蒸汽鍋爐低氮排放改造實(shí)施方案

鍋爐低氮（50mg）排放改造實(shí)施方案項(xiàng)目概況鍋爐房現(xiàn)狀：鍋爐房?jī)?nèi)現(xiàn)有一臺(tái)1T飽和蒸汽鍋爐在用，為煙囪直排，鍋爐型號(hào)為*****，制造商為xxxxx有限公司。鍋爐狀況以下：序號(hào)鍋爐名稱(chēng)鍋爐型號(hào)數(shù)量（臺(tái)）燃料類(lèi)型鍋爐蒸噸數(shù)改造方式改造公司名稱(chēng)總投資擬補(bǔ)貼資金1蒸汽鍋爐*****1天然氣1t/h低氮燃燒改造總計(jì)項(xiàng)目實(shí)施的必要性本次鍋爐低氮改造，重要響應(yīng)DB50/658—《鍋爐大氣污染物排放原則》**市地方原則第1號(hào)修改單，現(xiàn)有鍋爐位于鍋爐房?jī)?nèi)，鍋爐尾氣氮氧化物排放濃度滿(mǎn)足現(xiàn)執(zhí)行原則規(guī)定，約120mg/m3，擬將該飽和蒸汽鍋爐改造后，使氮氧化物排放量＜50mg/m3。污染現(xiàn)狀以及解決工藝污染現(xiàn)狀鍋爐低氮燃燒改造共1臺(tái)，鍋爐型號(hào)為*****，鍋爐燃料為天然氣，天然氣燃燒產(chǎn)生氮氧化物污染物。解決工藝通過(guò)使用超低NOx燃燒器，增加煙氣外循環(huán)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)氮氧化物＜50mg/m3排放原則。1、NOx成分分析及產(chǎn)生機(jī)理：在燃燒過(guò)程中所產(chǎn)生的氮的氧化物重要為NO和NO2，普通把這兩種氮氧化物通稱(chēng)為氮氧化物NOx。大量實(shí)驗(yàn)成果表明，燃燒裝置排放的氮氧化物重要為NO，平均約占95%，而NO2僅占5%左右。

燃料燃燒過(guò)程生成的NOx，按其形成分類(lèi)，可分為三種：（1）熱力型NOx（Thermal

NOx），它是空氣中的氮?dú)庠诟邷叵卵趸傻腘Ox；（2）快速型NOx（Prompt

NOx），它是燃燒時(shí)空氣中的氮和燃料中的碳?xì)潆x子團(tuán)如CH等反映生成的NOx；（3）燃料型NOx（Fuel

NOx），它是燃料中含有的氮化合物在燃燒過(guò)程中熱分解而又接著氧化而生成的NOx；其中，鍋爐尾氣中NOx重要是熱力型NOx。從圖中能夠看出，當(dāng)鍋爐爐膛溫度超出1500℃時(shí)，熱力型氮氧化物（NOx）急劇增加；當(dāng)鍋爐爐膛溫度低于1200℃時(shí)，熱力型氮氧化物基本不產(chǎn)生，因此，欲減少鍋爐尾氣中的NOx，重要就是減少鍋爐爐膛溫度，克制熱力型NOX的產(chǎn)生。2、減少NOx的燃燒技術(shù)：NOx是由燃燒產(chǎn)生的，而燃燒辦法和燃燒條件對(duì)NOx的生成有較大影響，因此能夠通過(guò)改善燃燒技術(shù)來(lái)減少NOx，其重要途徑以下：選用N含量較低的燃料，涉及燃料脫氮和轉(zhuǎn)變成低氮燃料；減少空氣過(guò)剩系數(shù)，實(shí)現(xiàn)欠氧燃燒，來(lái)減少燃料周邊氧的濃度；在過(guò)?？諝馍俚臓顩r下，減少溫度峰值以減少“熱反映NO”；（4）在氧濃度較低狀況下，延長(zhǎng)燃燒時(shí)間，增加可燃物在火焰前峰和反映區(qū)中停留的時(shí)間。在現(xiàn)在低氮燃燒改造過(guò)程中，重要采用煙氣外循環(huán)技術(shù)和預(yù)混表面燃燒技術(shù)，由于預(yù)混表面燃燒對(duì)環(huán)境規(guī)定極高，需要干凈空氣助燃，否則會(huì)發(fā)生爆炸風(fēng)險(xiǎn)，有鑒于此，北京、天津和成都都嚴(yán)禁使用預(yù)混表面燃燒技術(shù)，因此，本次改造技術(shù)路線(xiàn)擬采用煙氣外循環(huán)技術(shù)。3、FGR技術(shù)：在鍋爐的煙道抽?。ㄗ晕驈?qiáng)制）一部分低溫?zé)煔馀c空氣混合后送至燃燒室助燃，混合后的助燃風(fēng)能夠有效減少燃燒室內(nèi)溫度和氧量濃度。由于燃?xì)馀c氧氣的燃燒反映活化能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不大于氧氣與氮?dú)獾姆从郴罨?，因此燃?xì)馐紫扰c氧氣發(fā)生燃燒反映，當(dāng)氧氣有剩余時(shí)，燃?xì)獠排c氮?dú)夥从成蒒OX。