燃烧理论与污染控制.doc_第1页
燃烧理论与污染控制.doc_第2页
燃烧理论与污染控制.doc_第3页
燃烧理论与污染控制.doc_第4页
燃烧理论与污染控制.doc_第5页
已阅读5页,还剩82页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

燃烧理论与污染控制目录1.绪论32.NOX的生成机理113.低NOX燃烧技术354.新型低NOX燃烧技术615.烟气脱硝676.SOX的生成与控制70 第一章:绪论1.1 燃烧对大气的污染,污染物的组成及其危害1.1.1污染物按状态分类污染物一次污染物二次污染物固态尘悬浮(气体介质中)固体粒子d=120 m无烟d=0.011 m 无雾液滴悬浮物无气态硫化物SO2,H2SSO3,H2SO4,M2SO4NO,NH3NO2,HNO3,MNO3碳氢化合物HC醛,酮,过氧乙酰基,硝酸酯(PAN)碳氧化合物CO,CO2无卤素化合物HF,HCl无一次污染物:污染源直接排入大气。二次污染物:污染物与大气中成分,污染物之间化学反应,光化学反应生成的污染物。1.1.2烟雾和粉尘1.烟雾本质:一种含有固体颗粒和液体微滴的气溶胶。固体颗粒:烟黑,粉粒等。液体微滴:水滴,硫酸微滴等。主要成分为烟黑:C、H、O、N、S组成的复杂化合物。产生机理:(1)煤形成烟黑:不完全燃烧,高温下热解产生多环化合物烟黑成分:苝、芘、苊(C12H10)、蒽(C14H10)、菲全是至癌物质。引起鼻炎、支气管炎、肺癌。(d1.4时,火焰面几乎没有热力NOx,快速NOx生成量。几乎等于最高温度下NO的平衡浓度。(此时燃料浓度很大)3.当1.4随着的增加,平衡浓度减少,快速NOx也减少。(即:=1.4时,快速NOx达到最大值)小结论:在任何温度下,总存在某一当量比时,快速NOx生成量达最大。(原因:一定的下,增加额燃料量,另外增加CH化合物浓度,提高反应速度,使中间氮化合物增加。另一方面,由于O2相对减少,有利于HCN向N2转化,因而快速NOX生成量反而减少。这使得式反应向逆向进行,由此带动式进行,进而引起逆反应发生。使得HCN转化成N2,使得NOX生成量减少。)2.3.3 总结1.快速NOX只有在比较高的温度下才发生(即:CH较多,O2较低,故燃烧炉较小)2.要降低快速NOX生成量,只需保证供给足够O2。阻止-式进行,减少中间产物NH2,HCN即可。3.生成机理与热力NOX不同,但与燃料NOX相近(由于它只由空气中N2转化为NOX因此不同燃料NOX) 2.3 燃料NOx的生成2.3.1 燃料NOx的形成1.N在燃料中存在形式:N的原子状态与各种碳氢化合物相结合,形成环状(链状)化合物。如苯,碳苯C5H5N,芳香胺C6H5NH2等。2.燃料中的N:结合键能量很小,燃烧时易分解,经氧化反应,生成大量的燃料NOx2.3.2燃料NOx的生成机理:1.弗尼莫尔模型:(1)预混火焰NNO由两个互相竞争的过程而定燃料N高温下分解含N的中间产物I(CN,N,HCN等)之后I与含氧原子的化合物R反应生成NO,其中R为(O,OH, O2等)中间反应I与NO反应,使NO还原分解生成N2燃料NI (2-21) 此过程较快,两反应活化能相差不大)2.反应过程及反应方程式:P3839说明 表(2-2)(2)扩散火焰,其基元反应与预混火焰相同,但由于扩散火焰中的局部不同,且反应与混合同时进行,故扩散火焰中,燃料N的大部分在燃料过浓区域分解生成HCN,NHi(中间生成物I)进一步转换为N2和NO。2.3.3 燃料N转变率的影响因素燃料生成NO或还原生成N2。其速度与氮氧化物性质,浓度,过剩空气系数,温度等因素(两反应过程,活化能相差很少)1. 