助燃空气加湿对燃气锅炉低氮燃烧性能的影响

为降低燃气锅炉的NO_x(氮氧化物)排放质量浓度,可以利用助燃空气加湿方法实现燃气锅炉降氮,重点针对该方式的燃烧过程和实施效果开展模拟与实验研究。研究不同助燃空气含湿量对燃气锅炉排烟温度、NO_x排放质量浓度的影响规律。结果表明,助燃空气加湿可以明显降低炉膛出口的NO_x平均排放质量浓度。当助燃空气加湿至76.90 g/kg时,燃气锅炉的NO_x排放质量浓度可降低至38.05 mg/m³,降氮效率高达71.96%。当助燃空气含湿量高于57.30 g/kg时,炉膛出口的CO质量浓度增长率急剧增加,燃烧的稳定性变差,继续提高助燃空气中的水蒸气含量不利于燃气锅炉的稳定运行。提出的助燃空气加湿技术为已有燃气锅炉的低氮改造方面提供技术参考。     

喷淋式烟气源热泵冷凝余热回收系统性能分析

受限于锅炉房的建造环境,采用喷淋塔回收烟气余热时,热网回水往往是唯一的冷源选择。但回水温度过高时无法回收烟气潜热,造成大量浪费。为实现高效的全热回收,本文提出了一种直接接触式换热器与压缩式热泵耦合的烟气冷凝余热回收系统,旨在通过热泵对低品位热能的提取能力制造人工冷源以满足回收烟气潜热的温度需求。实验研究了系统在变热泵冷凝端进口水流量、温度工况下的余热回收能力和供热能力。结果表明,以输入燃气的最低热值为基准,系统在全工况下的供热效率均超过100%,具备优秀的供热能力。在热泵冷凝端进口水温50℃、流量40L/min的工况下,系统的排烟温度可降至26.9℃,余热回收效率可达13.85%。此外烟气中的水蒸气冷凝量为6.5～7kg/h,证明系统可以在实现高效余热回收的同时具有优秀的余水回收能力。实测每年可节省约1966.42m³燃气,投资回收期约为3.33年,具备优秀的节能与经济效益。     

烟气外循环技术在富氢燃气锅炉低氮改造中的应用

基于富氢燃气锅炉烟气中氮氧化物(NO_x)浓度为92 mg/m³的排放现状，采用烟气外循环技术对富氢燃气锅炉进行低氮改造，将NO_x排放降低到50 mg/m³以下，符合排放标准。同时，对烟气外循环技术出现的冷凝水问题，提出针对性的措施。     

甲乙酮装置热媒炉低氮燃烧技术改造

甲乙酮装置热媒炉烟气中NO_x的含量大约为130 mg/m³，从NO_x生成机理出发，采用分级燃烧技术、助燃空气-烟气内循环技术、燃料-烟气内循环技术和二次风布置技术相结合的改造方案，可显著降低热媒炉烟气中NO_x排放浓度。NO_x排放浓度从改造前的130mg/m³下降至45 mg/m³以内，满足当地环保部门超低NO_x排放限值的要求。     

450 kt/a合成氨装置一段炉烟气NOx减排措施

中国石油独山子石化塔里木石化分公司450 kt/a合成氨装置采用丹麦托普索传统蒸汽转化工艺。鉴于近年来环保要求的提高,塔石化不断进行摸索与探究,全面分析一段炉烟气中NO_x的来源,通过适当降低一段炉烟气过剩空气系数(一段炉烟气氧含量大致由2.83%降至1.90%)、优化弛放气氨回收系统运行工况(降低入一段炉弛放气氨含量),并适当降低一段炉炉膛燃烧温度以降低一段炉出口转化气温度等,有效减少了一段炉烟气NO_x排放量,完成了全年NO_x排放目标,保护了环境,并降低了系统能耗。此种工艺操作优化是目前最经济、最直接的一段炉烟气NO_x减排手段,可为业内提供一些参考与借鉴。     

传统燃气锅炉节能技术研究现状

本文针对传统燃气锅炉能耗浪费及氮氧化物排放的问题,通过分析国内外燃气锅炉的发展现状及国内目前常用的锅炉烟气余热回收技术,并着重介绍了锅炉烟气余热回收的两种技术,直接接触冷凝式及间接接触冷凝式,为进一步研究传统燃气锅炉的节能换热技术,奠定了重要的理论基础。     

