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。     

真空相变加热炉内燃烧特性模拟

真空相变加热炉具有排烟温度低、热效率高等特点。针对某油田用300 kW真空相变加热炉内燃烧进行模拟研究，分析不同负荷下炉内温度场、NO_x浓度场和速度场的分布特性。结果表明：各负荷在截面高约1.7 m处平均温度均达到峰值，且排烟温度在148.2—177.1℃之间；额定负荷下出口NO_x排放质量浓度为52.4 mg/m³;在120%负荷下炉内高温区域扩大，NO_x排放增大为72.4 mg/m³;炉内高温烟气呈螺旋上升状，中心区域可引射烟气回流，从而降低中心火焰温度；该结构炉膛底部存在流体滞留区，通过模拟发现将炉膛底部和燃烧器改为12°倾斜结构，可消除底部滞留区，并在额定负荷下NO_x排放质量浓度降低为45.7mg/m³,满足排放标准。为优化真空相变加热炉结构设计提供了参考。     

660 MWe机组煤粉炉耦合生物质气燃烧污染物排放分析

为分析煤粉炉掺烧生物质气对耦合锅炉运行性能的影响，基于660 MWe燃煤锅炉和30 t/h生物质气化炉，搭建生物质气化耦合燃煤锅炉系统模型。在额定工况下，选取松木、木屑、污泥3种生物质，研究气化过程；并将最佳气化条件下得到的生物质气引入锅炉进行混合燃烧，研究不同生物质气对锅炉运行及燃烧产物的影响规律。结果表明，生物质气化热效率在最佳空燃比下均可达90%以上。与纯煤燃烧工况相比，耦合工况的炉膛燃烧温度均有所下降，最高下降9.43℃;生物质气掺烧使锅炉效率略下降，而耦合系统的生物质利用效率均可达84%以上；且耦合燃烧减少了CO₂排放量，其中松木气掺烧时CO₂减排量最大，为2.62×10⁵ t/a。耦合系统中NO_x生成量与炉膛燃烧温度和生物质气中CH₄含量明显相关，其中木屑气耦合燃烧生成的NO_x质量浓度下降最多，为167.16 mg/m³;而SO_x生成与生物质成分密切相关，其中松木气耦合燃烧生成的SO_x     

350 MW大型循环流化床锅炉SO2和NOx超低排放运行特性研究

为探究循环流化床锅炉在燃用非设计煤种时脱硫脱硝系统的运行情况,并对其进行经济性分析,以某350 MW超临界循环流化床锅炉(CFB)为研究对象,采用炉内结合尾部半干法两级脱硫超低排放系统,通过实炉试验探究了在满足超低排放条件下,锅炉在燃用三种非设计煤种及三种不同负荷时炉内和尾部半干法脱硫系统的运行情况,并基于自行构建的经济性分析模型,从脱硫脱硝运行费用角度分析了不同条件下满足超低排放时机组的经济性。结果表明：在入炉煤硫含量远高于设计值的情况下,CFB锅炉采用炉内脱硫结合尾部半干法脱硫的超低SO₂排放技术,仍可稳定满足超低排放要求,具有显著优势,通过合理控制炉内脱硫程度(即改变锅炉出口SO₂质量浓度)存在最佳的系统运行经济性;煤种硫含量的变化直接影响着系统的经济运行方式,在硫质量分数分别为0.82%,1.21%,1.62%时,调整锅炉出口SO₂质量浓度分别为1 016 mg/m³,1 158 mg/m³,1 259 mg/m³时,系统的运行经济性最好;锅炉燃用...     

