浅谈循环流化床锅炉对氮氧化物的影响

通过对NO_x生成机理及NO_x排放影响因素的分析探讨,结合循环流化床锅炉自身的特点可知,在循环流化床锅炉中,燃料型NO_x在氮氧化物排放中占主导地位,循环流化床锅炉控制NO_x的排放浓度应从入炉燃料的自身特性、炉膛内燃烧温度、炉膛内过量空气系数、配风方式、物料的循环倍率等方面着手;在燃料一定,炉膛内的燃烧温度控制在850～900℃,配风采用分级配风形式时,选择合理的脱硫剂及还原剂的品质、粒径及喷入量,可有效地控制NO_x的排放浓度。     

氧气燃烧控制对烟气中NO_x排放的影响

介绍在当下日益加强的环保形势下,NO_x对环境的影响越来越受国家重视,铜精炼炉在全面应用氧气燃烧技术,在节能和烟气排放量上出色的性能,给企业带来了效益。但由于炉体并非完全密闭,且氧气燃烧的超高温特点,提供了热力型NO_x的生成条件。本文讨论并小范围试验,通过调整氧气燃烧控制,抑制NO_x生成。     

高炉煤气无焰纯氧燃烧过程数值模拟

采用ANSYS FLUENT对高炉煤气的无焰纯氧燃烧过程进行数值模拟,获得燃烧反应后燃烧室内的温度场以及组分浓度场。研究结果表明:无焰纯氧燃烧(OF)技术与同等条件下的空气燃烧(AF)相比,火焰区域的温度分布比较均匀,实现了"无焰化",炉内最高温度将近2100K;OF组在整个炉膛轴向范围内NO_x浓度增加缓慢且趋于稳定,OF组中NO_x生成速率及生成量均远低于AF组,无焰纯氧燃烧大幅度降低了NO_x生成。     

回转窑煤粉分级燃烧NOx排放的数值模拟

针对石灰回转窑窑尾分级燃烧技术,采用Fluent对煤粉分级燃烧进行了数值模拟计算,重点考察了不同工艺参数对燃烧过程中NO_x生成的影响规律。通过对比分析NO_x的生成机理及主要影响因素,包括烟气氧含量、煤粉分级比例等,确定了石灰回转窑采用窑尾分级燃烧技术的实施方案。     

轧钢加热炉采用低氮燃烧法降低NO_x排放的改造与实践

新中型轧线建设项目热试发现两座加热炉排放烟气NO_x浓度超标,为保证NO_x达标排放,研究出低氮燃烧法,通过燃烧器控制燃烧初期NO_x的生成。采用空气分级来减少燃料氮转化为NO_x,同时通过快速响应自动调节空燃比的控制措施,进一步减少热力型NO_x生成。实践表明,改造方案解决了NO_x浓度超标这一问题,满足了国家和地方相关环保标准中热处理炉NO_x排放浓度≤150mg/m~3的要求。     

燃料管插入深度及空气系数对平焰燃烧器燃烧特性的影响

通过搭建自行设计的实验平台,进行空气助燃的平焰燃烧实验,观察火焰形状,研究燃料管插入深度和空气系数对温度分布和NO_x浓度的影响。结果表明:随着燃料管插入深度的减小,峰值温度下降,温度分布更加均匀。当插入深度为0mm时,形成的火焰盘形状更加清晰,实现了平焰燃烧。在生产实践中,要综合考虑燃烧温度与NO_x生成量的影响,在1.0～1.3之间选择一个最佳的空气系数,使得燃烧温度高且NO_x生成量少。     

节省能源,不污染大气的新型烧咀

在燃烧固体及其它气体燃料时要加入助燃剂一氧。这样一方面可以产生高温能量,而另一方面也生成一些污染环境的产物,如氮氧化合物 NO_x。文章首先分析了 NO_x 的生成过程,然后介绍了一种新型燃烧装置。这种燃烧装置不但可以大大减少废气中 NO_x 的含     