玻璃熔窑烟气再循环联合燃尽风燃烧数值模拟

玻璃熔窑在采用高温低氧燃烧(HTAC)技术的条件下使用烟气再循环联合燃尽风燃烧对降低NO_x排放有极其显著的效果。基于数值计算方法建立了烟气再循环联合燃尽风燃烧数学模型,并通过实际运行数据与仿真结果对比验证了该模型的可靠性。研究表明：(1)随着烟气循环率增长,炉膛火焰温度下降,小炉出口NO_x浓度下降;(2)加入燃尽风有利于提升烟气对玻璃液的热通量;(3)本研究条件下烟气再循环联合燃尽风降氮燃烧优化运行参数为：烟气循环率5%,燃尽风率20%;在优化参数下运行时,其对应的NO_x质量流量为0.009 51 kg·s^-1,热通量为41.54 kW·s^-1,与基础工况(循环率0、燃尽风率0)相比,NO_x排放浓度下降60.73%,烟气与玻璃液间热通量增加13%;而与循环率0、燃尽风率20%的工况相比,NO_x浓度下降49.4%,烟气与玻璃液间热通量下降3.7%。为玻璃熔窑NO_x减排提供了理论支持。     

多元耦合低氮燃烧技术在蒸汽锅炉中的应用

采用低氮燃烧器、烟气外循环、分级分区燃烧多元耦合低氮燃烧技术,将两台75 t/h蒸汽锅炉进行技术改造措施。改造后烟气中NO_x浓度由改造前的104.2 mg/m³降至40.6 mg/m³,烟尘浓度由改造前的5.6 mg/m³降至4.1 mg/m³,SO₂浓度为9.6 mg/m³,年均减少NO_x排放50.9 t/a,年均减少颗粒物排放0.7 t/a,烟气中SO₂、NO_x及颗粒物含量均满足《锅炉大气污染物排放标准》(DB61/1226—2018)排放浓度限值。     

冷凝换热与协同脱硫性能实验分析

锅炉排烟中含有大量水蒸气，直接排放不仅会造成资源和能源的浪费，还会形成白烟，造成视觉污染和局部雾霾，采用凝结换热技术可有效回收排烟余热，并协同脱除部分污染物。本文设计并搭建了天然气燃烧热态实验台，对烟气横向冲刷水平光管的凝结传热特性展开实验研究，分析对比了过量空气系数、给水温度对凝结换热强弱的影响，拟合出2205不锈钢/PTFE两种换热器的水蒸气冷凝率量纲为1准则关联式。此外，基于搭建的SO₃/H₂SO₄雾化蒸发冷凝实验系统，进一步研究分析了不同工况下烟气中SO₃/H₂SO₄的冷凝脱除规律。实验结果表明，2205冷凝换热器冷凝率为19.53%～85.57%，最大凝结换热系数为250.68W/(m²·K)；氟塑料冷凝换热器冷凝率为4.92%～42.04%，最大凝结换热系数为131.09W/(m²·K)。同时，SO₃/H₂SO₄气体冷凝脱除率随着给水温...     

LZ-5GⅢ型助燃脱硝剂在重油催化裂化装置上的应用

某石化企业催化装置烟气中NO_x含量超标,不符合国家环保规定。为此,该企业通过加注某公司生产的LZ-5GⅢ型助燃脱硝剂来控制氮氧化物排放浓度,试用结果表明,催化烟气中NO_x浓度可控制在100mg/Nm³以下。     

延迟焦化装置加热炉烟气余热深度回收利用方案与工程实测

针对石化延迟焦化装置加热炉排烟温度高、腐蚀性强、余热回收难题,以山东某石化80万t/a延迟焦化装置加热炉节能改造为例,基于烟气特点研究基础上,提出烟气余热深度利用节能改造方案,采用自主研发防腐高效低阻烟气冷凝热能回收装置并进行工程跟踪检测。研究表明,额定工况下,加热炉排烟温度由200℃降至40℃,节能15.6%;部分负荷工况下,加热炉排烟温度由150~180℃降至40℃,节能13.5%~14.6%,回收冷凝水33.1~46.4 t/d,明显减少了雾气排放,节能、节水、环保、经济效益显著。     