燃料NOx的转变率:燃烧实际生成的NO,与燃料N全部转变成NO的NOmax之比。即1kgN生成1.6Nm3的NO,如燃料量为B,烟气体积为V则:故: 2. 燃料N转变率的影响因素(1)燃料含N量的影响a:过剩空气系数大时,NO生成量随燃料含N量的增加而增加,但转变率下降。b:燃料过浓时,当含N量增加到一定浓度时,NO不再增加且饱和,转变率下降。时,是下降的,燃料含N增加分解产物与NO反应增强,将NO还原成N2,因而减少。时,氧浓度减少,含N增加,NO生成量饱和,不再增加,下降。(2)过剩空气系数的影响a:随着的降低,燃料NO生成量降低,时生成量转变率急剧下降 b:当附近时,燃料N主要转变成N2 图b中,转变率在时,或达到极小时,这表明燃料N主要转变成为N2。说明:扩散火焰转变率(在时)较预混燃烧低,原因(扩散不匀,局部仍有还原性反应,局部转换率低)但随着增大而增大。(3)燃烧温度影响 燃料N受温度影响很小,燃料热解温度比火焰温度低。3总结(控制燃料NOX生成的方法)(1)燃用含N低的燃料(2)采用燃料过浓燃烧(3)扩散燃烧时,抑制燃料与空气的混合2.4 煤粉燃烧时NOx的生成煤粉燃烧: (1)热力NOX(2)燃料NOX模型如下故煤炭转变成NOX的全部转变率其中: 2.4.1 挥发分NO的生成1.煤中NO的挥发(1)含量:煤中含N量(2)存在形式:以氮化物存在(氮原子状态与各种碳氢化合物相结合)(3)释放过程:煤加热到热解时,N释放但比挥发分释放要晚些(即当挥发分释放量占总重量10-15%以后,N释放,剩下部分存在焦炭内)2.煤氮在挥发分与焦炭之间的分配与煤种,热解温度和加热速度等因素有关 挥发分中氮化物增加,焦炭N相应减少(b)图,改变煤粉细度来改变加热速率的情况 (c)图,对释放氮量无影响3.挥发分中氮化物的成分(1)主要是:HCN,NH3 还有:NH,NH2,CN(2) HCN,NH3含量比例取决干燥的挥发分还有N与碳氢化合物结合状态有关。 烟煤:HCNNH3 劣质分:NH3为主 无烟煤:HCN,NH3均很少4.挥发分中NO生成机理挥发分燃烧过程类似于气体燃料的均根反应挥发分,氮化合物按P39表(22)基元反应转变成NOX这些氮化合物是NO生成源,又是NO的还原剂,使NO转变成N2.同时,但化合物之间复合反应N2,使NO减少NO的生成:见P45,反应式不变NO的分解: N2的生成: 实际中:只有部分燃料N转换为挥发分NO(典型的煤燃烧,=0.7,温度T=16701770,挥发分NO约占燃料NO的60%80%)与热力NOX,快速NOX相比:一般在挥发分释放,与煤粉着火区,大量生成NOX原因:挥发分氮氧化物氧化反应活化能低(比空气中的N2)且NOx生成速度比NO还原速度大。5.决定挥发分NO生成量多少的因素(1)着火区挥发分释出量释出量越多,燃料N的烟气释出越多,NOX多而释出量与煤种控制温度有关 (2)着火段中的氧浓度O2浓度增加,挥发分NO增加(氧化反应需要)因此,着火段中O2浓度增加,挥发分NO增加值减少(O2浓度增加),挥发分NO得份额增加。反之,O2浓度减少,且由于此时挥发分N得浓度较高,挥发分N相互复合反应,对NO的还原反应增加,使NO(挥发分)减少。在着火段中的运行时间空气较多情况燃料N释放NO需反应时间,故在着火段进行时间较长,生成NOx增加富燃工况下挥发分氮化合物的还原分解(相互复合反应)增强,也需要一定时间。时间长使得NO和HCN,NH3充分分解,复合反应,则挥发分NOX减少。2.4.2 焦炭NO的生成1.