另外，煙氣中含有CO2，延長(zhǎng)了燃燒反映時(shí)間，減少了反映區(qū)火焰溫度，較低的反映區(qū)溫度使得與氮?dú)獾牡姆从匙兊梅浅＞徛?，從而有效克制熱力型NOX的生成。4、利雅路FGR燃燒器的設(shè)計(jì)：由于煙氣FGR混合到助燃空氣中，混合后空氣溫度升高和相對(duì)體積增加，相稱(chēng)助燃空氣體積會(huì)增大諸多，會(huì)造成燃燒器旋流器前壓力降升高，使得空氣離開(kāi)旋流器速率增加，造成火焰不穩(wěn)定局面，這個(gè)問(wèn)題只有通過(guò)燃燒器專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)才能夠避免。普通狀況，隨著旋流器前壓力增加，旋流器速率增加，火焰應(yīng)當(dāng)變長(zhǎng)，但我們普通在爐膛可能會(huì)看到的現(xiàn)象是FGR增加并沒(méi)有造成爐膛火焰變長(zhǎng)，重要是由于燃燒器旋流器出口空氣繞流速率增加，造成空氣與燃料氣混合速率也同時(shí)增加，反而使火焰變小并造成火焰不穩(wěn)定！因此我們說(shuō)多少FGR比率適宜，要考慮燃燒器設(shè)計(jì)型號(hào)的對(duì)應(yīng)變更，或者專(zhuān)門(mén)進(jìn)行燃燒器RDL（Registerdraughtloss）的設(shè)計(jì)，以確保有效的助燃空氣離開(kāi)旋流器的繞流速率。注意：我們?cè)跓煔庋h(huán)后來(lái)，燃燒器旋流風(fēng)速在增加，但是其燃料氣速率沒(méi)有變化，這個(gè)燃燒器需要專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)！現(xiàn)在諸多是粗放型的，只進(jìn)行一下FGR配備來(lái)減少NOx排放，這是非常不科學(xué)的，會(huì)造成燃燒很不穩(wěn)定。由于FGR的引入，如果不對(duì)燃燒器的旋流器進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，會(huì)造成燃燒時(shí)不穩(wěn)定，造成不定時(shí)熄火，同時(shí)如果引入的煙氣量過(guò)大，還會(huì)出現(xiàn)喘震、鍋爐及煙道震動(dòng)增大，爐膛防爆門(mén)動(dòng)作和異響、出力和效率下降等，嚴(yán)重的會(huì)引發(fā)安全事故，因此，在采用FGR減少氮氧化物排放時(shí)，必須對(duì)燃燒器旋流器進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)。利雅路80mg/Nm3燃燒頭旋流器利雅路80mg/Nm3燃燒頭旋流器利雅路低氮燃燒器介紹利雅路公司介紹在燃燒器行業(yè)中，利雅路公司是一家令人尊敬的公司。在世界同業(yè)中，他的銷(xiāo)售數(shù)量以及市場(chǎng)占有率，居世界同業(yè)之首，持續(xù)全球銷(xiāo)量排名第一。意大利利雅路股份有限公司成立于19。發(fā)展至涉及七個(gè)品牌、50多項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)的鍋爐、空調(diào)和燃燒器三大系列產(chǎn)品，從產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)到銷(xiāo)售及服務(wù)。并通過(guò)ISO質(zhì)量體系認(rèn)證UNIENISO9001：Vision。利雅路集團(tuán)作為專(zhuān)業(yè)燃燒器生產(chǎn)廠家至今已有1的生產(chǎn)歷史，在燃燒器產(chǎn)品的生產(chǎn)和研發(fā)中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。數(shù)年來(lái)，利雅路集團(tuán)以其雄厚的實(shí)力始終引領(lǐng)燃燒技術(shù)領(lǐng)域的革新與進(jìn)步，利雅路集團(tuán)擁有世界最大和最為先進(jìn)的燃燒實(shí)驗(yàn)室，擁有一只專(zhuān)業(yè)的研發(fā)技術(shù)隊(duì)伍。