更換燃燒器鍋爐低氮改造_低氮氧化物NOx改造
(更換電子比調超低氮歐保燃燒器ES800GGE(DI.FGR)的說明)
(一)、改造原則:
我們本著設備安全,經濟,運行穩定,滿足客戶的出力要求及現在和將來的國家環保要求為客戶設計本方案,更大程度的保證用戶的原操作習慣以及改造經濟性原則,滿足燃天然氣時,在不降低鍋爐額定出力的原則下煙氣排放NOx<30mg/Nm3,以達到節能減排的國家標準。
(二)、燃燒器選型說明
2.1超低氮燃燒機技術特點介紹
根據鍋爐爐膛尺寸計算熱容積,鍋爐在滿負荷時可以達到NOx排放≤30mg/Nm3的要求,可以實現不更換鍋爐仍能達到超低氮排放的目的。
本項目選用意大利EBICO一體式低氮燃燒器,產品技術介紹如下:
針對本項目在燃天然氣時NOx排放<30mg的要求,結合鍋爐的爐膛尺寸,燃料參數,現場工況等參數。
選用的是意大利EBICO低NOx型電子比例調節燃燒器,此燃燒器按照燃氣EN676標準設計用于燃燒氣體燃料;ES系列是適用于多種鍋爐(WNS,SZS等)的低排放燃燒器。通過結合多種減排技術達到低NOx排放水平,包括:
2.1.1采用德國PLC電子比例調節式控制,對于每一個負荷點,每一路風和氣體接受更佳的配比設定,獨立的點火位置, 可以確保燃燒器啟動的安全性;
2.1.2分段注入燃料和空氣以及煙氣內循環,燃料被導入火焰的各個不同部位。
2.1.3助燃空氣分別進入風箱的各個獨立控制區域,然后分段導向火焰。
2.1.4這種對于燃料和空氣混合的有效控制實現了低溫燃燒和低排放。
2.1.5 EC...型機燃燒頭的設計包含煙氣從燃燒室到火焰的循環再利用,極大的降低了氮氧化物的提排放。
2.1.6采用電子式程序控制器控制運行參數可以修改,功能強大,如帶檢漏功能、電子空燃比功能。
2.1.7風門、燃氣,分別采用獨立的通訊伺服電器控制并帶位置反饋,所有電器由通訊線相連至控制器,實現參數設定、故障判斷和報警功能。燃燒器應根據鍋爐負荷進行自動調節,實現***控制配比,讓燃燒和氮化物排放均能保證在更佳狀態。
2.2 ES超低氮燃燒器設計特點介紹
2.2.1 5D技術:
低碳<50mg
低氮<30mg
低氧<4%
低噪音<80dB
低電耗(平均節約40%)
2.2.2低碳,低氮:采用燃料細分技術,氧量多路技術,正負氧燃燒技術,內循環燃燒技術,使得NOX排放和碳排放都達到極低值,保證環境免受污染。
2.2.3低噪音:抽象模擬頻率技術,流線型降阻技術,S形供風技術大進風口設計,使得噪音下降30%,開發的寬進風消音裝置和S形供風系統完美匹配,大大降低了燃燒器工作時的噪音,提供了安靜的視聽環境。
2.2.4智能化:智能程序控制器,集數字操控器,負荷電子調節器,頻率調節器(另選 ),支持的外部通訊Modbus485,Profibus-DP集上傳可控數據于一體實現網絡通信和遠程通訊,組成歐保精準智能中控。
2.2.5低電耗:緊湊流線形設計,機,電,控模塊化撬裝,體積小,輸出功力足,電功率低,易于維護,安裝方便。
2.2.6運行穩定性:氣閥組兩用現場原有,減少了客戶的改造費用。
2.2.7設備維護:維護保養十分簡單,其機身和控制箱上各設計了一扇門型頂,只需掀開此門所有維護輕而易舉,這種快捷高效的維護工作得益于EBICO集成模塊系統的設計經驗。
2.2.8節能特點:
a.低燃料 1、采用全電子智能控制
2、精度高控制在0.5級
3、調節范圍常規配置為1:6
4、燃燒效率達99.9%
燃燒效率達99.9%,歐保燃燒器如圖所示,檢測CO為0-2pmm,如下圖:
