助燃空气加湿式燃气锅炉低氮排放方式研究

提出了助燃空气加湿式燃气锅炉低氮排放方式及热网利用余热与强化降氮2种不同运行模式。搭建了系统实验台,研究了液气比、助燃空气含湿量、运行模式对燃气锅炉降氮效果的影响。结果表明:提高助燃空气含湿量对降低燃气锅炉氮氧化物浓度效果显著;2种运行模式均可以大幅度降低氮氧化物排放浓度,甚至比燃气锅炉排放标准最新限值还低;相比热网利用余热运行模式,强化降氮运行模式的降氮效果更明显,可达到23.1 mg/m³,可获得较高的低氮改造补贴;热网利用余热运行模式不仅可以使既有燃气锅炉达到氮氧化物排放标准,还具有较高的锅炉热效率,节能与环保的综合效益更好。     

玻璃行业脱硝系统中氨逃逸的精准控制

该文以超白玻璃行业某烟气治理工程项目为例,针对超白玻璃窑炉特殊的烟气性质,采用触媒陶瓷一体化烟气治理技术,最终总排口污染物排放浓度NO_x<100 mg/Nm³,SO₂<50 mg/Nm³,粉尘<10 mg/Nm³。针对玻璃行业因窑炉换火而导致氨逃逸超标的问题,采用最新研究的喷氨自控技术,最终总排口氨逃逸浓度<8 mg/Nm³,该技术的成功应用解决了困扰玻璃行业多年的换火期间氨逃逸超标的问题,进一步降低了氨的消耗量,减少了运行成本。     

北京市小区集中供热燃气锅炉NO_x排放现状及分析北大核心

对北京市85台小区集中供热燃气锅炉的NO_x排放情况进行了实测,测试数据表明:燃气锅炉NO_x平均排放质量浓度为125 mg/m^3,且25%的锅炉NO_x排放质量浓度大于150mg/m^3;锅炉负荷率对NO_x排放质量浓度的影响不明显;随过量空气系数增加,NO_x排放浓度呈先升后降的趋势;锅炉热效率和NO_x排放浓度存在对立关系。为降低集中供热燃气锅炉NO_x排放量,建议采用低氮燃烧机、烟气再循环和安装脱硝装置3种措施。     

北京市小区集中供热燃气锅炉NO_x排放现状及分析

对北京市85台小区集中供热燃气锅炉的NO_x排放情况进行了实测,测试数据表明:燃气锅炉NO_x平均排放质量浓度为125 mg/m~3,且25%的锅炉NO_x排放质量浓度大于150mg/m~3;锅炉负荷率对NO_x排放质量浓度的影响不明显;随过量空气系数增加,NO_x排放浓度呈先升后降的趋势;锅炉热效率和NO_x排放浓度存在对立关系。为降低集中供热燃气锅炉NO_x排放量,建议采用低氮燃烧机、烟气再循环和安装脱硝装置3种措施。     

燃气-空气双分级低氮燃烧器数值模拟

研究设计了燃气-空气双分级低氮燃烧器,通过CFD软件FLUENT建立低氮燃烧器三维数值模型,并进行模型验证,模拟结果与实际情况较为吻合,能够较为准确地预测NO_x生成量的变化规律。主要从燃气配比、一级过剩空气系数及内筒直径3方面对燃料-空气双分级结构进行研究,寻求燃烧特性和NO_x生成规律。研究发现:燃气分级对温度分布及NO_x排放具有重要的影响,当一级燃气配比为10%时,火焰分配较为分散,温度低且高温区域较少,NO_x质量分数较低。二级燃烧区对NO_x生成影响作用弱于一级燃烧区,一级燃烧区的状态为燃烧器NO_x生成的主要影响因素。一级过剩空气系数宜处于0.7～1.45范围,考虑到燃烧稳定性,一级过剩空气系数应取较小值。内筒直径适量增大,可以达到改善一级燃烧状态,降低NO_x排放的目的。     

生物法联合工艺处理丙烯酸(酯)生产废水处理站废气

作为一种重要的化工原料,丙烯酸(酯)年产量很大,其生产过程排放的废气量不容小觑。丙烯酸(酯)生产废水是重要的废气逸散源,以丙烯酸(酯)生产废水处理站挥发产生的废气为处理对象,设计选用生物过滤+氧化喷淋+活性炭吸附(应急)的组合工艺,处理后废气中氨、硫化氢、苯、甲苯、丙烯酸、丙烯醛、甲醛、非甲烷总烃和臭气浓度的排放浓度分别降至未检出、未检出、2. 35 mg/m³、9. 24 mg/m³、0. 98 mg/m³、1. 12 mg/m³、0. 74 mg/m³、12. 2 mg/m³和295,满足上海市《恶臭(异味)污染物排放标准》(DB 31/1025—2016)、《石油化学工业污染物排放标准》(GB31571—2015)、上海市《大气污染物综合排放标准》(DB 31/933—2015)、上海市《城镇污水处理厂大气污染物排放标准》(DB 31/982—2016)要求,实现达标排放。该联合工艺运行成本为0. 003 6元/m³,运行成本低...     

