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FGR低氮技术存在的问题

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FGR低氮技术存在的问题

【概要描述】

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现有的低氮燃烧技术主要围绕如何降低燃烧温度、减少热力型NOx生成开展的,同时考虑通过初期快速混合以减少快速型NOx生成。其主要技术包括分级燃烧(包括空气分级、燃料分级)、金属表面预混燃烧、烟气再循环(包括烟气外循环、烟气内循环)。

现在低氮燃烧器采用FGR技术存在的实际问题:

①降低火焰的燃烧温度和氧浓度,会产生或多或少量的CO,使得锅炉的热效率和燃烧系统整体的稳定性也随之下降,并导致产生二次污染,易引起锅炉震动。随着循环烟气流量的增加,炉膛或烟道的振荡易通过燃烧器本体及循环烟气FGR管道直接影响燃烧系统的稳定性,所以循环烟气流量并不是越大越好,通常,应小于总烟气量的25% 。调试时,需根据配套炉型的炉膛直径、长度、运行压力及时调整火焰的直径、长度,并配合调节旋流风、直流风、回配风之间的关系,避免因火焰直径过大,冲撞炉膛内壁,引起炉膛震动。还需充分结合火焰的燃烧状况、颜色、炉膛温度及氧含量分析仪中氧含量、CO含量、NOX含量等参数综合调节燃烧空燃比、回配烟气阀K值。 

②风机入口处/混风箱处易出现冷凝水,由于湿热的烟气与较低温度的助燃风混合,容易产生冷凝水,可能侵蚀燃烧器的内部元件,并影响燃烧效果。当然这取决于烟气和助燃风的温度状况,若冷凝水较大时,必要情况下可以考虑将FGR管路加保温、预留冷凝水排放口以及助燃风预热。

③可能会影响系统出力,由于需要另增加掺入约10~30%的循环烟气到总烟气量中,并进入到蒸汽锅炉内部,所以就需要请锅炉厂提前核对锅炉本体、预热器/省煤器、冷凝器及后续设备烟气程的流通面积是否可以容纳该部分烟气;若烟阻过大,超出最大可容纳范围,将会引起锅炉整套系统的震动。 

④炉膛温度拟控制在1000℃以下,请锅炉厂核对炉内换热面积在该温度下是否可以满足设计出力。(由于蒸汽锅炉最初可能不是按照低氮设计的,受热面布置的比例可能与低氮形式的炉子有所不同,因此可能会影响蒸汽锅炉的实际出力)如果原系统日常的大部分时问都工作在满负荷,则 FGR改造后可能出力不够,此时不建议做 FGR改造。

⑤使用高精准线性关系,位置反馈准确的电动调节阀或配套电动执行器,以保证精准调节K值比例关系,增大低氮调节范围,实现可靠的自动化比例调节。

⑥检测时需根据炉型确定氧基准:

对于锅炉:氧含量<3.5%;对于导热油炉:氧含量控制在5%以下,最大不能超过6%。

针对氧含量分析仪的测点位置:尽量靠近炉膛出口,漏风系数偏小处,不选在烟囱上。

检测值转换公式:

质量浓度(mg/m3)=(31.6/22.4) *  体积浓度(ppm) * (273/273+T烟) * (21-O2基准)/(21-O2实测) 

 

                         唐山金沙燃烧热能股份有限公司设计部

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