對于鍋爐來說,可以按照不同的燃料進行劃分,如按照燃料類型可以分為燃氣鍋爐、電鍋爐、燃油鍋爐等。而對于目前鍋爐來說使用多的則是燃氣鍋爐、燃油鍋爐和電鍋爐,這些是主流產(chǎn)品,尤其是燃氣鍋爐的使用率多,它具有清潔環(huán)保的優(yōu)勢,所以很多企業(yè)在購買鍋爐時會選擇燃氣鍋爐。
傳統(tǒng)的燃氣鍋爐大多是采用三回程式的結構,這種鍋爐體積較大,相對笨重,并且燃燒后所產(chǎn)生的尾氣排放也相對較高,在現(xiàn)如今,為了改善大氣污染環(huán)境質量,很多地區(qū)會對燃氣鍋爐進行低氮改造,從2017年北京首行燃氣鍋爐低氮改造工作,要求燃氣鍋爐的氮氧化物排放標準要立方米小于80毫克。
尾氧含量
為了達到充分燃燒的極限過??諝庀禂?shù)為大約1.1, 對應的理論尾氧含量為大約2%. 更高的尾氧含量通常意味著燃燒器效率的降低。理想的燃燒器尾氧含量可以控制在3%以內; 市場上表面燃燒的燃燒器的尾氧含量通常在7%左右, 相對于 3%的尾氧含量, 意味著產(chǎn)生相同的熱量,需要多耗費大約 6~8%的天然氣。對于常年運轉或者設備長期在較高負荷運轉,天然氣消耗量比較大的業(yè)主,選擇一款尾氧含量低的燃燒器對于降低運行成本至關重要。
其它主要考慮因素
燃燒穩(wěn)定性是選擇燃氣鍋爐低氮燃燒器的主要考慮因素,包括設備本身的可靠性。對于采用FGR技術的低氮燃燒器,需要特別關注FGR煙氣再循環(huán)比例,過大的比例意味著燃燒極易不穩(wěn)定,或者對于設備的技術和控制水平有比較苛刻的要求。
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燃料分級燃燒/空氣分級燃燒
熱力型NOx的生成量很大程度上取決于燃燒溫度的高低。燃燒溫度在當量比為1的情況下達到高值,在貧燃或者富燃的情況下進行燃燒,燃燒溫度則會下降很多。運用該原理推出了分級燃燒技術。
空氣分級燃燒級是富燃料燃燒,在第二級加入過量空氣,為貧燃燃燒,兩級之間加入空氣冷卻以燃燒溫度不至于太高。燃料分級燃燒與空氣分級燃燒正好相反,級為燃料稀相燃燒,而在第二級加入燃料使得當量比達到要求的數(shù)值。這兩種方法結合將會使整個系統(tǒng)的過量空氣系數(shù)保持一個定值,為目前普遍采用的低氮燃燒控制技術。
外部煙氣再循環(huán)和內部煙氣再循環(huán)技術
燃燒溫度的降低可以通過在火焰區(qū)域加入煙氣來實現(xiàn),加入的煙氣吸熱從而降低了燃燒溫度。通過將煙氣的燃燒產(chǎn)物加入到燃燒區(qū)域內,不僅降低了燃燒溫度,減少了NOx生成;同時加入的煙氣降低了氧氣的分壓,這將減弱氧氣與氮氣生成熱力型NOx的過程,從而減少NOx的生成。根據(jù)應用原理的不同,煙氣再循環(huán)有兩種應用方式,分別為外部煙氣再循環(huán)與內部煙氣再循環(huán)。
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