适应深度调峰的循环流化床NOx排放建模

为响应“十九大”绿色环保精神，满足循环流化床机组超低排放需求，建立准确的NO_x排放浓度机理控制模型对于设计循环流化床机组脱硝自动控制方法具有重大意义。从循环流化床锅炉燃烧机理切入，建立即燃碳模型，并将燃料氮分为挥发分氮与即燃碳氮2部分构建NO_x炉内自生成模型；考虑CO和即燃碳对NO_x的还原作用推导NO_x自还原模型；构建选择性非催化还原脱硝模型，综合以上模型建立了适应深度调峰的循环流化床NO_x排放模型。探究了机组深度调峰下运行参数与NO_x排放浓度的关系以及与选择性非催化还原脱硝效率的影响因素。仿真验证试验表明建立的循环流化床NO_x模型取得了较好仿真效果，稳态工况的模型计算值平均预测时间为114 s,与实测值的平均相对误差为2.50%;深度调峰下的模型计算值平均预测时间为126 s,与实测值的平均相对误差为5.42%。模型计算量较实测量提前2～3 min,具有一定预测效果。NO_x排放浓度模型可为今后循环流化床机组适应...     

高含水菌渣流化床燃烧NOx、SO2排放特性

采用流化床反应器，研究了高含水抗生素菌渣直接燃烧的NO_x、SO₂排放特性。结果表明，增加过量空气系数，NO_x排放浓度升高，SO₂排放浓度降低；升高燃烧温度，NO_x及SO₂排放浓度均升高；随着燃料含水率的增加，NO_x及SO₂排放浓度均呈现先降低后升高的趋势。空气分级燃烧能有效降低NO_x排放，二次风率增加，NO_x排放浓度显著降低；当二次风率为3/7时，NO_x排放浓度较传统燃烧降低50%。添加CaCO₃进行炉内脱硫，实验结果显示：随钙硫摩尔比（Ca/S）增加，SO₂排放浓度下降，当Ca/S 3时，SO₂排放浓度降低到25 mg·m^-3以下，脱硫效率超过99%。     

光伏玻璃窑炉烟气中NOX控制管理

光伏玻璃制造中窑炉烟气里的NO_X是大气主要污染物之一，根据玻璃窑炉温度较高的特性，其热力型NO_X是主要产生途径，受燃烧区域温度、空气过剩系数等影响。随着国家对大气污染物排放要求的不断提高，控制玻璃熔化过程以及加强余热系统烟气治理变得尤为重要。针对NO_X的控制与管理，从源头出发，分析NO_X形成的影响因素及治理方案，通过控制玻璃窑炉熔化的空气过剩系数、火焰的状态、烟气在高温区域的停留时间以及余热设备的优化等，减少NO_X的生成，提高NO_X的治理效率，从而降低NO_X排放的浓度值，降低环保运维成本。     

350 MW超临界循环流化床锅炉SO2、NOx及粉尘排放特性试验

为了解煤泥、煤矸石等多元低热值煤掺烧下CFB锅炉污染物生成排放特性，以某电厂350 MW超临界CFB锅炉为研究对象，基于现场运行实测数据，研究了该锅炉在30%～99%负荷率下烟气SO₂、NO_x生成及粉尘排放随负荷变化的特性，并分析了锅炉运行负荷、平均床温、过量空气系数及流化风率等关键运行参数对其生成与排放水平的影响。试验结果表明，该机组在30%～99%全负荷条件下总排放口烟气污染物排放均能够满足超低排放标准；SO₂、NO_x排放浓度随锅炉负荷的降低基本呈现先降低后迅速升高的趋势，粉尘排放浓度随锅炉负荷的降低而降低；所研究关键运行参数中，锅炉床温对SO₂、NO_x生成与排放水平起主导作用；低负荷下锅炉平均床温较低、炉膛过量空气系数较大，SO₂、NO_x生成浓度偏高，且二者排放浓度与过量空气系数及流化风率基本呈正相关。综合考虑，应适当控制锅炉平均床温在800℃以上，过量空气系数应不高于1.3为宜；低负荷下可采取烟气再循环措...     