b.低能耗: 1、模塊化:安裝較為便利
2、電子化:實現人機界面對話、操作及維護數字化
c. 高效燃燒:含氧量控制技術氧量是提高熱效率的重要指標。歐保燃燒器自身能在在正常負荷情況下,較低的氧量(α<1.1),進行穩定低氮的燃燒。同時通過先進的控制技術,使燃燒即使在氧量檢測裝置不參與控制下,也能穩定的控制低氧狀態。這和系統調試初期風燃比整定技術有重要系。氧量檢測裝置長期運行易損易不穩定,如果完全依賴該檢測裝置,當其故障時,既影響系統正常自動運行,又達不到長期穩定運行要求,同時也可能因為氧量的不準確不穩定影響控制質量和節能效果。歐保燃燒器在控制上采取自身***控制氧含量的先進技術,嚴格控制煙氣含氧量指標。
d. 耗電量: EC型燃燒器的緊湊流線形設計,使得燃燒器阻力較小, 因此需要的風機功率比其它同類燃燒器功率小20%以上,因此耗電量小節約電耗,若定制變頻的情況下,節電效果更加明顯。
e. FGR循環量: 目前超低氮技術主要采用FGR煙氣再循環的形式,主要原理是通過把含氧量低的煙氣與助燃空氣混合,降低助燃空氣含氧量。可以降低火焰反應速度,降低火焰溫度,從而減少氮化物產生。同樣的燃料流量下,氧氣越低,燃燒的速度越慢溫度越低,氮化物越少。鍋爐效率損失增大。最終燃氣耗量相應增加,從而增加了使用成本。歐保超低氮燃燒器在設計上充分考慮FGR回流量反應的燃氣耗量損失,在達到30mg/Nm3氮化物排放以下時,只需3%-5%的FGR回流,大大低于FGR技術中極限設計的20%回流量,在保證了鍋爐熱效率更小的損耗。可以保證氮化物排放30mg/Nm3以下時,熱效率損失小于1%。同時因為采用電子比例調節的燃燒方式,比原設備傳統的機械比例調節和二段火的調節方式在風氣配比上更加精準無盲點,所以會節約一部分燃氣耗量,在實踐中,與使用部分FGR煙氣回流增加的耗量相抵,熱效率的損失幾乎忽略不計。
2.3歐保燃燒器低NOx排放采取的多種融合技術特點介紹
燃氣鍋爐生成NOX的途徑主要有3種:熱力型、燃料型、快速型,主要是熱力型NOx,在外在條件不變的情況下,爐膛溫度、燃料和空氣的混合程序決定了NOx排放值的高低。
2.3.1爐膛溫度
爐膛溫度越高,NOx生成量越多。
爐內實際燃燒過程中,爐內的火焰溫度分布是不均勻的。通常離燃燒器出口一定距離處的溫度是更高的,在其前后的溫度都較低。因此爐內存在局部高溫區,該區的溫度比爐內平均水平高很多。顯然,它對NOx生成有很大的影響,溫度越高,NOx生成量越多。因此在爐膛中,為了限制NOx的生成,除了降低爐內平均溫度外,還必須設法使爐內溫度均勻化,避免局部高溫。
2.3.2 燃料與空氣的混合程度
燃氣在爐內的燃燒過程,屬于擴散燃燒,即一面混合、一面燃燒。因此NOx生成量不僅與過剩空氣系數有關,而且在同樣的空氣系數條件下,還與混合特性有關。在合適的過剩系數的條件下,如混合均勻,則NOx生成量將降低,反之則增大。
針對氮氧化物排放的因素,歐保燃燒器采取了以下措施降低NOx:
a.煙氣外循環技術
實施方法:
從煙道上引一路煙氣回流管將部分煙氣回流到燃燒器,煙氣回流的溫度建議在130℃到150℃之間,這樣能保證混合后的進風溫度在露點之上。減少冷凝水的產生。
煙氣外循環投運時間:建議在冷爐啟動20分鐘后,或者在混合后的煙氣溫度達到50℃時,開始投運,減少冷凝水的產生。
投運的負荷區間:建議在鍋爐負荷:25%---99.99%之間.
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