焦炭N的释放(1)(2)可假设 释放速度,与焦炭燃尽速度成比例焦炭中的N的析出量,随着焦炭燃尽率的增加而增加温度提高时,焦炭析氮量增加(3)焦炭含氮量与燃尽率的关系 2.焦炭NO的形成机理两种观点(1)焦炭中的N是CN与HCN形成析出,再氧化形成NOX(2)焦炭中N,通过焦炭表面多相氧化,直接氧化NOX湿特观点 氧化速率与焦炭燃烧速率成正比 即: 3.焦炭NO=的生成速率的有关因素(转变率,P43)影响的因素 (1)焦炭NO=的生成速率(但与挥发分相比,变化不大,即与混合特性关系不大)(2)温度升高焦炭中的N向NO转变率减小,但总的NOX是增加的原因:T提高时,焦炭燃尽率增大(燃尽比例提高)因而总量NOX增加(3)说明:颗粒表面氧化浓度(或氧气分压力太小)与颗粒空孔结构,颗粒反应表面积相关(因反应时,表面积是变化的,故NOX的生成量也总要变)4.焦炭NOX与挥发分NOX生成的比较在空气过剩的条件下,挥发分NO迅速增加,而焦炭NO增加较少原因(1)形成反应区域不同,焦炭NO在火焰尾部生成(因焦炭N生成NO的反应活化能较碳燃烧反应活化能大)故氧浓度低,且颗粒因T较高而熔结,空孔闭合,反应表面积减小)(2)焦炭表面及CO对已生成的NO产生还原分解作用使NOX减少。反应机理说明(详见P49)而O-C表面复杂物分解成CO和CO2若有还原性气体(H2,CO),它将与表面复杂物反应生成H2O,CO2,使NO下降。2.4.3 炉内NOX生成特性1.炉内NOX生成机理炉内燃烧的三个阶段(1)初始阶段:温度低,反应十分缓慢,NO的生成成分很少(2)挥发分释出并着火阶段:温度急剧升高,氧浓度大,NO的生成和分解进行的很快。NO的生成很快,因而NO急剧增加。当Tmax时,NO最大(3)焦炭燃尽阶段,O2减少,不断生成焦炭NO,但已有NO,被焦炭还原分解而逐渐减少,生成大量N2. (4)总结挥发分NO是燃料NOX的主要组成部分,为燃烧初始阶段形成。(燃烧运行工况将影响挥发分NOX的多少,即可改变运行状况,或改变燃烧的设计来控制燃料与空气的混合程度。焦炭NO在火焰尾部生成,燃料与空气已混合在一起。改变燃料量对NO的影响不大,焦炭NO不易控制)焦炭NOX转变率较低,且总的燃料NOX转变率也只有2032%原因(焦炭可将NOX还原分解,使NOX生成量减少)2.影响燃料NOX的转变率的因素(NOX的生成特性)(1)燃料含N量含N量增加,使NOX增加,但转变率降低,如(2)挥发分 增加,则煤转变率越大NNO,故转变率降低 挥发分迅速燃烧,使(局部)减小,使N向NO转化率降低(3)火焰温度T 如图三种煤,含N量很接近,挥发分不同对于低挥发分煤,T时转变率影响不大对于煤温度增加,明显增大(原因:当T时,挥发分多,虽然挥发分转变率减少,但燃料中生成的NOX大大增加了。)焦炭NO也随火焰温度的增加而增加 (4)过剩空气系数对于挥发分煤,其转变率也较大3.炉内各种机理生成的NOX比例及有关因素(1)比例在的燃烧工况下,在局部区域也可能存在富燃燃烧()故也有快速NOX生成,生成时间外,生成量仅占NOX总量5%以下,可忽略。由于燃料燃烧时。燃料与空气的混合情况影响周围的热力化学环境,如温度,氧浓度等此外,煤种,炉内,炉内冷却条件会影响热力NOX与燃料NOX的比例一般的,在煤粉火焰中,燃料NOX约占7580%,热力NOX约占20%左右。(2)影响热力NOX,燃料NOX的因素炉温锅炉的工况中,炉内最高温度与煤种燃烧工况有关a;燃用烟煤,重油,天然气中,T较高,热力NOX比例较大,b:燃用褐煤,其他劣质煤,炉温较低,热力NOX较少,燃料NOX较多c:快速NOX一般物很少由图可以看出 T1900K 燃料NOX比例很小 T22002300K 燃料N对NOX已无影响d;炉温 不仅与燃料有关,且与锅炉容量,容积热负荷和过剩空气系数等因素有关设计锅炉时,原苏联学者西加尔提出了炉内NOX生成量的经验公式(将NO转换成NO2)过剩空气系数对燃料NOX和热力NO都有影响:a.