裂解炉低氮氧化物燃烧器改造及运行调整

介绍了燃烧过程中氮氧化物的生成机理及目前有效降低烟气氮氧化物生成量的技术方法。对天津200 kt/a乙烯装置1号裂解炉低氮燃烧器的改造及调整过程进行了总结。通过对裂解炉低氮燃烧器改造后的调整及优化,总结出有效降低CBL炉型裂解炉氮氧化物排放的经验。针对调整过程中出现的问题,分析了影响裂解炉低氮燃烧系统运行的多种因素,指出当前裂解炉低氮燃烧系统存在的不足。     

SCR脱硝技术在裂解炉上的应用分析

近年来随着国内环保意识的逐步提高,以及新版环保法的实施,对石油化工企业的污染物排放指标日益严格。为降低裂解炉烟气氮氧化物(NO_x)的含量,国内乙烯装置目前普遍采用低氮燃烧器技术,控制烟气中NO_x的排放量。但随着环保要求的进一步严格,必须考虑裂解炉烟气NO_x满足更低的排放指标。简要介绍了某新建乙烯装置裂解炉SCR脱硝技术的应用情况,对SCR技术在裂解炉生产中的运行情况进行了具体说明,并提出了优化改进意见。     

工艺调整对乙烯装置裂解炉烟气NO_x的影响

介绍了镇海炼化乙烯装置为寻求降低裂解炉烟气NO_x含量的措施。通过对NO_x生成机理的分析,查找降低热力型NO_x的方法,尝试采取降低空气预热温度、炉膛氧含量、装置负荷、侧烧燃料气比例等工艺调整措施,对比调整前后的烟气NO_x含量,为进一步降低已达标裂解炉烟气的NO_x含量提供参考。     

新型低氮燃烧器在加热炉脱硝改造中的应用

抑制燃气燃烧装置产生的NO_x对保护大气环境是至关重要的一个方面。通过采用低NO_x的燃烧技术,改变燃烧条件抑制氮氧化物生成,从而降低NO_x的排放。影响燃烧过程中NO_x生成的主要因素是燃烧温度、烟气在高温区的停留时间、烟气中各种组分的浓度以及混合程度,对其进行了探讨。由于燃烧方法和燃烧条件对NO_x的生成有较大影响,因此可以通过改进燃烧技术来降低NO_x。选择新型低NO_x的燃烧器需考虑单台热负荷、燃料性质、空气供给量、温度、炉膛的高度,以及炉管与燃烧器的距离等影响因素,低氮燃烧器在加热炉脱硝改造中的应用取得了较好的效果。     

裂解炉脱硝技术及低NO_x燃烧器改造效果分析

以裂解炉为研究对象,从燃烧生成NO_x的机理出发,分析了当前3种主流降低裂解炉NO_x排放的工艺方案,并结合近期实施的裂解炉燃烧器改造项目的情况,从技术、经济、操作维护、安全等角度进行综合比较和分析,探讨低NO_x燃烧器投用、改造效果。     

裂解炉低氮燃烧器改造后存在问题的原因分析

针对某公司裂解炉在低氮燃烧器改造后存在的问题开展了分析研究,通过对该裂解炉进行单台燃烧器的CFD数值模拟,以及对温度场、速度场、浓度场的数据分析,找出影响炉膛温度场分布、炉膛压力控制以及NO_x排放等达到最佳状态的技术瓶颈,并提出对燃烧器现存结构的改进建议。     

独山子石化老区裂解炉低氮燃烧器改造

独山子乙烯装置(老区)采用美国Lummus技术,由英国斯乃姆公司承包设计建造,设计生产规模140 kt/a。经过2002年改造,由5台裂解炉扩建为7台,生产规模达到220 kt/a。2017年经过调整的裂解炉烟气中氮氧化物含量可以达到国家标准(180 mg/m~3),但氮氧化物含量在170 mg/m~3左右波动,使得裂解炉操作调整范围小,无法满足大负荷生产的需求。为降低裂解炉烟气中氮氧化物含量,同时增大裂解炉操作调整范围,对独山子石化乙烯老区7台裂解炉燃烧器进行低氮改造,改造完成后要求氮氧化物含量达到新的小于100 mg/m~3的国家标准。     

