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發(fā)布時間：2021-08-26 07:58
低氮燃燒技術(shù)性能特征及其燃燒器的分類一、低氮燃燒技術(shù)及性能特征
1、單段火、兩段火、兩段火漸進(jìn)式/比例調(diào)節(jié)
2、能適應(yīng)任何類型的燃燒室。
3、空氣和燃?xì)庠谌紵^混合。
4、通過調(diào)節(jié)燃燒空氣和燃燒頭，可以獲得的燃燒參數(shù)。
5、無須把燃燒器從鍋爐上拆下，就可直接取下混合裝置，從而可以方便的進(jìn)行維修保養(yǎng)。
6、采用伺服電動機(jī)來進(jìn)行一、二段空氣流量調(diào)節(jié)，并且當(dāng)燃燒器停止運(yùn)行時，風(fēng)門關(guān)閉以減少爐內(nèi)熱量損失。
7、可以給閥組加一個閥的密封控制裝置。
8、采用一個法蘭和一個絕緣密封圈與鍋爐連接固定;配有一個4孔和7孔聯(lián)接器。
9、根據(jù)要求可提供大于標(biāo)準(zhǔn)長度的鼓風(fēng)管。
二、低氮燃燒器分類
1、按燃料分為重油燃燒器，燃?xì)馊紵饕约半p燃料燃燒器(輕油/燃?xì)饣蛑赜?燃?xì)?；
2.按運(yùn)行和操作方式分為:燃燒器有一級、兩級、漸進(jìn)兩級式和帶比例調(diào)節(jié)器的漸進(jìn)兩級式等(后者實(shí)行比例調(diào)節(jié)運(yùn)行)；
3.工業(yè)燃燒器系列:均為大功率燃燒器，專為特殊工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計。低氮燃燒器的工作原理 低氮燃燒器及低氮氧化物燃燒器，是指燃料燃燒過程中氮排放量低的燃燒器，采用低氮燃燒器能夠降低燃燒過程中氮氧化物的排放。
氮是由燃燒產(chǎn)生的，而燃燒方法和燃燒條件對氮的生成有較大影響，因此可以通過改進(jìn)燃燒技術(shù)來降低氮，其主要途徑如下：
選用N含量較低的燃料，包括燃料脫氮和轉(zhuǎn)變成低氮燃料；
降低空氣過剩系數(shù)，組織過濃燃燒，來降低燃料周圍氧的濃度；
在過?？諝馍俚那闆r下，降低溫度峰值以減少“熱反應(yīng)NO”；
在氧濃度較低情況下，增加可燃物在火焰前峰和反應(yīng)區(qū)中停留的時間。
減少氮的形成和排放通常運(yùn)用的具體方法為：分級燃燒、再燃燒法、低氧燃燒、濃淡偏差燃燒和煙氣再循環(huán)等。低氮燃燒器的分級燃燒及濃淡燃燒技術(shù) 由于熱力型NOx的排放量受燃燒溫度、氧氣濃度跟停頓時光的影響：當(dāng)燃燒溫度低于1500℃時，簡直監(jiān)測不到NOx的生成，當(dāng)燃燒溫度高于1500℃時，NOx的生成速度按指數(shù)倍敏捷增加；通過燃燒調(diào)整、二次風(fēng)配比、SOFA風(fēng)配比，部分廠汽溫參數(shù)基本達(dá)到了設(shè)計值，飛灰可燃物有明顯降低。氧氣濃度越高，燃燒溫度越高，NOx的生成量越年夜；燃燒時光愈長，NOx生成量越大。
低氮燃燒器采用分級燃燒及濃淡燃燒技巧：助燃風(fēng)由低氮燃燒器助燃風(fēng)入口進(jìn)入，在燃燒器噴嘴處設(shè)置有差別的助燃風(fēng)通道，針對低熱值的蘭炭尾氣，該類低氮燃燒器設(shè)置有中央助燃風(fēng)（一級配風(fēng)）、濃燃燒旋流風(fēng)（第二級配風(fēng)）及氮燃燒旋流風(fēng)（第三級配風(fēng)）地區(qū)，分別與對應(yīng)的三級燃?xì)獾貐^(qū)停止混雜，實(shí)現(xiàn)濃淡及分級燃燒，到達(dá)平衡爐膛溫度場、降低熱力型氮氧化物的目的。根據(jù)鍋爐在實(shí)際工作中出現(xiàn)的問題，應(yīng)該優(yōu)化所需的控制曲線及控制系統(tǒng)，改善其在有負(fù)荷時的響應(yīng)能力。
