1、天然气低氮燃烧技术概天然气低氮燃烧技术概述述2016-12-19北京九阳实业有限公司北京九阳实业有限公司1最新课件一、世界主要地区排放标一、世界主要地区排放标准准1、美国加州标准、美国加州标准:2014年年1月月1日实日实施施名称名称蒸发量蒸发量地区地区0.22-88-3030t/h湾区湾区15301810mg/m中加州中加州18121010南加州南加州251818102最新课件2、欧洲标准：欧洲标准、欧洲标准：欧洲标准EN676 2000等级等级mg/m3ppm117091212064.238042.83最新课件3、国家标准及部分地方标、国家标准及部分地方标准准标准标准生效日期生效日期燃油锅
2、炉燃油锅炉燃气锅炉燃气锅炉GB13271-20142014.7.1在用：在用：400；新建：新建：250；特别限值：特别限值：200在用：在用：400；新建：新建：200；特别限值：特别限值：150GB13271-20012002.1.1-400-400北京北京DB11/139-20072007.9.1在用：在用：200；新建：新建：150；在用：在用：200；新建：新建：150；天津天津2003.10.1400300上海上海2007.9.1400200山东山东2013.9.12502504最新课件DB11/139-2015DB11/139-201520152015年年5 5月颁布，月颁布，7
3、 7月月1 1日开始实施日开始实施5最新课件1、生成、生成NOx的的3种途径种途径1）热力型）热力型Nox：高温下：高温下N2与与O2反应生成的反应生成的Nox；2）燃料型）燃料型Nox：燃料中固定氮生成的：燃料中固定氮生成的Nox；3）快速型）快速型Nox：通过燃料产生的：通过燃料产生的CH原子团撞击原子团撞击N2分分 子，生成子，生成HCN类化合物，再进一步氧化而生成的，这个类化合物，再进一步氧化而生成的，这个 反应很快，所以称为快速型反应很快，所以称为快速型NOx。温度对快速型温度对快速型NOx的生成影响很小，与热力型和燃的生成影响很小，与热力型和燃 料型料型NOx的生成量相比，快速型的
4、生成量相比，快速型NOx的生成量要少得多的生成量要少得多（一）、NOx的生成途径NOx控制技术控制技术6最新课件 降低在高温区的停留时间 降低峰值火焰温度通过稀释降低绝热火焰温度降低燃烧强度增强火焰的冷却控制燃料和空气的混合利用富燃料火焰区域 减少一次火焰区域的时间预混火焰预混火焰 分级燃烧分级燃烧 烟气再烟气再循环循环NOX生成机理热力NOX瞬时NOX 降低燃烧区域氧浓度 降低整体氧浓度 控制或延迟燃料和空气的混合 形成富燃料的初始火焰区域7最新课件天然气燃烧没有燃料型天然气燃烧没有燃料型NOx，只有热力型和快速型。，只有热力型和快速型。N2 O2 2NOHCN O NO HCO2NO Ae
5、T N2 O2 dtT1800K时，热力型NOx呈指数增长 b局部当量比大于1.2时，上述反应将不再快速热力型热力型NOx（90%）O N2 NO N N O2 NO ON H2 NH H NH H2 NH3CH N2 HCN N控制燃烧温度、氛围是天然气燃烧降低NOx产生的方向。快速型快速型NOx（10%）NOX生成机理8最新课件1、热力型、热力型Nox影响因素：燃烧用空气中的氮气，在高温下氧化而生成。影响因素：燃烧用空气中的氮气，在高温下氧化而生成。影响因素：影响因素：（1）火焰温度：）火焰温度：随温度升高氮氧化物迅速增加，温度在随温度升高氮氧化物迅速增加，温度在1500附附 近变近变化时
