改变天然气锅炉的燃烧装置
1、超低氮氧化物NOx燃烧器
燃气锅炉的关键部件是燃烧器,国内燃烧器配用国内燃烧器的比例很小,大部分采用威索、利雅路、奥林、扎克等进口燃烧器。目前,欧美等发达国家锅炉上配置的低氮燃烧器,来达到降低天然气锅炉氮氧化物NOx,大致有如下三种:
1.1 自身再循环低氮氧化物NOx燃烧器
这种形式的燃烧器,是在燃烧过程中吸入炉膛的燃烧气体以参与再循环,降低燃烧区域的氧气浓度,以降低火焰温度,达到减少氮氧化物量的目的。
1.2 二次(或多次)燃烧型低氮氧化物NOx燃烧器
这种形式的燃烧器将燃烧所必需的空气量分为一次、二次(或更多次)空气。当一次空气参与燃烧时,其不完全燃烧生成物与二次(或更多次)空气混合再燃烧,以达到完全燃烧的结果。在燃烧过程中,由于最初氧气不足造成燃烧缓慢,阻碍了急速高温区的形成,从而引起了抑制氮氧化物NOx生成的作用。
1.3 浓淡燃烧型低氮氧化物NOx燃烧器
这种形式的燃烧器将两种喷嘴交错布置,天然气锅炉燃烧时燃料过剩的火焰区域与空气过剩的火焰区域相邻排列,延缓了燃烧过程,降低了火焰温度,抑制了氮氧化物NOx生成。
2、烟气再循环
烟气再循环技术是将部分低温烟气直接送入炉内,或与空气混合后送入炉内,因烟气吸热和稀释了氧浓度,使得燃烧速度和炉内温度降低,因而热力型氮氧化物NOx减少。
再循环率的定义:r=再循环的烟气容积/(再循环的烟气容积+助燃空气的容积)
烟气再循环的效果不仅与燃料种类有关,还与再循环的烟气量有关。再循环烟气量一般以烟气再循环率r表示。再循环率过大,炉温降低太多,燃烧不稳定,化学与机械不完全热损失增加。再循环率过小,达不到降低氮氧化物NOx的效果。因此,烟气再循环率一般不超过30%。一般大型天然气锅炉限制在10%-20%,这时氮氧化物NOx可降低25%-35%。
与设置低氮氧化物NOx燃烧器相比,这种方法的成本要低很多。对于已有的燃气锅炉改造,设置旁通烟道不失为一种简单易行的方法。
3、喷水或蒸汽
将水或者蒸气通过燃烧器喷入炉膛,水吸收潜热蒸发而导致火焰温度下降,起到抑制氮氧化物NOx生成的作用。这种方法简单易行,但需注意若过量过度喷蒸汽将会导致火焰不稳定,降低燃烧热效率。
本文来源:中国期刊网