根據(jù)系統(tǒng)燃用燃料及功率請求，每臺鍋爐配4臺燃燒器。燃燒器分前墻雙層支配，高低各2臺。低氮燃燒器是基于軸向動力學(xué)特征跟燃料分段補(bǔ)給道理，運(yùn)用渦旋與非流線形體聯(lián)合感化的后果，使燃料及助燃?xì)夥丈⒉计骄?，同時實(shí)現(xiàn)燃料與氣氛的超級混雜，從而使火焰溫度平均，降低熱力型NOx的發(fā)生。水冷壁的沾污結(jié)渣情況會有很大改善，爐內(nèi)水冷壁吸熱增強(qiáng)，爐膛出口煙溫下降，鍋爐的過熱汽溫、再熱汽溫下降。
除燃燒器本體及噴嘴外，該系統(tǒng)還包括有燃?xì)夤苈凡糠帧⒅硷L(fēng)部分以及控制部分。
燃?xì)夤苈酚芍鞴苈芳爸Ч苈吩斐桑鞴苈凡糠职ㄊ謩雨P(guān)斷閥、壓力表等。燃?xì)庵Ч苈凡糠钟墒謩娱y、壓力表等造成；燃燒系統(tǒng)助燃風(fēng)，需與現(xiàn)場現(xiàn)實(shí)情形貼合，并在主風(fēng)道上設(shè)置有風(fēng)門實(shí)行器，用于負(fù)荷變更時實(shí)現(xiàn)助燃風(fēng)量的自動調(diào)節(jié)。低氮燃燒器中一體機(jī)與多體機(jī)低氮燃燒器及低氮氧化物燃燒器，是指燃料燃燒過程中氮排放量低的燃燒器，采用低氮燃燒器能夠降低燃燒過程中氮氧化物的排放。在燃燒過程中所產(chǎn)生的氮的氧化物主要為NO和NO2，通常把這兩種氮的氧化物通稱為氮氧化物NOx。大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，燃燒裝置排放的氮氧化物主要為NO，平均約占95%，而NO2僅占5%左右。Levy等人（1993）發(fā)現(xiàn)，控制不同燃燒器傾斜角度以控制蒸汽溫度和改變氧氣流量，在不同燃燒器負(fù)荷下的磨機(jī)負(fù)載和空氣配置設(shè)置也可以有助于減少NOx的形成。
一般燃料燃燒所生成的NO主要來自兩個方面：一是燃燒所用空氣（助燃空氣）中氮的氧化；二是燃料中所含氮化物在燃燒過程中熱分解再氧化。在大多數(shù)燃燒裝置中，前者是NO的主要來源，我們將此類NO稱為“熱反應(yīng)NO”， 后者稱之為“燃料NO”，另外還有“瞬發(fā)NO”。燃燒時所形成NO可以與含氮原子中間產(chǎn)物反應(yīng)使NO還原成NO2。實(shí)際上除了這些反應(yīng)外，NO 還可以與各種含氮化合物生成NO2。在實(shí)際燃燒裝置中反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時，[NO2]/[NO]比例很小，即NO轉(zhuǎn)變?yōu)镹O2很少，可以忽略。降低氮的燃燒技術(shù)NOx是由燃燒產(chǎn)生的，而燃燒方法和燃燒條件對NOx的生成有較大影響，因此可以通過改進(jìn)燃燒技術(shù)來降低NOx，其主要途徑如下：選用N含量較低的燃料，包括燃料脫氮和轉(zhuǎn)變成低氮燃料；所以如果能改進(jìn)燃燒器的噴油系統(tǒng)也能一定程度上提高燃燒器效率，以達(dá)到燃燒器低氮排放的目的。降低空氣過剩系數(shù)，組織過濃燃燒，來降低燃料周圍氧的濃度；在過?？諝馍俚那闆r下，降低溫度峰值以減少“熱反應(yīng)NO”；在氧濃度較低情況下，增加可燃物在火焰前峰和反應(yīng)區(qū)中停留的時間。減少NOx的形成和排放通常運(yùn)用的具體方法為：分級燃燒、再燃燒法、低氧燃燒、濃淡偏差燃燒和煙氣再循環(huán)等。
1降低氮氧化物排放的必要性