当开始增加,燃料NOX增加,时NO逐渐下降(由于炉温下降)b.但燃料NO随着的增大而一直上升故:总的NO随着的增大而增加,而后逐渐趋于平缓为降低NOX最好使接近1.0条件下燃烧,但应使不增加,排烟中有毒物不增加(苯,芘等化合物);燃煤性质的影响a;燃煤挥发分:增加,着火提前,温度峰值提高,燃料NOX提高,燃料NOX增加,故总的NOX随增加而增加。b;含N量含N量增加时,燃料NOX增加,燃烧效率是减少的,热力NOX则很少变化,故总的NO转变率是下降的当温度提高时,则使NO大致平行移动,NO增加,如图P56图(2-29)c;燃煤水分水分增加,着火延迟,挥发分混合增强,着火处氧浓度增加则燃料N时间长,NO反应充分。水分增加,发热量降低,炉内温度水平与峰值降低,热力NOX减少。前者的影响较大,故总的NOX随水分的增加而增加,d煤粉细度的影响煤粉越细,被加热得越快,炉内温度峰值和T提高,因而热力NOX提高。另外,释出的挥发分增加,燃尽率易与空气混合,此外燃料NOX增加,总的NOX是增加的。但如采用低氧燃烧,则NOX总是减少的(细煤粉)e.空气对热温度的影响提高空气预热温度,煤粉着火提前,炉温增加,热力NOX增加,另外提高T会使挥发分大量析分,从而使挥发分NOX增加。见图(2-2)P58 第三章 低NOX燃烧技术低NOX燃烧技术的主要途径1.减少燃料周围的氧浓度减少 减少一次风量和挥发分燃尽前燃料与二次风的掺混(减少总风量) (减少着火区段的氧浓度)2.在少的条件下:维持足够的燃烧时间3.降温度峰值,从而减少热力NOX 如:降低热风温度,烟气再循环4.加入还原剂:还原剂生成CO,NH3,HCN可使NOX分解具体应用方法:1.分级燃烧2.再燃烧法3.浓淡偏差燃烧4.低氧燃烧5.烟气再循环3.1分级燃烧3.1.1分级燃烧原理1.原理将燃料用空气分两阶段送入 一阶段:80%理论空气量送入生成CO,燃料N分解成大量HN,HCN,CN,NHi等。(1)(2)由于缺氧燃烧,燃烧速度,温度降低,使得热力NOX下降二阶段:剩余部分以二次风形式送入,燃料在空气过剩区燃尽,此时由于T低,因此不会形成较多的NOX,因而总NOX是降低的。图(3-2)为分级而不分段时,火焰温度峰值变化情况。2.分级燃烧分类(1)燃烧室内的分级燃烧a.结构如图i.燃烧口进入80%的空气ii剩余部分从上部侵入b.燃烧室分段NOX降低的效果 比一般燃烧工况降低50%. NOx浓度与第一级的关系(2)单个燃烧的分级燃烧 a.内分级混合二次风分成两股,内更道送入内二次风,外更道送入外二次风b.外分级混合部分二次风从主火咀周围的空气喷口送入,形成分级图中,为富燃区 燃尽区 1风分混合物 2内二次风3外二次风3.分级燃烧降低NOX的原理示意图两级燃烧,4个区域:4个区域的说明:区域1:挥发燃烧区挥发分中区域2:生成还原性区域中区域3:集碳燃烧区:焦炭中N燃烧生成NOX即焦炭中的区域4:NO的减少区即: 总结: 燃烧四阶段,使NOX降低40%随火焰根部的降低而降低,但进一步降低对NOX反而增加(综合常用燃烧四分级与燃烧室分级,NOX可降低60%以上,另外因火焰周围为氧化气氛可防炉膛结渣腐蚀)3.1.2 分级燃烧设计中应考虑的问题1.偏离率的选择(1)偏离率:指分级燃烧时,二次风量占总空气量的百分比即二次风量大小(2)偏离率的影响:a.偏离率越大,越小,燃料越浓,NOX减少。