6、，温度增化时，温度增100，反应速度将增，反应速度将增67倍。倍。（2）过剩空气：）过剩空气：氧气浓度氧气浓度:氧气浓度越高，氧气浓度越高，NOx的生成量就越大。的生成量就越大。（3）空气与燃料的混合时间：）空气与燃料的混合时间：停留时间越长，停留时间越长，NOx的生成量就越大。的生成量就越大。NOxNOx的生成影响因素分析的生成影响因素分析9最新课件2、燃料型、燃料型Nox：1）燃料中的氮化合物，在燃烧过程中氧化而生成的氮的氧化物。2）这些化合物中氮以原子状态存在，其结合键的能量较小，因而，这些原子氮在锅炉燃烧过程中就容易分解出来生成NOx。由于天燃气中基本不含固定氮，燃料型由于天燃气中基本
7、不含固定氮，燃料型NOx可忽略不计；可忽略不计；NOxNOx的生成影响因素分析的生成影响因素分析10最新课件NOx控制技术11最新课件燃烧前 处理：低氮燃 料，燃 料处理，富（纯）氧，添加剂低氮燃烧：降低温度、氧含量、停 留时间降低热力型NOx ；控制混合 过程降低快速型和燃料型。SCR等技术烟气处理：通过添加 剂与NOx 反应减少 排放。减 排效果好（可达90%），成本 较高。预混预混 分级分级燃烧燃烧 烟气烟气再循环再循环NOx控制技术12最新课件贫燃预混技术SCR脱硝技术三效催化技术FGR技术燃烧控制技术燃烧控制技术末端控制技术末端控制技术NOx控制技术13最新课件技术路线比较燃烧控制技
8、术燃烧控制技术与与末端控制技术末端控制技术相比的优势：相比的优势：只需一次投资，只需一次投资，无额外运行费用无额外运行费用；对改造对改造场地空间要求较小场地空间要求较小，现场条件具备；，现场条件具备；无二次污染无二次污染，无氨逃逸、废催化剂处置等问题；，无氨逃逸、废催化剂处置等问题；不存在设施逃避运行问题，不存在设施逃避运行问题，环境监管压力较小。环境监管压力较小。中小型燃气锅炉应优先采用低氮燃烧源头控制技术。14最新课件低氮燃烧技术发展历程050100150200250300350400第一阶段第二阶段第三阶段第四阶段以燃尽为主要目标分级燃烧分级燃烧+FGR贫燃预混技术多种低氮技术联合使用E
9、N676欧洲主流技术过渡改造技术CA降低运行成本降低运行成本 提高操作弹性提高操作弹性DB11/139-201515最新课件降低氮氧化物降低氮氧化物 产生的方法产生的方法外部烟气外部烟气再循环再循环FGR采用低氮型采用低氮型 燃烧器燃烧器合理炉膛设计合理炉膛设计降低氮氧化物产生的方法16最新课件第 96 页（1）采用低氮型燃烧头设计：采用分级燃烧和烟气内循环）采用低氮型燃烧头设计：采用分级燃烧和烟气内循环，从试验测试来，从试验测试来看能够达到小于看能够达到小于60mg，主要欧洲燃烧器厂家采用的技术只承诺低于，主要欧洲燃烧器厂家采用的技术只承诺低于80mg,也有开始承诺低于也有开始承诺低于60m
10、g。降低氮氧化物产生的方法降低氮氧化物产生的方法17最新课件（2）GLSF“free jet”超超低氮型燃烧头技术：采用燃料低氮型燃烧头技术：采用燃料 超级分级燃烧、中心供风和烟气超级分级燃烧、中心供风和烟气内循环技术内循环技术NOx排放达到小于排放达到小于60mgWindboxFlame PlateRe CirculatedFlue GasRefractory QuarlCombustion Air降低氮氧化物产生的方法18最新课件（3）采用全预混或部分预混加表面燃烧技术：）采用全预混或部分预混加表面燃烧技术：20t以下以下NOx排放达到小排放达到小于于30mg。全预混燃烧能够达到。全预混燃