天然气利用对大气环境及节能减排的贡献

通过对比发电领域、建筑陶瓷领域天然气与煤炭排放量,分析天然气利用对佛山大气环境的贡献以及预测排放量。“十四五”期间,佛山市天然气的总消费量预计为200×10⁸ m³, NO_x、SO₂、烟尘、CO₂减排量分别为20.7×10⁴、75.3×10⁴、17.8×10⁴、5 605×10⁴ t。在发电领域,与燃煤相比,每利用1×10⁸ m³天然气约可减少能源消耗(以标准煤计)5×10⁴ t,万元工业产值综合能耗可降低30%左右。天然气在排放绩效、减排成本、占地面积等方面均优于煤炭,具有较好的环境效益。     

大型供热锅炉燃用兰炭试验研究

采用热功率为70MW的天然气-煤粉双燃料热水锅炉进行兰炭燃烧试验,试验内容包括前期试验、满负荷运行试验。前期试验内容:考察燃用兰炭时,点火、负荷提升、停炉过程锅炉的运行状态。在有无伴燃条件下,兰炭燃烧是否满足锅炉正常运行要求。满负荷运行试验内容:考察兰炭直接点火可行性,以及满负荷状态下锅炉运行状况、炉膛出口烟气污染物排放情况。前期试验:配合燃油、天然气长明火伴燃,燃用兰炭点火成功。在负荷提升阶段以及逐步撤销燃油、天然气长明火伴燃过程中,炉膛的温度分布基本一致,炉膛负压、烟气氧含量也在合理区间。说明燃用兰炭时,燃烧器可以有效完成燃烧组织,即使在没有伴燃条件下,锅炉也可平稳运行。停炉过程平顺,参数与燃用煤粉时相差不大。满负荷运行试验:直接点燃兰炭的点火方式可行。锅炉负荷提升能力良好,可以满负荷甚至超负荷运行,各项运行参数稳定正常。在设计负荷条件下,炉膛出口烟气中氮氧化物质量浓度的变化范围为300～350 mg/m~3,二氧化硫的质量浓度为530 mg/m~3左右,比燃用煤粉时低,燃用兰炭的环保性更好。     

大型天然气/煤粉双燃料锅炉在集中供暖领域的应用

针对燃气锅炉应用中存在的燃料供应稳定性不足的问题,结合煤粉锅炉的燃料价格低、燃料稳定性高的特点,开发了一种新型燃气/煤粉双燃料集中供暖锅炉系统,可在一套系统中分别实现燃用燃气和煤粉的功能,并在70MW热水锅炉项目上进行了应用。应用实践表明,燃气/煤粉双燃料锅炉系统可实现燃料切换和互补,保证供暖的稳定性和安全性。锅炉系统在燃用燃气和燃用煤粉的工况下均可达到高效低排放运行。燃气运行工况,锅炉热效率达到95.2%,NO_X排放为40.73mg/m~3;煤粉运行工况,锅炉热效率可达到92.92%,颗粒物、SO_2、NO_X排放分别可达到3mg/m~3、15mg/m~3和48mg/m~3。深度空气分级配风在燃用燃气和煤粉工况下均可起到较好的低氮燃烧效果。燃气工况可不采用其他措施直接达到超低排放要求;煤粉工况NO_X初始排放小于400mg/m~3,结合SCR脱硝可达到超低排放要求。其他运行条件不变,NO_X初始排放均随锅炉负荷提高而有所升高,燃气工况由于NO_X排放主要受温度影响,其升高幅度高于煤粉工况。     