但NH3,HCN水焦炭中的N却增加。b.故:气相含氮化合物中NO是主要的,此时生成大量NH3,HCN浓度大于NO,(它们对NO的还原,多余又氧化成NO,且焦炭中N也随减少而显著增加,因而总的NO增加)c.在某一值(或某一偏离率下)NOX排放量最少一般取2.二次风喷口位置的确定如图(1)二次风送入位置越远,则NO大为减少(因生成大量还原性气体水未燃碳粒将充分对NOX还原分解)(开始,稀释使NOX减少,尔后增加)(2)进一步增加时间NOX不会继续下降因量饱和状态,而CO的还原性气体和可燃物却大大增加,如P37图(3-9)(3-10)(3)二次风应在第一股燃烧基本气成时送入说明:如二次风送入位置越远,生成的主要为燃料NOX(因温度水平降低) 图(3-11)P733.节渣腐蚀和可燃物损失(1)原理a.结渣 一般燃烧区还原性气体,灰熔点降低(约为100120)与炉壁接触会导致结渣。火焰拉长如燃烧组织不好炉膛出口受热面结渣(过热的超温)b.腐蚀,还原性气氛:c.可燃物损失:见P73页,图(3-12)在处,相当于炉膛出口(3.5S) 分级燃烧,燃尽率降低(2)措施结渣腐蚀改进燃烧口,在炉内形成氧化性气氛,避免还原性气氛接触炉膛可燃物损失提高煤粉细度,改善气粉分配均匀性,延长时间(3)煤粉细度影响 分级燃烧时煤粒尺寸对NOx的影响图(4)二次风喷口位置的确定与NOX下降,碳燃尽率,炉膛出口烟温有关。二次风喷口位置H增加,延迟送入二次风,NOX下降,燃尽率下降,出口温度上升。甚至于结渣,过热器超温。原苏联研究有,另外,挥发分大小对H也有影响。低的H值很小,高的H值大,根据经验公式(3-13) 3.2 再燃烧法3.2.1 原理1.将燃烧分为三个区域(概念)一次燃烧区:氧化或值还原性气氛(1)第二燃烧区:二次燃料送入还原性气氛(1)(再燃烧区) 生成碳氢化合物基团,多次区NON2燃尽区:送入二次风(1)使燃料完全燃烧(再燃烧法,也称为三级燃烧,或燃料分级)2.化学方程式表示一次燃烧区:生成物:二次燃烧区:(再燃烧区),生成的CH基团还原区:可以将NO还原成N2(作用:主要的70-90%NOX还原N2)此外,也产生NHi的氮氧化物(次要的)(1)燃尽区XN氧化成NO或N2说明:CH4作燃料再加入CH4,NOX大大下降。进入燃尽区后,NOX有所增加。3.2.2再燃烧法的还原作用有关因素初始温度(NOX)(一次燃烧区出口NOX大小)一次燃烧区出口(NOX)的大小对NOX总排放量影响不大(但要求一次燃烧区减至最小) 一次燃烧区(NOx)p对NOx总排放量的影响2.还原区过剩空气系数2(或二次燃料份额f)的影响如图(3-17) 当二次燃料份额f为某值时,一次燃烧区(NOx)最少即使一次燃烧区2变化,上述规律不变。只改变一次燃烧区(NOx)绝对值第二次燃烧量与输入总热量的(1020)%或还原区域内2=0.71.0燃烧区(NOx),PPm排量不同还原区2对NOx排放量的影响图3.二次燃烧性质的影响理论上,煤粉燃烧时,二次燃料可以为同一煤种。由于在炉顶引入,亦可采用油,气体燃料或其他煤种。停留时间外宜采用易着火燃料,固体如Vr易磨细煤。含氮低减少NO的排放天然气最宜,含氮少热量高,易燃烧,易着火。4.还原区内温度和停留时间还原反应正常进行,需一定的温度和时间。T越高,T停留时间越长,还原越充分,NOx降低最多。从停留时间看,似乎将二次燃料从接近主燃烧口地方送入。但一次燃烧区缩短,降低燃尽率过剩氧进入还原区,焦炭N增多,燃尽区生成较多的NOx.据实验:送入处T1200,还原区停留时间为0.4-1.5S。燃尽区应很快混合,时间0.7-0.9S,保证燃尽。5.