在產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)上始終處在世界領(lǐng)先地位。利雅路在全球擁有三個(gè)生產(chǎn)基地，分別在乎大利、加拿大和中國(guó)。利雅路公司在上海成立獨(dú)資工廠，廠區(qū)面積超出0平方米，擁有當(dāng)代化實(shí)驗(yàn)室，能夠測(cè)試各類(lèi)燃燒器。該平臺(tái)同時(shí)也作為培訓(xùn)基地，對(duì)燃燒器調(diào)試人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)。歐洲EN676對(duì)氣體燃燒器NOx排放的三級(jí)排放原則是80mg/m3，全球最嚴(yán)格的NOx排放規(guī)定在美國(guó)加州，南加州(SouthCoast)及灣區(qū)(BayArea)的NOx排放濃度最高規(guī)定是低于18mg/Nm3(30t/h下列鍋爐)。利雅路早在上世紀(jì)1980年就在利雅路加拿大北美燃燒器工廠專(zhuān)門(mén)為北美市場(chǎng)生產(chǎn)低氮氧化物型燃燒器。也正是得益于利雅路在北美市場(chǎng)幾十年的低氮燃燒器生產(chǎn)歷史，以及意大利Angiari燃燒技術(shù)研發(fā)中心（業(yè)界公認(rèn)的強(qiáng)大研發(fā)力量），使得利雅路低氮系列燃燒器，涉及全預(yù)混燃燒器以及煙氣外循環(huán)燃燒器，幾十年來(lái)在全球各地市場(chǎng)始終保持著領(lǐng)先地位，是全球最早進(jìn)行低氮燃燒技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用的公司。作為全球出名公司，利雅路公司有義務(wù)自覺(jué)恪守環(huán)境法律,法規(guī)，在其生產(chǎn),經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中考慮其對(duì)環(huán)境的影響,減少環(huán)境負(fù)荷，同時(shí)增強(qiáng)公司員工的環(huán)境意識(shí)，讓員工生活幸福，身體健康，利雅路公司通過(guò)了環(huán)境體系和職業(yè)健康安全認(rèn)證。利雅路RS系列低氮燃燒器特點(diǎn)2.1燃燒管理系統(tǒng)（BMS）功效（1）燃?xì)鈮毫Ξ惓１Ｗo(hù)：燃?xì)鈮毫Ω摺⒌投紝a(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，并停止點(diǎn)火過(guò)程；（2）風(fēng)壓異常保護(hù)：風(fēng)壓壓力低將產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，并停止點(diǎn)火過(guò)程；（3）泄漏保護(hù)：發(fā)現(xiàn)燃?xì)庑孤?，則產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，停止燃燒啟動(dòng)過(guò)程；（4）熄火保護(hù)：當(dāng)火焰檢測(cè)發(fā)現(xiàn)熄火時(shí)，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，停止燃燒過(guò)程；（5）點(diǎn)火失敗保護(hù)：點(diǎn)火槍或主火點(diǎn)火失敗，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，停止點(diǎn)火過(guò)程；（6）火檢故障保護(hù)：點(diǎn)火前火檢檢測(cè)到有火，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，燃燒停止啟動(dòng)過(guò)程（7）BMS與DCS采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的硬連接和通訊連接。（8）燃燒運(yùn)行程序：?jiǎn)?dòng)→檢漏→前吹掃→點(diǎn)火→正常運(yùn)行→后吹掃→停爐2.2燃燒器采用電子比例調(diào)節(jié)：系統(tǒng)調(diào)節(jié)空氣/燃?xì)獗?