基于烟气再循环的燃气注汽锅炉低氮燃烧特性研究
2021-05-21麻艺炜徐迎超
中国金属通报 2021年5期
关键词:烟气
麻艺炜,徐迎超
(北京首钢国际工程技术有限公司,北京 100043)
自上世纪80年代,我国注汽锅炉运营已达20余年,锅炉运行超出负荷。当前,相比较于锅炉排放标准,NOx排放浓度要求标准偏高。因此,通过相应技术的使用,如烟气再循环技术的使用,可以有效降低NOx的排放。
1 NOx排放标准及锅炉热效率
1.1 NOx 形成原因
自然界中,NOx形成途径主要分为三种:第一,热力型NOx,是有大气中氧气与氮气在遇到高温条件,发生了氧化反应而生成的;第二,快速NOx。 挥发性燃料成分中的碳氢化合物在高温下会被热解,生成了CH自由基,CH自由基与空气中的氮气发生化学反应,生成N和HCN,再与氧气发生化学反应,形成NOx;第三,燃料型NOx,燃料燃烧过程中,N原子被氧化,NOx由此形成。在燃气锅炉中,超过90%的NOx来自热NOx,少于10%的来自快速NOx。而在天然气中N原子含量及其微弱,接近于0 ,因此,燃料型NOx可基本忽略。温度是热力型NOx形成的主要因素,当温度大于1500℃时,NOx的形成呈现明显的上升趋势,且随着温度升高,其形成速率明显增大。
1.2 锅炉热效率
锅炉的燃烧效率受燃料热量与过量空气系数显著影响。关于注汽锅炉排气温度过高引起的燃烧效率低下的问题,张广卿等人利用烟气余热技术在锅炉中安装了空气加热器。实验结果显示,注汽锅炉排烟温度自248℃降低到168℃, 可将进口空气温度自28℃上升到72℃,使得总热效率较之前上涨。衣怀峰等人经过研究,注汽锅炉的进料器配备了SCR-II K空气预热器和SCR热交换器,炉膛入口处的风量由风扇调节,从而使废热烟气可以更有效地利用,达到提高热利用率和降低排烟温度的目的。……
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