CFD数值模拟技术在裂解炉低氮燃烧器改造中应用及效果分析

利用CFD模拟技术对需改造的裂解炉炉膛应用新型低氮燃烧器后的燃烧状况进行仿真模拟计算,计算和分析了裂解炉的温度场、速度场、浓度场(O_2、NO、CO)和热通量曲线。应用新型低氮燃烧器的模拟计算NO排放值77.7 mg/Nm~3,与改造后的实测数据77 mg/Nm~3对比,二者基本一致,实现了正常运行工况下NO_x的排放值≤80mg/Nm~3。这说明CFD模拟技术对裂解炉低氮燃烧器改造有着重要的指导意义。     

富氧低NOx稳燃技术在300 MW煤粉锅炉机组灵活性调峰中的应用

为了对富氧低NO_x稳燃技术的实际应用效果进行工程示范,针对富氧低NO_x稳燃技术在300 MW亚临界煤粉锅炉上的低负荷稳燃特性进行了实炉试验研究。通过将锅炉A、D层原12台一次风燃烧器改造为富氧低NO_x燃烧器以及对锅炉主要运行参数的测量分析,研究富氧低NO_x稳燃技术对SCR入口的NO_x原始排放浓度、烟气温度,以及对锅炉总体运行特性的影响。实炉试验、日常运行以及第三方完成的性能测试结果表明,原锅炉改造应用富氧低NO_x稳燃技术后,NO_x原始生成量明显降低。改造后的运行实践证明,锅炉最低可在23.5%负荷(70.4 MW)下稳定运行,且同时能保证锅炉出口过热蒸汽参数和再热蒸汽参数达到运行要求、SCR入口烟温维持在280℃以上及NO_x原始生成浓度低于300 mg/Nm3,实现NO_x超低排放。锅炉运行经济性统计分析表明,采用富燃低NO_x稳燃技术后,调峰能力大幅提高,可长期低负荷运行,且可有效投入SCR脱硝系统,锅炉的年平均点火和低负荷稳燃用油量减少了65%。因此富氧低NO_x稳燃技术可实现锅炉的低负荷稳燃及超低排放,且大幅降低锅炉点火及稳燃用油,提高锅炉的经济性。     

裂解炉低氮燃烧器改造综述

介绍了乙烯装置6台裂解炉低氮燃烧器改造的整体状况、改造目标、主要改造内容,改造投用后的运行检测情况。阐述了裂解炉低氮燃烧器改造后正常运行工况调试检测情况,着重介绍了烧焦工况的操作和检测情况,为后续裂解炉烧焦工况操作调整以及同行业低氮燃烧器改造成果的实现提供借鉴。     

低NOx燃烧器在扬子石化10万吨乙烯裂解炉上的应用

为满足环保要求,扬子石化烯烃厂10万吨裂解炉低氮改造选用低NO_x燃烧器并对其炉膛燃烧情况进行了CFD模拟。将该燃烧器应用于扬子10万吨乙烯裂解炉后,实际操作和运行情况表明,完全满足裂解炉的工艺和环保要求。     

裂解炉燃烧传热优化调整

介绍了裂解炉辐射室及对流室的传热原理,分析了采用裂解炉低氧燃烧调整方法后,辐射室炉膛的温度分布变化,提出优化裂解炉辐射室燃烧传热的调整方法。通过分析当前的排放烟气及热效率检测方法,提出以检测排放烟气中一氧化碳含量的方法检查裂解炉运行情况。     

乙烯裂解炉燃烧器技术进展

综述了乙烯裂解炉燃烧器技术开发的最新进展情况,介绍了燃烧器布置优化、底部燃烧器和侧壁燃烧器等新技术以及CFD模拟技术在燃烧器设计和操作等方面的应用情况,这些新技术的成功应用将降低裂解炉烟气中NOx的排放,提高燃烧器的效率和裂解炉的操作稳定性.     

7m焦炉低氮燃烧新技术及应用

利用焦炉烟气回配实现了低氮燃烧,生成的焦炉烟气NO_x含量由回配前的560 mg/m~3降为247. 5 mg/m~3,排放的焦炉烟气NO_x含量稳定在80 mg/m~3以下。氮氧化物减排效果显著,实现了氮氧化物排放的源头治理。     