燃料燃尽率与实际应用问题再燃烧法起初燃尽很好,但送入二次燃料后,燃尽率实降。见P75图(3-12)要燃尽则与燃尽区有关。实际应用:在已有锅炉上利用再燃烧法,改造工作很大,不易保证温度与混合条件。使煤粉燃尽,一般可考虑用油或煤气作二次燃料。可减少NOx(20-70)%3.3低氧燃烧3.3.1定义低氧燃烧:是在炉内较低的工况下的燃烧情况工作特点:1)低燃烧,可使NOx减少,排烟热损失也减少,效率增加。见图(2-3)P31 P47见图(2-28)中,NOX的最大值在1区间。低时,CO,CnHm烟等有害物质也在增加,飞灰可燃质增加,效率反而降低。3.3.2燃烧口的位置不同或不同锅炉,(低氧燃烧)对NOx的影响1.不同锅炉,对NOx的影响不同,低燃烧时,NOx也不同。 燃烧器布置方式不同时对NOx的影响避免局部过大,因的变化对NOx的影响小。2.容量不同:对NOx及Cfh的影响容量越大,对NOx及Cfh的影响越小。实际上对于每台锅炉,总有一最终的,使得经济性较高,而NOx的排放较低。P82图(3-20)则为:50MW的机组调试的结果。与NOx排放量和锅炉经济性(飞灰含碳量)关系图1200MW 250WM从图可以看出3.3.2 实际运行时,NOx浓度的控制与计算比较1.NOx浓度比较(计算)由于对NOx有稀释作用,故比较不同工况下NOx课扩散为同一的不工况。NOx浓度的控制(煤粉炉) 要低氧燃烧 (1)各燃烧口的燃料与空气应均匀分配(2)炉内燃料与空气平衡(3)减少漏风,监测,控制炉内含氧量与CO的含量对于燃用烟煤电解锅炉设计时,如CO浓度降低到3%以下时,CO急剧上升如右图,q3上升,且引起炉壁结渣腐蚀。一般要控制炉内O2浓度在3%以上(此时CO=200ppm);或CO200ppm为选择的依据。 3.4 浓淡偏差燃烧3.4.1定义使部分空气燃料在空气不足下燃烧燃料过浓燃烧另一部分子啊空气过剩下燃烧燃料过淡燃烧又称非化学当量比燃烧(偏差燃烧)3.4.2原理分析1.过浓燃烧O2不足燃烧温度不变,热力NOx于燃料NOx都不变。如图(NOx)a2.过淡燃烧空气量大,燃烧温度降低,热力NOx降低此法保证:总风量不变,只调节上下喷口燃料与空气比例,保证浓淡两部分充分混合并燃尽。方法使NOx显著降低。下降, 例:某厂50MW均配风烟煤型直流燃烧口,平行控制调节,上下两层一次风喷口给粉机转速比。当转速比由0.84增加到2.4时,从图中可以看出,NOx减少了12%左右。(上图) 3.5 烟气再循环3.5.1 概述1.定义将部分低温烟气直接送入炉内,或与空气(一次风或二次风)混合后送入,因烟气吸热,稀释了氧浓度,使燃烧速度和炉内温度降低。因而使热力NOx降低。2.对不同燃料,再循环对NOx降低效果不同燃气锅炉:NOx降低最显著,NOx减少20-70%燃重油炉:NOx减少10-50%液态排渣炉:NOx减少10-25%固态排渣炉:NOx减少15%以下3.缺点:大量烟气流过炉膛,缩短烟气在炉内停留时间,电耗增加,不经济。3.5.2 烟气再循环的其他影响因素1.烟气再循环率再循环烟气量与无烟气再循环时的烟气的比值 2.烟气再循环率对NOx降低效果的影响因素(1)燃料种类:,油煤,影响不一,含N量减少,降低NOx或显著。(2)再循环烟气量:循环率增加时,NOx减少。减少程度与燃料炉壁有关,如图 (3)当进一步增加时NOx降低不多而超于一定值。定值大小与燃料含N量有关,含N量大,定值大。如下图(3-25)另外,不能太大,炉温降低多,燃烧不好,q2+q3增加。故一般不超过30%,大型锅炉限制在10-20%,此时NOx降低25-35%。 3.5.3 烟气再燃烧法在燃煤炉中的应用1.