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。     

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。     

石灰回转窑烟气再循环燃烧特性的数值模拟

通过数值模拟的方法研究了烟气再循环对石灰回转窑内温度、组分、NO_x分布以及壁面传热等燃烧特性的影响。结果表明：循环烟气的加入可以减轻火焰偏斜的问题,并降低窑内中心线温度峰值102.5 K,降低平均温度峰值39.9 K;气体流速的增加强化了对二次风的卷吸作用,加快CH₄分解生成CO;在温度、O₂及CO三者的影响下,NO_x生成量降低至615 mg/m³,脱硝效率达到71.5%。     

回转窑二次风富氧燃烧的数值模拟

针对一实际尺寸的回转窑建立模型,分别进行了空气助燃(21% O₂)和二次风富氧(23% O₂)燃烧的数值模拟研究。结果表明,二次风富氧后,高温区覆盖形状没有明显变化,仍呈“棒槌状”;在回转窑前端,煤粉挥发分与焦炭燃烧速度加快,整体温度有所提升,最高温度由2386 K增至2427 K,壁面所接收的辐射量得到了提升;但NO_x的生成量也大幅度提高,其中出口处NO_x由247 mg/m³增至367 mg/m³。考虑到制氧成本问题及NO_x排放问题,在二次风中进行富氧燃烧的总体效果不够理想。     

洛阳石化2~#催化装置脱硫脱硝项目开工

由洛阳石化自行管理、自行设计、自行监理、自行施工的2^#催化装置脱硫脱硝项目总投资1.46亿元,主要包括脱硫系统、余热炉系统改造、废水处理系统（不含脱硝部分）、烟气脱硝及盐浓缩回用部分等内容,项目设计处理能力为2×10⁵ m³/h,净化后烟气SO₂和NO_x质量浓度均不大于100 mg/m³,粉尘质量浓度不大于30 mg/m³。     

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。     

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。     

分风分级燃烧在水泥厂的应用

分风分级燃烧与煤粉分级燃烧同时作用,可降低水泥窑初始NO_x的排放值,当分风比例约0.3时,分风分级燃烧后NO_x排放值约500 mg/Nm³。A水泥厂和B水泥厂分风比例最大约0.3,在调试过程中发现,调节脱氮管阀门,NO_x排放值波动小,证明分风分级燃烧没有明显的脱硝效果,A水泥厂NO_x排放均值约494.88 mg/Nm³,B水泥厂NO_x排放均值约478.83 mg/Nm³。     

尘硝一箱化SCR脱硝技术的探索与实践

中材株洲水泥有限责任公司5 000 t/d水泥生产线采用SNCR+分级燃烧技术进行脱硝，虽能满足现有排放标准，但随着国家环保形势日趋严峻，企业面临巨大的环保压力。为彻底解决NO_x排放问题，中材株洲联合河南中材环保采用尘硝一箱化SCR脱硝技术，并在中材株洲生产线顺利建成投运。项目投运后窑尾烟囱NO_x排放浓度稳定控制在100 mg/Nm³以内，氨逃逸控制在2.5 mg/Nm³以内，达到超低排放要求，同时脱硝氨水用量降低约75%,NO_x排污总量降低约1 100 t/a，可为水泥企业实现NO_x超低排放提供参考借鉴。     

介质阻挡放电辅助氨/空气预混旋流燃烧试验

氨是一种高效氢载体，有望成为下一代无碳燃料，但较窄的燃烧极限和较高的NO_x排放阻碍其使用。等离子体是一种高效、低能耗的助燃方法，得到广泛应用。设计搭建自制的耦合介质阻挡放电的氨/空气预混旋流燃烧台架，研究了燃烧极限、火焰形貌、O₂和NO_x含量的变化规律。未放电时，贫燃极限为0.75,富燃极限为1.1～1.2。当量比为0.9时，火焰传播速度最快，火焰最短；在贫/富燃极限附近时，火焰充满整个燃烧室。当量比在1.05～1.10时，NO含量保持在较低水平，未生成NO₂。当量比由1.05减小至0.75时，NO体积分数由97×10^-6(3.5%O₂)增至2 785×10^-6(3.5%O₂)。随当量比降低，少量NO会进一步被氧化为NO₂,当量比为0.75时，NO₂体积分数达171×10^-6(3.5%O₂)。介质阻挡放电明显增强燃烧反应，抑制...     

