【减排NOx新技术1】:大动量六通道燃烧器
(一)、影响固体燃料燃烧效率的因素:
1、燃料细度——与燃料粉磨系统有关;
2、燃料水分——与燃料粉磨烘干系统以及燃料自身的物理水、化学水有关;
3、燃料挥发分——与燃料本身性质有关,挥发分越高,易燃性燃尽性越好;
4、燃料焦化特征——与燃料本身性质有关;
5、燃烧器工艺性能——与燃烧器工艺结构、一次风量及风压配给有关。
(二)、燃烧中氮氧化物产生机理:
1、固体燃料由C、H、O、N、S等元素构成,其中的N元素与S元素在燃烧中会因为高温氧化而生成氮氧化物与二氧化硫等有害气体成分。但由于固体燃料中的N元素与S元素含量极低,并且由于水泥行业中使用的原材料都具有一定的碱性,煅烧中会与酸性有害气体成分产生中和反应,所以固体燃料构成元素本身产生的燃料级氮氧化物与二氧化硫可忽略不计;
2、原材料带入的杂质N与S也很少,这部分氮氧化物与二氧化硫也可以忽略不计;
3、不论何种水泥熟料的煅烧生产,其煅烧温度都在1350℃以上(硫铝酸盐水泥熟料煅烧温度≥1350℃、普通水泥熟料煅烧温度≥1450℃、油井水泥熟料煅烧温度≥1550℃、白水泥熟料煅烧温度≥1650℃)。煅烧温度超过1250℃时,空气中的O2与N2开始发生氧化反应生成NOx,这部分NOx称为燃烧级NOx,温度越高生成的燃烧级NOx越多。因此,要减少燃烧级NOx的生成,应做到两点:
A、尽量防止煅烧温度过高,即防止温度尖峰出现;
B、尽量防止过剩空气的介入(这个过剩空气不仅指二、三次风的供给,还包括一次风的供给);
(三)、大动量六通道燃烧器技术特点
固体燃料进厂后,其本身的物化性能已经确定,除降低水分和细度外,要提高燃烧效率、大幅度降低燃烧级氮氧化物,大动量六通道燃烧器成为技术关键。
1、大动量六通道燃烧器结构:由外包风、高速轴流风、煤风、旋流风、中心风、挥发份调节燃料等六个通道构成;
2、外包风可以圆整火焰外部的温度尖峰,防止外焰局部过高温,从而避免产生过多的燃烧级氮氧化物;
3、高达90Kpa以上的高速轴流风不仅可以使一次风量降到最低,还可以使火焰最大限度地卷吸高温二次风,从而使燃烧效率大幅度提高;
4、煤风以低风速进入,在高速轴流风与高速旋流风的作用下,迅速而规则的起燃;并在火焰芯部形成CO弱还原回流区,之后在中心风的耸动下,CO还原NOx成N2和O2并形成CO2随火焰前移扩散,完成既迅速燃烧、又降低燃烧级氮氧化物的作用;
5、挥发分燃料调节风道主要是指点火初期的高挥发分燃料(如柴油)的助燃通道;或在极低挥发分燃料(如弹丸焦或无烟煤)燃烧时,担负着高挥发分燃料(如生物质燃料)的补燃助燃的作用。
从山东临朐、浙江长兴、广东肇庆等几个厂的实际生产结果看,大动量六通道燃烧器不仅燃烧效率高,并且可实NOx<100mg/m3的超低排放。
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