家用燃具低氮燃烧技术分析

分析燃气供暖热水炉和家用燃气快速热水器常用的低氮燃烧技术的原理和特点,包括完全预混燃烧、水冷低氮燃烧器、浓淡燃烧、烟气再循环以及增加单片燃烧器数量等技术。完全预混燃烧、水冷低氮燃烧器、浓淡燃烧均能实现额定热负荷时NO_x排放较低,但各技术也有相应的难点。完全预混燃烧对燃气空气比例控制要求高,只有在最优的空燃比下,完全预混燃烧才能有最佳效果,且经济成本较高。水冷低氮燃烧器容易产生离焰等问题,不易满足GB 25034—2020《燃气采暖热水炉》的要求。浓淡燃烧的过剩空气系数过小时,烟气中CO体积分数过高,不易满足GB 25034—2020的要求。对于烟气再循环技术,需要确定合理的烟气再循环比例才能够实现低氮燃烧。增加单片燃烧器数量能够降低额定热负荷下的烟气中NO_x体积分数,且使常规大气式热水炉的NO_x排放等级从3级升至4级,经济成本相比其他技术更低。由于热水炉和热水器的体积偏小,改变一次空气系数或助燃空气加湿虽然能够降低烟气中NO_x体积分数,但实际试验结果显示降低效果有限。     

蒸汽泵烟气余热回收供热系统技术经济性分析

基于蒸汽泵烟气余热回收技术,将常规燃气锅炉供热系统改造为蒸汽泵烟气余热回收供热系统。介绍3种蒸汽泵烟气余热回收供热系统流程,测算蒸汽泵烟气余热回收供热系统节气量、增量投资回收期,评价系统改造经济性。3种蒸汽泵烟气余热回收供热系统分别为单冷源两塔系统、双冷源两塔系统、双冷源三塔系统。与改造前相比,蒸汽泵烟气余热回收供热系统的系统热效率得到不同提升,特别是双冷源三塔系统,系统热效率由改造前的92.5%,提升至99.9%,1个供暖期的天然气节气量达到8.19×10⁴ m³。单冷源两塔系统、双冷源两塔系统、双冷源三塔系统的增量投资回收期分别为15.8、12.3、9.0 a,双冷源三塔系统的经济性最佳。     

基于排烟余热深度利用的燃气锅炉低污染排放方案优化

针对燃气锅炉排放物氮氧化物含量高、雾气大,降氮改造通常导致锅炉效率降低、烟气回流易造成锅炉腐蚀,为保证锅炉房内空气环境要求需要增加能耗等问题,提出了基于烟气冷凝热能和烟气冷凝水深度回收,排烟余热加热热网水、助燃空气及供暖气流的燃气锅炉低氮排放优化方案。以排烟温度已降低到70℃以下、热效率达到95%以上的北京某29 MW燃气供热锅炉增效、降氮、减排和近无烟排放改造工程为例,进行了节能、节水、除雾、降氮等技术经济效益分析。实测结果表明,不同锅炉负荷下,烟气温度从48.6~60℃降至37.6~46℃,节能5.2%~8.4%,单位容量锅炉(700kW)回收烟气冷凝水0.68~1.54t/d,氮氧化物质量浓度降至30mg/m3以下,烟气除水(雾)率可达66%,节能、节水、环保效果显著。     

多孔陶瓷板催化燃烧炉窑特性研究

基于催化堇青石蜂窝陶瓷板研制完全预混循环水冷燃烧器,应用于天然气催化燃烧炉窑系统。在炉门开启工况下,研究炉窑的一次点火升温曲线、陶瓷板表面温度分布及过剩空气系数对炉窑污染物排放的影响。在炉门关闭工况下,研究输入功率对炉窑污染物排放、辐射热流量、辐射效率的影响。燃烧器的一次点火升温经历气相燃烧—火焰吸附—缓慢升温—稳定燃烧4个阶段,通过选用适当热导率的多孔介质可以缩短燃烧器的点火升温时间。炉门开启阶段,随过剩空气系数增加,燃烧器壁面垂直温度梯度逐渐减小,催化陶瓷板表面平均温度先增后减,当过剩空气系数为2.0时,垂直温度梯度为0.3 K/cm,表面平均温度达到最大值973 K。炉门开启阶段,CO、NO_x体积分数随过剩空气系数增加而增大,当过剩空气系数为2.1时,CO、NO_x的最大体积分数分别为10×10^-6和14×10^-6,CH₄体积分数始终为0。炉门关闭阶段,随着炉窑输入功率增加,CO、NO_x、CH₄体积分数逐渐降低,最大体积分数分别为...     