氧气浓度调节对NO_x生成影响的试验研究

利用试验方法对稀氧部分预混/富氧补燃燃烧方式的NO_x和CO排放进行了系统的评估,在总当量比0.85、甲烷流量1.5 L/min条件下的试验结果表明:与一般部分预混燃烧相比,稀氧部分预混/富氧补燃(ODPP/OESC)方式能够显著降低NO_x排放,但CO排放较高,在0.18x_d0.19、1.3Φ_p1.4、0.251x_e0.303范围内,能够有效平衡NO_x与CO的排放;当Φ_p1.7时,预混燃烧占主导,NO_x排放随部分预混当量比升高而升高,部分预混当量比高于1.7时扩散燃烧占主导,NO_x排放随部分预混当量比升高而降低;稀氧浓度主要影响NO_x的生成,烟气中NO_x含量随稀氧浓度降低而降低;而富氧浓度主要影响CO的生成,CO含量随富氧浓度升高而降低。     

稀土尾矿对半焦燃烧NO_x产生量的影响研究

为了掌握稀土尾矿对半焦燃烧过程中NO_x的排放影响,采用立式管式炉进行半焦燃烧实验,分析稀土尾矿添加量、反应温度、尾矿粒径对半焦NO_x排放特性的影响。结果发现,随着添加量增加,稀土尾矿对NO_x排放下降作用显著,添加50%稀土尾矿时,NO_x排放量降低37.91%;反应温度升高,稀土尾矿抑制NO_x排放作用明显,950℃时,NO_x排放量降低37.35%;尾矿粒径越细,稀土尾矿抑制NO_x排放越强烈,稀土尾矿粒径250~280目时,NO_x排放量降低33.24%。     

300MW煤-煤气混烧锅炉低氮燃烧改造实践

通过对300 MW煤-煤气混烧锅炉详细分析设计,采用纵向过量空气系数分布控制原理,从下到上分别为氧化燃烧区、集中还原区、燃尽区,实现燃料分级燃烧,通过高温低氧还原区的建立,实现已生成的NO_x还原,可大幅度降低NO_x生成。低氮燃烧改造主要是更换一、二次风喷口并新增四层SOFA,经过冷、热态调试后,NOX排放量降低近60%,实现的经济和环保的双赢。     

工艺参数对烧结燃料NO_x排放浓度的影响

研究了工艺参数对烧结燃料NO_x排放浓度的影响规律。研究结果表明:随着烧结温度的升高,烧结燃料NO_x的平均浓度先升高后降低,当烧结温度在1 100℃左右时,氮氧化物的平均浓度达到最大值。随着高温恒温时间的延长和升温速率的增大,烧结燃料NO_x的平均浓度均出现降低趋势,分别由87 mg/m~3和91 mg/m~3降低到77 mg/m~3和80 mg/m~3。在氧含量低于21%时,NO_x的平均浓度随着氧含量的升高而升高。NO_x的排放浓度主要取决于烧结生产中氮氧化物的生成及被还原程度。因此,烧结生产中可通过控制烧结温度、增大升温速率、延长高温时间或降低含氧量等方式抑制NO_x的生成或促进其还原,进而降低烧结烟气中NO_x的排放量。     

工业炉窑燃烧过程中热力NOx的生成与控制技术

本文对热力NO_x的生成机理及抑制方法进行了分析,并介绍了国外NO_x燃烧控制技术.     

明火烧嘴炉内燃烧过程的数值模拟

利用热流体模拟软件STAR-CD的EBU燃烧模型,结合热力NO_x生成模型以及辐射模型,对明火烧嘴炉内燃烧过程的温度场和NO_x等各种烟气成分浓度场进行了数值模拟,分析了不同燃气流量和采用烟气回流之后对炉内工况的影响。所得结论对试验起到进一步的指导作用。     

连退炉辐射管加热燃烧工艺热态试验

采用热态模拟方法,研究连退炉辐射管加热燃烧工艺对辐射管壁面温度均匀性的影响。结果表明,采用过氧燃烧控制工艺及烟气回流技术,可提高辐射管内烟气充满度,冲淡火焰高温集中区域,减少NO_x生成量,增强对流传热,辐射管壁面温差在114~142℃之间。     

残氧量模型在立式连续退火炉上的应用

为了达到加热炉NO_x排放限值150 mg/m3的超低排放标准,针对某立式连续退火炉开展降低NO_x排放浓度控制研究。根据实测烧嘴NO_x的生成量,发现了氮氧化物与残氧量之间的关系及残氧量的合理范围,进一步建立了立式连续退火炉残氧量模型,包括升温、降温和稳态3个子模型,研究了不同带钢规格及加热模式下残氧量与加热功率之间的关系。基于该模型,开发了连续退火炉燃烧控制的离线计算软件,并且在某镀锌线退火炉一级系统上开发了残氧量自动设定的功能模块,可根据设定温度与实际温度偏差自动进行选择,成功控制高功率下燃烧过程中NO_x生成量,并且实现低功率下既能满足退火炉自身降温的需求,又能满足烟气中氮氧化物超低排放的需求。     

