋爐低氮改造工程,并制定了燃氣鍋爐氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)。排煙熱損失隨排煙溫度的升高和空氣系數(shù)的增大而增大。燃氣鍋爐排煙中含有蒸汽,過熱蒸汽是煙氣中熱量的主要攜帶者。因此,燃氣鍋爐排出的煙氣中除顯熱外,還有大量潛熱,這一部分熱損失的大部分(約70%)可以通過接觸式換熱設(shè)備進行回收。低氮鍋爐改造根據(jù)爐膛尺寸是否達標(biāo)可分為以下兩種方式:
1、更換低氮燃燒器(全預(yù)混、煙氣外循環(huán)、煙氣內(nèi)循環(huán))
2、更換鍋爐(冷凝鍋爐、三回程燃氣鍋爐 低氮燃燒頭)由于冷凝爐更環(huán)保、更低氮,在低氮改造中,選擇更換冷凝鍋爐已然成為一種必然趨勢:1).超率:冷凝鍋爐比普通鍋爐20%至30%,冷凝鍋爐熱效率可達108.9%。
2).冷凝鍋爐排煙溫度低:排煙溫度低至35℃。
3).供水溫度可調(diào)范圍大:冷凝鍋爐自備先進的、質(zhì)量好的水溫控制系統(tǒng)及獨特的結(jié)構(gòu)和燃燒方式。
4).更加環(huán)保:冷凝鍋爐氮氧化物(NOx)排放量只有30ppm,低于歐洲標(biāo)準(zhǔn)5級的56ppm。排放量大大低于一般鍋爐排放標(biāo)準(zhǔn)。由于燃燒,生成的二氧化碳遠低于普通燃氣鍋爐。運行噪聲小于40分貝。
燃燒器發(fā)生故障不點火,控制器自動保護關(guān)機。故障燈(紅色)點亮。
關(guān)閉電源,檢查燃燒器系統(tǒng)外部狀態(tài)。
1、檢查燃燒器加溫油池溫度設(shè)定是否正確。
2、檢查加溫油池內(nèi)液面高度。(液面不能高過上止點)
3、檢查溢油槽。(保持清潔不能有油)
4、檢查氣源氣壓。檢查油水分離器,放掉其中的水。
5、檢查感光器。(保持清潔)
6、檢查油箱存油。檢查過濾網(wǎng)。
7、取下燃燒器,檢查穩(wěn)焰盤和點火電極的間隙。
第二步:按控制器按鈕復(fù)位。(斷電狀態(tài))
第三步:接通電源,啟動燃燒器,觀察設(shè)備運行時的狀況。查出故障及時排除。
故障現(xiàn)象故障處理檢查加溫油池是否升溫 ☆ 如果不升溫:1、檢查電源 排除故障
2、加溫油池內(nèi)液面過高 放掉部分油降低液面加溫油池達到設(shè)定溫度后檢查風(fēng)機、電極、氣路電磁閥的運行狀況 ☆ 風(fēng)機啟動后不停,燃燒器不點火,控制器故障指示燈不亮控制器故障 更換控制器☆ 風(fēng)機、點火電極工作正常,電磁閥無動作,燃燒器不點火1、油槽內(nèi)有油 清除干凈
2、接觸開關(guān)故障 更換接觸開關(guān)☆ 風(fēng)機啟動后,電磁閥有動作,但燃燒器不點火1、電極間隙過大或電極有搭鐵現(xiàn)象 調(diào)整電極間隙
2、油路堵塞,清洗油管、噴油頭
3、無壓縮空氣,檢查氣源☆ 燃燒器點燃后 火焰不穩(wěn)定、升溫慢、中途熄火1、吸油管內(nèi)壁結(jié)垢 拆下油管清除
2、油中含水太多 油箱放水 同時檢查油浮子是否起作用
3、油嘴O型圈損壞 更換O型圈
4、感光器損壞或過臟、更換、清潔過溫保護 ☆ 燃燒器突然停機 故障燈不亮 再次啟動無反應(yīng)檢查加溫油池內(nèi)液面高度 如液面過低加入燃油升至液面標(biāo)志處 按過溫保護器復(fù)位按鈕復(fù)位 然后重新啟動燃燒器☆ 排放有煙1、穩(wěn)焰盤結(jié)焦 取下燃燒器清洗穩(wěn)焰盤
2、風(fēng)門開度不正確 調(diào)整風(fēng)門☆ 供油故障1、油泵或馬達故障 及時排除或更換
2、檢查過濾罐和過濾網(wǎng)清除濾網(wǎng)表面積垢