氮氧化物即NOx，它是由多種化合物組成的一類物質(zhì)，主要包括N2O、NO、NO2、N2O3等等。燃燒是NOx產(chǎn)生的主要方式之一，大部分燃燒方式中產(chǎn)生的NO約為90%左右，剩余的10%則以NO2為主。相關(guān)研究結(jié)果表明，火力發(fā)電是空氣中NOx的主要來源，當(dāng)空氣中的NOx溶于水之后會生成，這種雨會對自然生態(tài)環(huán)境帶來極大程度的危害，并且酸雨還會對建筑物、工業(yè)設(shè)備等造成嚴(yán)重腐蝕，進(jìn)而引起巨大的經(jīng)濟(jì)損失。如果人們引用了含有酸性物質(zhì)的地下水，會對身體健康造成影響。同時，當(dāng)NOx濃度超標(biāo)之后，會與人體血液中的血色素相結(jié)合由此會導(dǎo)致血液缺氧，進(jìn)而進(jìn)氣。近年來，我國在大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時，對自然生態(tài)環(huán)境造成了一定程度的破壞，因NOx排放量超標(biāo)引起的各種環(huán)境問題越來越多。6×鍋爐容量 7(萬元)(2)單臺鍋爐容量大于4蒸噸：獎補(bǔ)資金=2。為了有效減輕NOx的危害，必須逐步降低NOx的排放量，這已成為我國當(dāng)前亟待解決的問題之一。
2NOx的生成機(jī)理及燃?xì)馊紵鞯拿摰夹g(shù)
2.1NOx的生成機(jī)理
相關(guān)研究結(jié)果表明，NOx主要有以下幾種生成途徑：
2.1.1燃料型NOx。具體是指燃料當(dāng)中所含有的氮化合物在燃燒過程中發(fā)生熱分解，進(jìn)而氧化生成NOx。
2.1.2熱力型NOx。具體是指空氣當(dāng)中的氮?dú)庠诟邷氐臈l件下經(jīng)過氧化后生成NOx。
2.1.3快速型NOx。當(dāng)燃燒燃燒時，空氣中的氮與燃料當(dāng)中的碳?xì)潆x子團(tuán)會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，由此會快速生成NOx。
在上述三種生成途徑當(dāng)中，快速型所占的比例相對較少，僅為5%左右；為防止鍋爐內(nèi)煤燃燒后產(chǎn)生過多的NOx污染環(huán)境，應(yīng)對煤進(jìn)行脫硝處理。當(dāng)溫度在1600攝氏度以下時，熱力型的生成率非常低，但當(dāng)溫度超過1600攝氏度后，熱力型的NOx生成速度會急劇增加，并且兩者之間成正比例關(guān)系，即溫度越高，NOx的生成率越高。
2.2燃?xì)馊紵鞯拿摰夹g(shù)
為了有效降低NOx的排放，經(jīng)常會采用向燃燒室內(nèi)注水火勢蒸汽的方法，以此來降低燃燒溫度，從而達(dá)到減少NOx的排放量。實(shí)踐證明，雖然這種方法可以使NOx的排放量有所降低，但卻會對燃燒的穩(wěn)定性造成一定的影響，所以該方法現(xiàn)已很少使用；全預(yù)混燃燒器燃燒時火焰呈藍(lán)色短小且密集，并且表面燃燒均勻，形成很平整的火焰面，火焰充滿度好，熱量能均勻的散發(fā)出去。有些電廠采用SCR法來降低NOx的排放，SCR即選擇性催化還原法，它是在催化劑的作用下，將N0和NO2還原成為N2，該過程中基本不會發(fā)生NH3的氧化反應(yīng)，顯著提高了N2的選擇性，并且還大幅度減少了NH3的消耗。但采用該方法時，需要在燃?xì)馊紵鞯呐艢庵?，加裝專門的SCR脫硝裝置，由此使得成本增大；干式低氮燃燒技術(shù)簡稱DLN，它的原理是先讓燃燒與較多的空氣相混合，這樣做的主要目的是稀釋燃料，然后再進(jìn)行低溫度的燃燒，借此來達(dá)到降低NOx的目的。由于DLN技術(shù)既不會對燃燒的穩(wěn)定性造成影響，也不會導(dǎo)致生產(chǎn)成本大幅度增加，所以該方法的應(yīng)用日益增多。
3干式燃燒法在燃?xì)馊紵鹘档偷趸锱欧胖械膽?yīng)用
3.1低氮燃燒器燃燒系統(tǒng)
