隆鑫热能设备(图)-燃气锅炉燃烧机-燃烧机

为了满足加工行业的需求，高负荷燃烧器被开发出来，以满足在负荷摆动期间仍然在线的燃烧器，并且可以快速改变燃烧率以满足新的负荷要求。通常情况下，在低负荷时，燃烧器会自行关闭，容器中的蒸汽量将处理小的蒸汽需求量。当主蒸汽负载回来时，低氮燃烧器会启动并调节到一个较高的速率来处理新的负载。问题是需要花费大约2分钟的时间才能完成安全启动程序，然后达到高速蒸汽，到那时蒸汽压力可能下降到这个过程不能正常工作的程度。HTD燃烧器在这些低负载下不能循环，但仍然在运行，随着负载的增加，它会立即调整到更高的速率以匹配负载并保持蒸汽压力。这确保蒸汽压力保持恒定并支持工艺要求。

对于过程工业而言，这是首要的考虑因素，因为保护过程的成本远远**过蒸汽产生的成本。对于其他应用程序，还有一些好处可以使这个刻录机非常有吸引力。较常见的项目是简单的成本回报，通过减少开关循环。每次燃烧器启动时，必须清除炉子（作为安全措施，清除可能从泄漏的气体阀门进入的任何燃料气体）约90秒，其中迫使大量空气通过容器清理可能在炉内的燃料气体。当这种冷空气通过容器时，它被锅炉加热到与蒸汽或热水的温度大致相同的温度，然后这个吹扫空气被排出堆放到环境中。加热这种吹扫空气的能量消失了，当低氮燃烧器重新启动时，它将需要弥补这个损失的能量加上负载所需的能量。这种开关循环可以每小时发生20次，并且可能成为应用程序的主要能量损失来源。使用高对比燃烧器可以大大减少或消除开关循环和相关的能量损失。燃烧器厂家应该很明白这一点！

除频繁开关循环造成的能量损失外，频繁的开关循环也会造成元件磨损，从而增加了维护成本，降低了设备的可靠性。每次由于开关量大而导致组件失效时，燃烧器将不允许运行，并且必须在设备启动之前进行修理。如果该过程依赖于锅炉低氮燃烧器组件，则可以关闭设施。如果机组保持开启状态，则安全控制阀，燃烧风扇电机和其他部件不会快速循环。在所有这些项目中，来自开关循环的磨损将快速缩短部件寿命，而正常操作不会缩短部件寿命。

频繁的开关循环也可能导致炉子高温区域组件的更快。正常的火焰温度在2500°F左右，靠近火焰的成分也会处于相对较高的温度。这些部件（通常是钢，不锈钢和耐火材料）可以无限期地忍受这些高温，没有问题，但是频繁的加热和冷却会由于热冲击或应力而导致过早失效。当材料在短时间内经历非常大的温度变化时，会发生热冲击或应力。每当燃烧器循环开启和关闭时，都会发生这种情况，在一瞬间暴露在2500℉的火焰温度下，瞬间被吹扫循环中的冷空气击中。在启动时，在材料通过延长的预吹扫过程冷却的情况下发生相反的情况，然后立即用2500度的火焰击中。例如，不锈钢扩散器不能以均匀的方式加热，因此外表面首先变热，并在受热时膨胀。内部材料仍然是冷的，燃烧机，并没有扩大，所以这两个膨胀率的差异导致材料内部的高应力水平，导致疲劳开裂并较终导致材料失效。较小的单位可以处理更频繁的开关循环，只是因为他们的小尺寸提供有限的扩张和收缩。大型单位不应该频繁的开关机。除了热应力外，较大的电机不能容忍频繁的开关循环。

蒸汽以提高采收率的直流式蒸汽发生器（OTSG）在氮氧化物（NOx）和（CO）日益严格的燃烧排放要求下运行。几十年来，这些要求从百万分之一（ppm）逐步下降到40ppm到30ppm。快进到2017年，氮氧化物需求量达到9ppm，在一些地区达到5ppm。通过适当的燃烧管理，CO被降低到接近于零的水平。然而，氮氧化物仍然难以一步步减少，需要在低氮燃烧器科学和工程方面进行重大创新。

在传统工业燃烧器中，燃料和空气在单个区域中反应，以短暂的火焰突然释放热量。这种类型的燃烧产生强烈的火焰，几乎没有CO。然而，强烈的燃烧产生高的火焰温度，使燃烧空气中的氮气和氧气融合，产生NOx，一种标准污染物和地面臭氧前体。从100ppm降低到40ppm需要开发被称为低NOx燃烧器的特殊燃烧器。他们通过将空气分成两个不同的区域来降低NOx。在一个区域加入足够的空气形成一个稳定的火焰核心，但没有足够的空气来燃烧所有的燃料。然后加入*二部分空气，以称为空气分级的策略完成燃尽。称为燃料分级的补充策略将燃料划分为不同的阶段。

火焰可能冲击工艺或锅炉管道，由于延长火焰长度而加速故障。为了达到更低的排放水平并提供额外的动力来使火焰变硬，将烟气再循环并添加到燃烧空气流中。烟气中的二氧化碳（CO2）和水（H2O）是活性红外吸收剂，并与烟气再循环（FGR）提供的附加质量一起帮助冷却火焰。但是，随着氮氧化物排放限制下降，火焰稳定性成为问题，燃烧器变得越来越复杂，被称为**低NOx燃烧器。

工业锅炉上已有广泛应用，由于层燃、室燃、循环流化床锅炉的燃烧方式不同、炉膛结构不同，其原始NOx排放也有较大差异，低氮燃烧机，一般来说，在未特意采用炉内低氮燃烧技术时，循环流化床NOx原始排放，一般在300mg/m3以下，也有部分项目排放在400mg/m3左右；以链条炉为代表的层燃炉NOx原始排放一般在300~600mg/Nm3，燃气锅炉燃烧机，煤粉工业锅炉为室燃锅炉，NOx原始排放大致在400~600mg/Nm3。

层燃、室燃、循环流化床锅炉可根据燃烧方式的不同采用不同的低氮燃烧技术。针对层燃锅炉配风较常采用空气分级以及烟气再循环来实现低氮燃烧；在烟气再循环对层燃锅炉典型区段燃烧的影响下，结合空气分级技术通过半焦催化还原NO；炉内**级还原脱硝技术是近年来新兴的炉内脱硝技术手段，通过在燃烧火焰区域的合理位置喷氨，实现在高温火焰中直接脱硝。循环流化床锅炉低氮燃烧改造主要对二次风口、给煤口的位置及分布进行优化调整，或是增加烟气再循环系统等；在运行方面，主要通过控制炉膛内燃烧氧量，提高二次风份额，降低给煤粒度，减少料层厚度等来降低氮氧化物的生成。煤粉工业锅炉可结合室燃锅炉的特点，采用浓淡燃烧、空气分级、烟气再循环等多种手段实现低氮燃烧；通过在着火初期的构建还原性气氛，抑制燃料型NOx的大量生成；通过控制主燃烧区温度分布，工业燃烧机，避免局部热力型NOx生成量过高。

中心在对层燃、室燃、循环流化床锅炉的炉内低氮燃烧技术进行了大量试验后，已在工程应用上加以验证，以链条炉为代表的层燃炉可将NOx排放降低至250~300mg/Nm3；循环流化床工业锅炉可将NOx排放降低至200mg/Nm3以下，如采用流态化**低氮燃烧技术，可将初始排放降至100mg/m?3;左右；针对29MW及以上容量的室燃炉，可将NOx原始排放降至在300mg/Nm3以下。