11、烧能够达到10mg。降低氮氧化物产生的方法19最新课件（4）采用外烟气再循环）采用外烟气再循环(FGR)燃烧技术：可根据需要，按烟气循环量的燃烧技术：可根据需要，按烟气循环量的大小，大小，可以做到可以做到NOx排放低于排放低于60mg或或30mg。降低氮氧化物产生的方法20最新课件 浓淡燃烧技术燃烧器燃料与助燃空气均分为三级，燃烧器第一级燃料量大于空气量，进行负氧燃烧,即浓燃烧法；为了使燃料充分燃烧，在第三级补充过量空气量，进行富氧燃烧。分级燃烧技术采用分级燃烧，以降低污染物的生成，燃料分为三级，助燃空气分为三级。再循环技术再循环分为烟气内循环和烟气外循环，燃烧器采用特殊设计，在炉膛内形成回流
12、区，实现了烟气内循环；另外，在烟道上抽取部分烟气，与助燃空气在混合箱内混合后，再送进炉膛燃烧，实现了烟气外循环。预混技术燃气在进入锅炉炉膛前，利用特制的燃料抢，通过多角度喷射，在炉膛喉口处与空气预先混合，并利用进入空气流场动量，转而喷入炉膛，达到燃料与空气混合均匀，降低氮氧化物的目的。中心稳燃技术在燃烧器的中间部位布置少量助燃空气，以很低的速度流动，再在此中心低速区域内布置少量燃料，这些少量燃料以锥角喷出，由于这部分燃料是布置在低速助燃空气区域，可以保证被点燃，且稳定燃烧。降低氮氧化物产生的方法21最新课件工程现场工程现场低氮燃烧器+冷凝回收装置22最新课件采用外烟气再循环采用外烟气再循环(F
13、GR)燃烧技术燃烧技术工程现场工程现场23最新课件全预混或部分预混加表面燃烧技术全预混或部分预混加表面燃烧技术工程现场工程现场24最新课件技术对比技术技术优点优点缺点缺点排放值排放值mg/m3减排效果减排效果分级燃烧等控制简易较难实现低于 30mg/Nm3的排放目 标5035-50%贫燃预混控制有效简单燃烧不稳定，锅炉80%催化燃烧可实现效率有影响零排放低氮燃烧器+效果好，成本适可能燃烧不稳定，30-10050-85%烟气再循环中影响锅炉效率25最新课件低氮燃烧产品价格信息：迈夫特(MFT)：北京节能技术监测中心1T12.8万；2T16.5万；（NTFB25万）4T33.2万；6T44.5万；
14、26最新课件北京市燃气（油）锅炉低氮改北京市燃气（油）锅炉低氮改造以奖代补资金管理办法造以奖代补资金管理办法u本市范围内于本市范围内于20152015年年7 7月月1 1日之前建成的在用燃气（油）锅炉业主单位（含日之前建成的在用燃气（油）锅炉业主单位（含中央、部队、市属、区属等单位）实施锅炉低氮改造，可享受补助资金。中央、部队、市属、区属等单位）实施锅炉低氮改造，可享受补助资金。单台20蒸吨及以下燃气（油）锅炉低氮改造项目，资金补助标准为：（一）通过更换低氮燃烧器的方式进行改造，氮氧化物排放浓度削减幅度大于等于50%，且浓度值低于30毫克/立方米的项目（简称方式一）：1.单台锅炉容量小于等于4
15、蒸吨补助资金补助资金=2锅炉容量锅炉容量+3.5 （万元）（万元）2.单台锅炉容量大于4蒸吨补助资金补助资金=1.5锅炉容量锅炉容量+6 （万元）（万元）（二）通过更换低氮燃烧器的方式进行改造，氮氧化物排放浓度削减幅度大于等于50%，且浓度值达到30-80毫克/立方米之间的项目（简称方式二）：1.单台锅炉容量小于等于4蒸吨补助资金补助资金=1.2锅炉容量锅炉容量+1.5 （万元）（万元）2.单台锅炉容量大于4蒸吨补助资金补助资金=锅炉容量锅炉容量+2.5 （万元）（万元）（三）通过整体更换锅炉，氮氧化物排放浓度削减幅度大于等于50%，且浓度值低于30毫克/立方米的项目（简称方式三）：1.单台锅炉容量小于等于4蒸吨补助资金补助资金=2.6锅炉容量锅炉容量+7 （万元）（万元）2.单台锅炉容量大于4蒸吨补助资金补助资金=2.5锅炉容量锅炉容量+8 （万元）（万元）27最新课件谢谢各位的聆听谢谢各位的聆听!欢迎交流！欢迎交流！28最新课件此课件下载可自行编辑修改，供参考！此课件下载可自行编辑修改，供参考！部分内容来源于网络，如有侵权请与我联系删除！部分内容来源于网络，如有侵权请与我联系删除！29最新课件