煤基乙醇装置燃气加热炉NOx减排技改总结

陕西兴化集团有限责任公司100 kt/a煤基乙醇装置于2017年建成投产，2021年12月咸阳市环保部门发文要求燃气加热炉尾气NO_x排放指标按特别排放限值(NO_x含量<100 mg/m³)执行，煤基乙醇装置加热炉尾气无法实现达标排放，NO_x减排改造迫在眉睫。为此，从NO_x产生机理入手，通过深入分析与调研市场现有低氮燃烧改造技术的优劣，结合装置的实际情况，决定对3台燃气加热炉进行改造——将加热炉燃烧器更换为一种融合了高分级燃料和烟气内循环技术的超低氮燃烧器。改造后，经测算，年可减排NO_x 2.308 t、减排烟气992.4 km³,年节约燃气(天然气)费用13.69万元，带来良好生态效益的同时还产生了一定的经济效益。     

成对电解两级氧化工艺脱除烟气中NOx的研究

在隔膜电化学反应器中,通过成对电解同时获得阳极活性氯溶液和阴极H₂O₂溶液,实现了对烟气中NO_x的两级氧化脱除。通过实验验证成对电解所构建的两级氧化的脱除效果,并对影响装置NO_x脱除率的各种因素进行了研究。结果表明,成对电解能够高效脱除烟气中的NO_x;在阴极空气流量为1 L/min、电流密度为1.5 mA/cm²、烟气NO质量浓度为1 000 mg/m³、烟气流量为0.5 L/min的条件下运行60 min,获得了对NO_x 95.6%的脱除率。     

基于钠基吸附剂的烟气脱碳系统余热利用研究

针对基于钠基固体吸附剂的燃烧后脱碳技术应用于燃煤电厂后综合能耗偏高的问题,本文提出与供热机组结合的碳捕集/供热双机组系统,利用低温热网回水回收系统低品位余热。依据双机组的抽汽混合与否构建了两种系统流程,分析了两种不同方案下的系统性能。研究结果表明,在有效回收脱碳系统碳酸化反应余热后,独立抽汽方案中碳捕集综合能耗从4.05GJ/t CO₂降低至1.26GJ/t CO₂,而混合抽汽方案中碳捕集综合能耗降低至1.13GJ/t CO₂,同时双机组系统的热网供热量较单供热机组分别增加了67.5%和72.8%,经济效益显著。分析了混合抽汽方案的系统中碳捕集综合能耗随相关运行参数变化的规律,发现碳酸化反应温度和热网回水温度因为能够直接影响系统余热利用程度因而更易对碳捕集综合能耗产生影响。     

垃圾衍生燃料在水泥窑分解炉内的减氮效应

将垃圾衍生燃料(RDF)作为替代燃料投加到水泥窑炉内进行高温焚烧，是水泥工业降低熟料生产过程中化石燃料消耗的主要技术手段之一。本文在管式炉中研究了粒径和助燃空气温度这两个因素对RDF热解燃烧气体组分的影响，并利用CFD软件模拟了RDF在分解炉内的减氮效应。研究结果表明：对不同粒径的RDF颗粒，总体上呈现出热解燃烧气体中CO、C_mH_n和H₂还原性小分子气体浓度随着助燃空气温度的升高而增加。基于华新某工厂的运行工况进行了CFD模拟计算，当RDF的粒径分布取<50 mm(占80%)，三次风温度为900℃时，过剩空气系数取1.2，燃烧室出口NO_x浓度小于280 ppm，减氮效果明显，与实际情况一致。     

水热媒技术在加氢裂化加热炉烟气余热回收系统中的应用

为提高加热炉的效率和避免露点腐蚀,大连石化公司360万t·a-1加氢裂化装置的烟气余热回收系统采用水热媒余热回收技术,以中压除氧水为热载体,利用从烟气中回收的热量来加热预热助燃空气,达到降低排烟温度、减少燃料消耗、提高加热炉热效率和减少低压蒸汽消耗的目的.介绍了水热媒技术的原理、特点、工艺流程以及项目预期达到的效果.