該系統(tǒng)是隨著F級燃?xì)馊紵鞯某霈F(xiàn)而出現(xiàn)的，其現(xiàn)已成為F級系列燃?xì)馊紵鞯臉?biāo)配。在DLN-2系統(tǒng)的燃燒中，可以使用作為燃料，也可以使用清油作為燃料。當(dāng)以作為燃料時，如果基本負(fù)荷小于50%，可采用擴(kuò)散燃燒模式，若是負(fù)荷大于50%，則可采用預(yù)混模式。4鍋爐對煤的種類適應(yīng)性變差低氮燃燒器改造后，大力優(yōu)化調(diào)整燃燒，在很大程度上可以很好地匹配NO的排放水平和鍋爐的經(jīng)濟(jì)性。以清油作為燃料時，可以采用擴(kuò)展模式，但必須注入一定劑量的水或是蒸汽。
3.1.1燃燒室。DLN-2的燃燒室為單級，燃燒的過程中僅有一個燃燒區(qū)域，每個燃燒室均配備的5個噴嘴。輸入的有將近90%左右會被注入到預(yù)混器當(dāng)中，空氣則會在噴嘴周圍的管道內(nèi)與相混合；經(jīng)充分混合之后的氣體會從噴嘴中噴向燃燒區(qū)域，并進(jìn)行稀釋低NOx燃燒。在預(yù)混器內(nèi)設(shè)計了渦流消除裝置和燃燒導(dǎo)流器，由此能夠進(jìn)一步提升燃燒的穩(wěn)定性。剩余10%左右，會通過布設(shè)在燃燒筒周圍的筒體注入到噴嘴旋流器前的空氣流中，這部分燃料能夠起到控制燃燒室內(nèi)壓力動態(tài)振動的作用。該燃料屬水容性液體，泄露容易發(fā)現(xiàn)，用水即可稀釋，著火時用水澆即可熄滅，不會引發(fā)的危險，也不會因泄露而引發(fā)事件。
3.1.2運(yùn)行模式。DLN-2系統(tǒng)的燃燒模式有以下幾種：①一次氣。這種燃燒模式是指燃料僅通向四個噴嘴的擴(kuò)散通道進(jìn)行擴(kuò)散燃燒，常用于燃?xì)馊紵鼽c(diǎn)火后轉(zhuǎn)速達(dá)到81%全轉(zhuǎn)速前的階段；②L-L。這種燃燒模式又被稱之為貧-貧燃燒，具體是指燃料通向四個噴嘴的一次擴(kuò)散通道和三次預(yù)混氣通道。該模式常被用于從81%全轉(zhuǎn)速到燃燒溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度階段。③先導(dǎo)預(yù)混。若是在燃燒過程中，IGV溫度控制沒有投入，或是預(yù)混模式被禁止時，便可在該模式下運(yùn)行。在先導(dǎo)預(yù)混模式中，一、二、三次氣流量的分配為固定不變。④預(yù)混。使用該液體燃料不僅燃燒成本低，而且餐飲業(yè)原柴油、液化氣灶只需簡單改裝爐具即可。這種模式通常在壓氣機(jī)進(jìn)口抽氣加熱投入為50%基本負(fù)荷的條件下使用。
3.1.3燃料控制。DLN-2系統(tǒng)的燃料控制主要是按照燃燒溫度及IGV運(yùn)行控制方式對一、二、三、四次氣的流量分配進(jìn)行調(diào)節(jié)。
3.2DLN-2.6燃燒系統(tǒng)
該系統(tǒng)的燃燒室主要是由以下幾個部分組成：火焰筒、過渡段、燃燒室外殼、端蓋、導(dǎo)流襯套以及噴嘴等?？諝馀c燃料的混合物經(jīng)由預(yù)混區(qū)后，會從噴嘴流入到火焰筒當(dāng)中，并被置于燃燒室上的點(diǎn)火器點(diǎn)燃。整個燃燒過程所生成的副產(chǎn)物會經(jīng)由過渡段進(jìn)入到透平一級噴嘴環(huán)。與DLN-2燃燒系統(tǒng)相比，2.6系統(tǒng)取消了二次和三次燃?xì)獾姆峙溟y，采用了全預(yù)混的燃燒模式。2.6系統(tǒng)為顯著的特點(diǎn)是在燃燒室的中心軸方向上加裝了第六個噴嘴，它的燃料流量與燃空比可獨(dú)立調(diào)節(jié)，即使將該噴嘴關(guān)閉，燃料也不會產(chǎn)生額外的增加。其余的五個噴嘴分成了兩組，一組為2個，一組為三個。