La_(0.9)Rb_(0.1)Co_(1-x)Fe_xO_(3-δ)钙钛矿催化剂上NO_x辅助碳烟燃烧性能的研究

通过柠檬酸溶胶凝胶法制备了La_(0.9)Rb_(0.1)Co_(1-x)Fe_xO_(3-δ)(x=0.1～0.8)系列钙钛矿催化剂。通过X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H_2-TPR)、NO_x程序升温脱附(NO_x-TPD)及X射线光电子能谱(XPS)考察了Fe含量变化对催化剂结构、NO_x辅助碳烟燃烧反应活性、催化剂氧化还原活性、催化剂表面Fe和Co的化学状态以及NO_x储存能力的影响。结果表明:所制备的催化剂均保持钙钛矿结构,Co与Fe的共掺杂改变了B位金属的化学状态,催化剂表面存在Co~(2+)和更高价态的Fe物种。相比纯LaCoO_3和LaFeO_3,La_(0.9)Rb_(0.1)Co_(1-x)Fe_xO_(3-δ)(x=0.1～0.8)催化剂碳烟燃烧的特征温度T_(50)分别下降约30和70℃,碳烟燃烧的速度也随之加快。同时,在NO_x辅助碳烟燃烧过程中,NO氧化所生成的NO_2可与碳烟反应生成N_2,其中La_(0.9)Rb_(0.1)Co_(0.6)Fe_(0.4)O_(3-δ)催化剂具有最高的NO_x消除能力,在381℃时达到36.4%。     

铝合金时效退火炉燃气加热系统研究

对铝卷时效退火炉的燃气加热系统进行研究。重点研究了U型辐射管沿长度方向的温度分布规律以及二次燃烧对NO_x排放的影响。试验表明,使用可靠、实用的烟气二次燃烧系统,能有效改变辐射管的表面温度分布,辐射管的表面最大温差降低,提高设备的温度均匀性,同时降低了NO_x的排放,减少对环境的污染。     

焦炉立火道烟气外循环对NO_x生成的影响

文章以JN60型焦炉单对立火道为研究对象,采用CFD数值模拟方法对立火道燃烧特性及NO_x生成特性进行研究,分析了燃高炉煤气和燃焦炉煤气时烟气外循环对NO_x生成的影响。模拟结果表明:在无内循环孔的情况下,采用高炉煤气加热,外循环率约为12%时NO_x浓度可以达到国家排放标准;在内外双循环的作用下,当燃气为高炉煤气,外循环率约为5%时NO_x浓度可以达到国标,当燃气为焦炉煤气,外循环率约为11%时NO_x浓度可以达到国标。     

固定床内半焦燃烧释放HCN和NO_x的规律

采用立管炉及傅里叶红外光谱烟气分析仪研究反应温度、活性炭和添加剂对固定床内半焦燃烧时HCN和NO_x的排放特性的影响。实验结果表明,850~950℃范围内,温度升高,半焦燃料型N向HCN和NO_x的转化率降低,最大降幅分别为1.43%和8.67%;850~900℃和900~950℃范围内,半焦燃料型N向HCN和NO_x的转化率存在线性关系;活性炭促进半焦燃料型N向HCN和NO_x的转化,添加剂CaO和Al2O3减弱活性炭对半焦HCN和NO_x的释放,但对HCN向NO_x的转化没有太大影响。     

中心回燃天然气锅炉低氮燃烧的数值模拟

采用低氮燃烧方法将中心回燃天然气锅炉的NO_x降低至30 mg/m~3具有重要的意义。本文对2.5 t/h中心回燃天然气锅炉配置的低氮燃烧器进行数值模拟,模拟出燃烧后的烟气流程、烟气温度及NO_x。数值模拟结果表明:低氮燃烧器燃烧后,烟气流程正常,没有部分未经换热的高温烟气直接进入前烟箱;进入前烟箱的烟气平均温度为931℃,烟气温度正常不偏高;且NO_x的排放≤30 mg/m~3。配置的低氮燃烧器符合中心回燃天然气锅炉安全性和低氮的要求。