新型双流化床炉内NOx生成特性数值模拟

运用煤燃烧及NO_x生成的详细化学反应机理,通过搭建一维化学反应器网络（1D-CRN）,对一个新型双流化床（DCFB）内燃料型N转化为NO_x的基元化学反应进行了敏感性分析并讨论了反应温度、过量空气系数以及一、二次风配比对燃料型NO_x生成的影响。研究发现,在相同条件下,循环流化床炉膛出口的NO_x排放值为224.48 mg·m^-3,而双流化床炉膛出口的NO_x排放值为97.29 mg·m^-3,双流化床对于燃料型NO_x的减排幅度达到了56.66%。此外,促进NO_x生成的基元反应主要有R398（NH₂+O?HNO+H）、R1-N-1（N-Vol?NH₃+HCN）、R569（NCO+O₂?NO+CO₂）、R17（H+O₂?O+OH）等反应,而抑制NO_x生成的反应包括R411（NH₂+NO?N₂+H₂O）、R412（NH₂+NO?NNH+OH）、R570（NCO+NO?N₂O+CO）、R571（NCO+NO?N₂+CO₂）以及R5（Char+NO?Char+N₂+O₂）和R6（Soot+NO?n Soot+N₂+CO）等反应。这说明反应区域氧气浓度是影响NO_x生成的关键,低氧浓度可抑制燃料N向NO_x转化。另外,NO_x生成值随着反应温度的升高而降低,但随着过量空气系数和一次风所占比例的增大而增加。     

商用SCR催化剂催化生成SO3特性

选择性催化还原(SCR)设备可以有效脱除烟气污染物NO_x,但也会催化生成SO₃,从而危害设备安全和大气环境。本研究在模拟SCR实验台基础上考察了温度、烟气气氛和催化剂组分对SCR催化剂催化生成SO₃的影响,并采用X射线荧光光谱(XRF)和X射线光电子能谱(XPS)分析了催化剂在反应前后的变化。结果表明：温度升高会提高SO₃的生成率;O₂含量对SO₃的生成产生影响,但是O₂含量超过2%后影响微小;增大SO₂浓度会降低SO₃生成率,但SO₃总量仍不断提升;一定浓度的NH₃显著抑制了SO₃的生成,同时产生大量硫铵盐沉积物,而NO_x中的氧化性气体NO₂会提高催化剂中V⁵⁺的比例,促进SO₃生成;实际反应过程中脱硝与SO₂氧化存...     

低温板式脱硝催化剂在氧化镁竖窑中的应用

选择适用催化剂对氧化镁行业的烟气脱硝至关重要。在某集团高纯竖窑的烟气脱硝治理中，先后使用蜂窝、板式两种类型脱硝催化剂，通过对比应用，原蜂窝催化剂运行温度280℃在短时间内发生堵塞、磨损、活性急剧降低的现象，活性物质发生严重缺失；低温板式催化剂运行温度221℃，出口NO_x在225 mg/m³左右，氨逃逸量<3×10^-6，其性能优越，无磨损、堵塞等现象，整体运行稳定，经济性能优势明显，无需额外补燃升温烟气，为项目节省了巨大的能量损失。     

燃煤电厂烟气中SO3浓度迁移规律试验研究

为研究燃煤电厂烟气中SO₃浓度迁移规律,以西南某660MW机组为例,在不同工况下、不同采样位置处对烟气中SO₃浓度进行测量,试验结果表明：燃煤电厂烟气中SO₃的整个迁移规律是先升后降的过程。在工况1条件下,SO₃生成率为57.6%,SO₃总脱除率为82.4%。在工况2条件下,SO₃生成率为52.2%,SO₃总脱除率为80.4%。该机组在超低排放改造后,其环境保护设施能够高效协同脱除烟气中S O3。在燃用高硫煤工况下,出现了总排口烟气中SO₃浓度(36mg/m³)高于SO2浓度(27mg/m³)的现象,容易形成蓝色烟羽。建议针对我国燃用高硫煤电厂进一步开展高效协同脱除SO₃技术研究。     

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%。     

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...