此外，2.6系統(tǒng)的全預(yù)混模式可分為5種不同的模式，具體為PM1燃燒、PM2燃燒、PM1 PM2燃燒、PM1 PM2 PM3燃燒以及PM1 PM2 PM3 QUAT燃燒。當(dāng)機(jī)組點(diǎn)火啟動之后，直至達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行過程中，各個模式之間可以互相切換。由于2.6系統(tǒng)采用了全預(yù)混模式，從而使得燃燒室的結(jié)構(gòu)獲得了簡化，并且整個系統(tǒng)有單一的控制閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，噴嘴的控制方式也得以簡化。主要做的是NOx排放低于30mg/m3的燃燒器，適用于輸出功率0。換言之，2.6系統(tǒng)是DLN-2系統(tǒng)的改進(jìn)升級版，雖然該系統(tǒng)在各方面的性能上都得到了優(yōu)化，但具體應(yīng)用中，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合燃?xì)馊紵鞯臋C(jī)型進(jìn)行選擇。這是因?yàn)樗x的系統(tǒng)與機(jī)型匹配性越高，降低氮氧化物的效果就越好。
燃燒器發(fā)生故障不點(diǎn)火，控制器自動保護(hù)關(guān)機(jī)。故障燈（紅色）點(diǎn)亮。
關(guān)閉電源，檢查燃燒器系統(tǒng)外部狀態(tài)。
1、檢查燃燒器加溫油池溫度設(shè)定是否正確。
2、檢查加溫油池內(nèi)液面高度。（液面不能高過上止點(diǎn)）
3、檢查溢油槽。（保持清潔不能有油）
4、檢查氣源氣壓。檢查油水分離器，放掉其中的水。
5、檢查感光器。（保持清潔）
6、檢查油箱存油。檢查過濾網(wǎng)。
7、取下燃燒器，檢查穩(wěn)焰盤和點(diǎn)火電極的間隙。
第二步：按控制器按鈕復(fù)位。（斷電狀態(tài)）
第三步：接通電源，啟動燃燒器，觀察設(shè)備運(yùn)行時的狀況。查出故障及時排除。
故障現(xiàn)象故障處理檢查加溫油池是否升溫 ☆ 如果不升溫：1、檢查電源 排除故障
2、加溫油池內(nèi)液面過高 放掉部分油降低液面加溫油池達(dá)到設(shè)定溫度后檢查風(fēng)機(jī)、電極、氣路電磁閥的運(yùn)行狀況 ☆ 風(fēng)機(jī)啟動后不停，燃燒器不點(diǎn)火，控制器故障指示燈不亮控制器故障 更換控制器☆ 風(fēng)機(jī)、點(diǎn)火電極工作正常，電磁閥無動作，燃燒器不點(diǎn)火1、油槽內(nèi)有油 清除干凈
2、接觸開關(guān)故障 更換接觸開關(guān)☆ 風(fēng)機(jī)啟動后，電磁閥有動作，但燃燒器不點(diǎn)火1、電極間隙過大或電極有搭鐵現(xiàn)象 調(diào)整電極間隙
2、油路堵塞，清洗油管、噴油頭
3、無壓縮空氣，檢查氣源☆ 燃燒器點(diǎn)燃后 火焰不穩(wěn)定、升溫慢、中途熄火1、吸油管內(nèi)壁結(jié)垢 拆下油管清除
2、油中含水太多 油箱放水 同時檢查油浮子是否起作用
3、油嘴O型圈損壞 更換O型圈
4、感光器損壞或過臟、更換、清潔過溫保護(hù) ☆ 燃燒器突然停機(jī) 故障燈不亮 再次啟動無反應(yīng)檢查加溫油池內(nèi)液面高度 如液面過低加入燃油升至液面標(biāo)志處 按過溫保護(hù)器復(fù)位按鈕復(fù)位 然后重新啟動燃燒器☆ 排放有煙1、穩(wěn)焰盤結(jié)焦 取下燃燒器清洗穩(wěn)焰盤
2、風(fēng)門開度不正確 調(diào)整風(fēng)門☆ 供油故障1、油泵或馬達(dá)故障 及時排除或更換
2、檢查過濾罐和過濾網(wǎng)清除濾網(wǎng)表面積垢