应用燃煤炉中,烟气再循环法与分级燃烧一起应用可使NOx降低50%左右。2特点分级燃烧,一次风速较低对燃料与空气混合不利(1)烟气再循环燃烧口出口速度增加,改善混合(2)烟气中CO2,H2O与焦炭水煤气反应生成CO,H2易燃有利于碳粒燃尽(3)降温有利于防止结渣(4)(再循环率)不能太大,出口速度过高会引起脱火,燃料稳定性降低。3烟气再循环应用后NOx随变化浓度变小(如图)有利于运行调节。3.6低NOx燃烧口及其燃烧条件据NOx控制原理3.6.1阶段燃烧型一分级燃烧型内部分级,外部分级,燃烧分两个区域进行。一次燃烧区:缺氧燃烧二次燃烧区:(CO未燃尽碳,与分级一次风混合燃烧)1.内部空气分级混合旋流燃烧口(1)原理:旋流二次风形成烟气回流,直流二次风(亦称三次风),氧化气氛,防结渣腐蚀。改变直流二次风速大小改变出口气流综合旋流强度增加直流二次风,燃料与空气混合延缓富燃区(2)效果:降低NOx45%左右 2:拔伯葛公司双调风燃烧器,见P90图(3-28)属于内部空气分级混合燃烧器。3.DMB(分级混合燃烧器)(Distributive Maxed Burner)美能源和环境研究所(EER)Energy Environment research institute)如图(3-2)次燃烧器有三个同心圆环形喷口,所绕风量占理论空气量的70%.1.Riler Stoker公司,多股火焰燃烧器煤粉气流循环形更道分四股对流喷出自形成火焰,尽量减少一次风与煤粉的混合。次双层配风方式喷口2-3m,空气量约占理论空气量60-70%,NOx,可降低50-60%,燃烧器周围设置二次风喷口,NOx可降低75%左右。 2.顶部燃尽风(OFA)技术燃烧器,NOX生成量低,进一步降低。在原自流燃烧器上方设燃尽风喷口,风量约占(10-20)%。顶部风量不宜太大,再增大时NOX降低不变,可能到达炉膛下部,还原性气氛,结渣腐蚀。3.带贴壁风的低NOX燃烧口(切圆)(1)方案:一次风(煤粉),以炉膛中心成6度偏角送入20%二次风在煤粉对流层以上送入中心,80%二次风沿炉膛送入。(2)效果:燃烧器截面40%富燃区域其余贫燃区,贴壁风可防止结渣腐蚀。二再燃烧法 1.带二次燃料喷口多级混合旋级燃烧器内自流,燃料稳定着火,火燃尽,燃尽风防结渣。当还原区,NOX可降低至224ppm。2.日本三菱重工低NOX燃烧器上面依次设二次风燃料喷口燃尽风喷口,多级混合燃烧。(MACT技术)。又你、炉内NOX还原脱硝技术或三级燃烧,P45图(3-34),为采用此种技术,NOX降低情况有效。同理有采用旋风炉作主的燃烧器再燃烧法。 三浓淡燃烧1.图(3-37)P96,低NOX格式燃烧器下面喷口管道扩大,全部煤由此送入,上面喷口管道小,只送空气。效果:NOX可降低50-60%淡气流浓气流2:日本三菱重工在SGR(再循环烟气分隔)型燃烧器基础上形成的PM型燃烧器(Pollution Miniman)(1)原理:a;烟气(再循环)将煤粉与二次风间距加大混合推迟分级燃烧NOX降低。b;煤粉气流流经管道弯头时,由于离心力的作用,实行浓淡分离用叉形看,分别引至上下两个喷咀。(2)c;煤粉气流做成渐扩型,以形成烟气内自流,浓气流热容量小,首先着火淡气流,着火着火稳定可燃物损失减少。它是一种高效低NOX(污染)燃烧器。效果:燃气时,NOX 30ppm燃油时,NOX 80ppm燃煤时,NOX 150ppm3.改造型PM燃烧器(超级低NOXPM燃烧器)即在燃烧器上面设置顶部燃尽风喷口3.6.2. 混

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论