，由三個(gè)執(zhí)行器分別控制調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)、燃?xì)饬髁亢蜔煔庋h(huán)量，實(shí)現(xiàn)充足燃燒。2.3燃燒器均采用高敏捷度UV紫外光火焰檢測(cè)裝置，提供安全可靠性；2.4采用電子點(diǎn)火裝置，另設(shè)單獨(dú)點(diǎn)火氣體管路，確保點(diǎn)火成功率。2.5擁有專(zhuān)利技術(shù)的燃燒頭，僅需少量的煙氣循環(huán)量即可達(dá)成超低氮排放規(guī)定。2.6優(yōu)秀的三低技術(shù)（低能耗、低排放、低噪音），更加節(jié)能和環(huán)保。2.7利雅路燃燒器助燃風(fēng)機(jī)采用品有專(zhuān)利技術(shù)的反向前曲葉輪設(shè)計(jì)，同等狀況下，噪音較其它品牌燃燒器低約5分貝左右。2.8安全、高效的控制系統(tǒng)：2.9防冷凝水設(shè)計(jì)利雅路燃燒器低氮技術(shù)介紹3.11、減少過(guò)量空氣系數(shù)α3.2空氣燃料分級(jí)分段燃燒技術(shù)獨(dú)特的燃燒頭設(shè)計(jì)，在燃燒器總供風(fēng)量不變的前提下，把空氣和燃料從軸向和徑向分級(jí)分層送入噴嘴，使燃燒產(chǎn)生中心、軸流、旋流等多個(gè)區(qū)域。中心燃燒區(qū)域燃料處在缺氧狀態(tài)，未完全燃燒的燃料在向外圍擴(kuò)散時(shí)碰到空氣再次燃燒。這種分級(jí)分段燃燒能夠減少火焰溫度的峰值及平均值，從而減少NOX的產(chǎn)生。3.3煙氣內(nèi)循環(huán)技術(shù)燃燒溫度的減少能夠通過(guò)在火焰區(qū)域加入煙氣來(lái)實(shí)現(xiàn)，加入的煙氣吸熱從而減少了燃燒溫度，同時(shí)也減少了氧氣的分壓，延緩了NOX的生成。3.4新型電子比例調(diào)節(jié)技術(shù)采用更精確的電子比例調(diào)節(jié)技術(shù)，由三個(gè)伺服機(jī)構(gòu)獨(dú)立控制燃?xì)?、空氣和煙氣循環(huán)量，能夠更杰出地調(diào)節(jié)每個(gè)燃燒點(diǎn)上的過(guò)量空氣系數(shù)，確保一貫的高效能燃燒工況。3.5煙氣外循環(huán)技術(shù)在鍋爐的煙道抽?。ㄗ晕驈?qiáng)制）一部分低溫?zé)煔馀c空氣混合后送至燃燒室助燃，混合后的助燃風(fēng)能夠有效減少燃燒室內(nèi)溫度和氧量濃度。由于燃?xì)馀c氧氣的燃燒反映活化能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不大于氧氣與氮?dú)獾姆从郴罨埽虼巳細(xì)馐紫扰c氧氣發(fā)生燃燒反映，當(dāng)氧氣有剩余時(shí)，燃?xì)獠排c氮?dú)夥从成蒒OX。另外，煙氣中含有CO2，延長(zhǎng)了燃燒反映時(shí)間，減少了反映區(qū)火焰溫度，較低的反映區(qū)溫度使得與氮?dú)獾牡姆从匙兊梅浅＞徛?，從而有效克制熱力型NOX的生成。原理以下：項(xiàng)目工程方案1、概述低NOx燃?xì)馊紵鞑捎孟冗M(jìn)的燃燒技術(shù)，參考有關(guān)原則設(shè)計(jì)制造的新型機(jī)電一體化全自動(dòng)低氮燃燒器，含有超低排放、燃燒效率高、運(yùn)行平穩(wěn)噪音低等特點(diǎn)。要使燃燒器達(dá)成其最佳工作性能，安裝符合規(guī)定至關(guān)重要。不合格的安裝會(huì)造成燃燒器工作時(shí)火焰歪斜、燃燒震動(dòng)、噪音大及排放不達(dá)標(biāo)等后果，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響鍋爐及燃燒器的使用壽命。燃燒器的安裝重要涉及：燃燒機(jī)本體（含風(fēng)機(jī)）安裝、燃?xì)忾y組安裝、風(fēng)道安裝（如需要）、煙氣管道安裝、電氣安裝等，改造項(xiàng)目還需增加舊燃燒器的拆除、鍋爐爐口改造、循環(huán)煙氣取煙口設(shè)立及煙管走向等工作。