辐射热作用下金属钠燃烧现象试验研究

在辐射热通量为25~60kW/m²条件下对利用锥形量热仪对金属钠的燃烧现象进行了研究,测量了燃烧尾气中的氧气含量与剩余物料的质量。结果表明:随着环境热通量增加,金属钠燃烧现象存在较大差异性,残留物数量逐渐减少至完全参与燃烧。当辐射热通量小于30kW/m²时,金属钠未出现明火燃烧;在外界辐射热通量为50~60kW/m²时,金属钠发生较不稳定、不充分的明火燃烧;当辐射热通量大于60kW/m²时,金属钠发生较为稳定且全面的明火燃烧。     

高强度红外燃烧器的研究

采用金属纤维网与泡沫陶瓷板（氧化锆板）组合的头部结构,以完全预混燃烧技术改善燃烧工况,设计了一款高强度红外燃烧器。介绍燃烧器头部结构、燃烧控制系统、点火装置及火焰检测。通过冷态实验,探究了头部的阻力来源。头部阻力主要来源于金属纤维网,泡沫氧化锆板的阻力占比较小,更换不同孔隙密度的泡沫氧化锆板对头部阻力影响较小。通过热态实验,检测了过剩空气系数与污染物排放的关系。相较于金属纤维网燃烧器,在相同过剩空气系数下,CO排放始终维持较低水平,NO_x排放受过剩空气系数与多孔介质结构特性耦合影响。对高强度红外燃烧器的热流密度进行计算,热流密度最高可达4 930 kW/m²,燃烧器长时间工作且过剩空气系数处于1.5左右时,能够实现较好的运行工况,达到较低的污染物排放。     

内循环厌氧反应器——好氧工艺处理果汁生产废水

采用内循环厌氧反应器(IC)/好氧生物工艺处理高浓度苹果汁生产废水。废水水量为1 200 m³/d,进水COD为2 000～10 000 mg/L,pH值为5～7。废水经处理后,出水COD≤60mg/L,满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级B排放标准。IC反应器对COD的去除率高达90%以上。该工程投资为425万元,运行电费为1. 85元/m³,药剂费约0. 96元/m³。     

热力站燃气供暖热水炉调峰效果及污染物排放

将济南某住宅小区作为研究对象,为满足严寒期供热需求,在热力站增设6台燃气供暖热水炉,用于调峰。实施调峰时,将部分热力站换热器出水引入热水炉进行二次加热,与未经热水炉二次加热的换热器出水混合后达到设定温度。在严寒期,对6台热水炉热效率、调峰效果、氮氧化物排放量进行实测计算与评价。热水炉正平衡热效率范围为95.62%～96.12%,反平衡热效率范围为96.70%～96.83%,二者非常接近。混水温度达到设计要求,说明热水炉的调峰效果良好。基准含氧量下一氧化氮质量浓度为18.75 mg/m³,低于DB 37/2374—2018《锅炉大气污染物排放标准》规定的排放限值。     

生物质成型燃料工业锅炉的设计及测试结果

介绍了生物质成型燃料的燃料特性及燃烧特性。对燃用生物质成型燃料链条炉排蒸汽锅炉的设计进行探讨,实测某型号锅炉的热效率、烟气污染物排放质量浓度,与相同蒸发量燃煤蒸汽锅炉(燃用II类烟煤)的燃料成本进行了比较。该型号锅炉的实测热效率达88%,烟气污染物排放质量浓度分别为:烟尘1.3mg/m3、二氧化硫24.0mg/m3、氮氧化物91.2mg/m3,远低于相关标准的限值。燃料成本比燃煤锅炉低37%左右。     

废水处理工程设计实例及运行效能分析

为解决某养殖场200 t/d废水处理问题,文中采用“絮凝沉淀预处理+接触氧化法+MBR”工艺对废水进行处理,工程稳定运行后,出水水质COD_cr约为134.4 mg/L、NH₃-N约为36 mg/L,远低于GB 18596—2001《畜禽养殖业污染物排放标准》排放标准限值,并介绍了工艺流程及构筑物的相关设计参数。效能分析表明,该工程运行费用为1.9元/m³废水,日运行费用378元,低于同类处理工程。     

中小学校园零碳运行潜力分析

本文以南京三所学校为例,建立其运行阶段碳排放与光伏减碳模型,探究不同情境下中小学校零碳运行可能性。结果显示：在情景Ⅰ中,以目前校园碳排放与碳汇系统很难做到零碳运行;情景Ⅱ中最佳情形下三校零碳指标与运行碳排指标差值仅为1.67 kgCO₂/m²·a、1.22 kgCO₂/m²·a和0.0028 kgCO₂/m²·a,案例中的初中校园基本可以达到零碳运行目标。