低氮燃烧技术在煤粉工业锅炉上的应用

为研究空气分级技术在煤粉工业锅炉上的低氮效果,在40 t/h蒸汽锅炉上进行了煤粉分级配风低氮燃烧试验,研究了锅炉负荷、分级配风比例和分级配风方式等条件对NO_x生成的影响。结果表明:未分级配风时,锅炉NO_x初始排放质量浓度随锅炉负荷增大而升高,低氧配风燃烧方式的低氮效率可达15%;分级配风能降低锅炉NO_x初始排放质量浓度,分级配风比例为45%时,烟气中NO_x初始排放质量浓度为175 mg/m3,CO含量72×10-6;分级配风位置越靠近炉膛出口,低氮效果越明显;为达到理想低氮效果,分级配风应有足够动量,以保证充分混合;合理的三次风配风方式对锅炉的燃烧影响较小,锅炉热效率降低幅度0.5%。因此,合理的空气分级配风技术用于煤粉工业锅炉上,可在基本不影响锅炉效率的条件下达到降低锅炉NO_x初始排放的目标。     

耐火材料燃气窑炉的氮氧化物减排技术研究

为降低工业燃气窑炉的NO_x排放浓度,寻找适合耐火材料燃气窑炉的氮氧化物减排的解决方案,开展了对实验室1 m~3高温梭式窑(1 800℃)和生产企业的耐火材料燃气高温隧道窑的低氮氧燃烧技术与烟气干法催化吸附的试验研究,以及对烟气组成的实测与分析。结果表明:采用低NO_x预混型高速燃烧器可从源头减少NO_x生成,燃烧产物喷出速度在100 m·s~(-1)以上,能显著降低高温燃气窑炉NO_x排放浓度,实现过程减排(减排量40%),减除投资和运行费用较高的烟气脱硝负担;对于使用温度1 400℃以下的燃气窑炉使用此技术NO_x排放浓度100 mg·m~(-3);对于使用温度1 400℃以上的燃气窑炉通过源头控制、过程减排,使烟气中NO_x显著降低,末端治理再采用无机复合固体吸附剂干法催化吸附技术,可以在相对比较低的投入条件下取得理想的减排效果,NO_x排放浓度50 mg·m~(-3),实现了NO_x超低排放的要求。     

聚酯装置热媒炉低氮氧燃烧器改造

介绍了低氮氧化合物的生成机理,提出了降低聚酯热媒炉低氮氧化合物排放的燃烧器2个改造方案。从燃料气分级、烟气内回流、安装截止阀等方面介绍了新燃烧器基本结构和特点。通过施工和调试进一步对洛阳石化聚酯装置3台热媒炉低氮氧燃烧器的成功改造进行详细说明。     

新型W火焰低氮燃烧系统开发与应用

为解决W型火焰锅炉NO_x排放浓度高的问题,基于煤燃烧的NOx生成与还原机理,提出了煤粉预分离浓缩和空气深度分级的新型直流型W火焰低氮燃烧系统,研究了燃尽风率、煤粉浓缩、二次风分配等因素对炉内空气动力场、燃烧及NO_x排放的影响,并对2个电厂的300 MW级亚临界机组W火焰锅炉进行了低氮燃烧改造。改造后的实测结果表明,采用优化的新型W火焰低氮燃烧系统后,当燃用Vdaf=13%~14%贫煤、机组负荷在160~320 MW时,锅炉的NO_x排放浓度由改造前的1 200 mg/m~3左右降至564~680 mg/m~3。     

燃气锅炉中NO2的生成规律研究

天然气燃烧过程主要污染物是NO和NO_2。针对部分燃气锅炉NO_2排放较高的情况,开展了中试实验和数值模拟,研究天然气燃烧过程NO_2生成规律。结果表明当锅炉采用"燃烧器分级燃烧+烟气再循环"的低氮燃烧策略时,如果燃烧器的伴流风与燃料的混合被推迟,则NO_2的生成量较大,最高超过总NO_x生成量的50%,空气和燃料充分混合的条件下NO_2生成量较少。NO_2在热燃烧产物与冷空气碰撞的交界面上大量生成,NO_2生成的温度窗口是800～900 K。NO_2主要通过NO与HO_2的反应生成,NO_2分解后又生成NO,NO_2的生成不会显著影响燃烧过程总NO_x的排放。     

油田燃气锅炉低氮燃烧控制

NO_x是大气的重要污染物之一,而燃气锅炉则是NO_x的主要来源。本文从燃气锅炉低氮燃烧控制的重要性入手,基于燃气锅炉NO_x的生成机理,分析了燃气锅炉低氮燃烧控制的相关技术。通过综述空气预处理、优化燃气与空气比例以及创新低NO_x燃烧器与锅炉结构这三方面实现低氮燃烧的方式,提出降低NO_x的排放量,减少空气污染的控制建议。