施工工序以下：施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備拆除工程設(shè)備進(jìn)場(chǎng)爐前板改造風(fēng)管預(yù)制燃燒器安裝煙風(fēng)管連接、保溫鍋爐封閉烘爐、調(diào)試竣工驗(yàn)收2、燃燒器本體的安裝按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況，結(jié)合燃燒器的外形尺寸，擬定煙氣管道、燃?xì)夤艿赖淖呦虿贾?。根?jù)鍋爐的型式及燃燒方式擬定燃燒器的安裝方式。燃燒器在循環(huán)煙氣管道安裝時(shí)，管道應(yīng)設(shè)立保溫，同時(shí)在最低點(diǎn)設(shè)立排水口，以免長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后冷凝水積聚在燃燒器機(jī)殼內(nèi)（機(jī)殼設(shè)有排水口），影響設(shè)備正常工作。先把掛有吊鏈的龍門(mén)架立在鍋爐前燃燒器安裝的位置，用地牛把設(shè)備運(yùn)至鍋爐前，用鋼絲繩把設(shè)備掛在的吊鉤上，緩緩起吊，燃燒器火焰管的中心線(xiàn)與鍋爐爐口的中心線(xiàn)重疊時(shí)，慢慢將燃燒器推動(dòng)鍋爐爐口。對(duì)準(zhǔn)鍋爐前板上的螺栓孔與燃燒器安裝法蘭孔，用水平尺對(duì)燃燒器找平，找正，最后擰緊固定螺栓，將燃燒機(jī)固定在鍋爐上。燃燒器安裝好后，循環(huán)煙管和進(jìn)煙管接口安裝膨脹節(jié)。燃燒器與鍋爐接口安裝，特別需要注意的是：燃燒器火焰管與鍋爐用接口安裝孔之間的間隙必須用保溫棉塞緊填實(shí)，口邊用混凝土抹平，以避免煙氣會(huì)竄造成燃燒器安裝板處高溫。如果爐墻厚度比火焰管長(zhǎng)度大諸多，則應(yīng)當(dāng)在多出的部分開(kāi)出單邊不不大于60°（雙邊角度不不大于120°）錐角，避免擴(kuò)口太小時(shí)火焰燒壞保溫材料，同時(shí)還會(huì)影響燃燒效果。3、煙氣管道安裝FGR循環(huán)煙氣的溫度不易太高和過(guò)低，煙道上取煙口的位置很重要。普通狀況，煙溫在120-150℃區(qū)間效果最佳，煙溫超出170℃后，氮氧化物降不下來(lái)，煙溫低于90℃，將有大量冷凝水產(chǎn)生。當(dāng)煙溫在120-150℃時(shí)，煙氣與新風(fēng)混合后的助燃風(fēng)溫度在35-55℃之間，有助于減少氮氧化物，同時(shí)避免了大量冷凝水產(chǎn)生。如果煙溫超出170℃，必須在煙囪上加裝節(jié)能器，將煙溫降下來(lái)。煙氣再循環(huán)FGR管采用不銹鋼管，管壁厚度規(guī)定按管徑的國(guó)標(biāo)規(guī)定。煙氣再循環(huán)FGR接口取自鍋爐出煙口，再循環(huán)管進(jìn)一步鍋爐煙道中心位置，再循環(huán)管進(jìn)煙口在迎風(fēng)面位置45度切口。每臺(tái)燃燒器的FGR管路最多有5個(gè)90度彎頭，總長(zhǎng)度不超出20米。整個(gè)FGR管路做保溫解決以減少冷凝水的產(chǎn)生。FGR管進(jìn)入燃燒器前，必須在FGR管的最低位置做冷凝水排水管，排水管口徑為DN15,2個(gè)180°彎頭，向下的排水管長(zhǎng)度要不不大于300mm，并引至排水溝。FGR管內(nèi)煙氣為高溫，為避免熱脹冷縮，燃燒器與FGR管之間需加裝賠償器。同時(shí)為避免散熱過(guò)大使煙溫過(guò)低，整個(gè)FGR管路做50mm厚度保溫解決以減少冷凝水的產(chǎn)生。焊接時(shí)采用角接焊接連接，滿(mǎn)焊，焊角高度8mm。焊接時(shí)為減小焊接變形，采用分段交錯(cuò)焊接，即焊接50mm長(zhǎng)度后換位置只對(duì)面焊接，如此重復(fù)直至焊接完畢。焊接工作由持有技術(shù)監(jiān)督局發(fā)證的焊工進(jìn)行操作。煙氣管道安裝特別要注意下列幾點(diǎn)：煙氣取口不適宜取在水平排煙管道的底部；煙氣管道需保溫解決；煙氣管道彎頭不適宜過(guò)多，普通不超出四個(gè)；煙氣管道需可靠支撐，不能將分量全部壓在鍋爐、燃燒器或風(fēng)機(jī)上；煙氣管道最低位置應(yīng)設(shè)立排水口；煙氣管道口徑需不不大于燃燒器煙氣蝶閥口徑；煙氣入口管道做45°切口解決，開(kāi)口朝向煙氣源頭的方向（與煙氣流向相反）煙氣管道在盡量靠近煙氣蝶閥的位置縮徑至蝶閥口徑大小，大小頭建議使用偏心大小頭，方便冷凝水聚集排出；煙氣管道兩端的相對(duì)低點(diǎn)均