烟气再循环燃气燃烧器的试验分析.docx

烟气再循环燃气燃烧器的试验分析杨伟杰(上海工业锅炉研究所 ,上海 200126)Ana lysis of Testing for Ga s - burner w ithFlue Ga s RecycleYAN G W e i2jie( Shangha i Indu stria l Bo ile r R e sea rch In stitu te , Shangha i 200126 , Ch ina)作 者 简 介 : 杨 伟 杰( 1980 - ) , 毕 业 于 上 海应用技术学院精细化工 系 , 现 主 要 从 事 锅炉 热 工 、环 保 测 试和燃料化验工作 。摘 要 :介绍了一种新型烟气再循环燃气燃烧器的热态试验情况 ,它是一种利用燃烧学的基本原理和技术为燃气锅炉开发的高效节能低污染的新型燃气燃烧器 ,实践证明该燃烧器燃烧稳定 ,具有极低的回火率以及低 NO 特性 。x关键词 :烟气再循环 ;燃气燃烧器 ;火焰稳定 ;低 NOx 排放中图分类号 : TK223. 23文献标识码 : B创新带来了有利的契机 。本试验研究的对象是上海诺特飞博燃烧器公司 生产的燃烧器 N TFB JD —22D 型燃烧器 , 该产品是配 30 t / h燃气锅炉的燃气燃烧器 。1 试验目的及原理本试验的目的是测试 N TFB JD —22D 型诺特飞 博燃烧器的工作特性和烟气排放特性 ,旨在改善燃 烧器结构及性能 ,使其有良好的燃烧效率及低污染 排放特性 。该燃烧器采用烟气再循环低 NOx 燃烧 技术及可调式燃气喷嘴来改善火焰情况降低 NOx 排放 。烟气再循环技术是将部分低温烟气直接送入炉 内 ,或与空气混合后送入炉内 ,因烟气吸热和稀释了 氧浓度 ,使燃烧速度 和 炉内 温度 降 低 , 因而 热力 型0 引言近年来 , 各大中城市逐步淘汰市区内燃煤小锅 炉 、炉 灶 , 改用 油 、气 、电等 清洁 燃 料 或 集 中 供 热 。 “西气东输 ”的战略措施 , 为燃气锅炉的应用提供了 物质基础 。同时 , 国外燃油燃气锅炉大量涌入国内 市场 , 国产燃油燃气锅炉也得到了很大的发展 。这 些客观因素促使燃油燃气锅炉应用越来越多 , 呈逐 年上升的趋势 。燃油 、天然气在锅炉炉膛内燃烧迅 速 、完全 , 热效率高 。在当前市场上的各类锅炉中 , 烧天然气锅炉的热效率不容置疑地为最高 , 最先进 的已高达 94 % 。燃烧越彻底 , 排放的有害物质也就 越少 。油 、气燃烧后几乎不产生灰渣 , 二氧化硫 、二 氧化碳的排放量也减少 , 因此被称为清洁燃料或绿 色燃料 、环保燃料 , 燃油燃气锅炉因此被称为环保 型锅炉 。燃气锅炉的关键部件是燃烧器 ,目前国内 燃气锅炉配用国内燃烧器的比例很小 ,大部分采用 威索 、利雅路 、百得 、奥林 、力威 、扎克等进口燃烧器 。 国产燃烧器虽然起步较晚 ,但发展很快 ,在技术和性 能上都达到了国际水平 。国家能源结构的调整 ,高 层建筑的发展以及环保方面的要求 ,使燃气锅炉有 了很好的发展空间 ,并给其关键部件燃烧器的自主NO 减少 。对于燃气锅炉 , NO 降低最显著 ,可减少xx20 % ～70 % 。烟气再循环的缺点是 ,由于大量烟气流过炉膛 ,提高烟速而缩短了烟气在炉内的停留时 间 。由于烟气的进入 ,炉温降低 ,燃烧稳定性降低 ,所以燃气燃烧器的设计运行要在降低 NO 的同时 ,x保证其炉内火焰稳定及燃烧效率 。烟气再循环的效果不仅与燃料种类有关 ,还与 再循环的烟气量有关 。再循环烟气量一般以烟气再循环率 r表示 。再循环率过大 ,炉温降低太多 ,燃烧收稿日期 : 2008 201 211工业锅炉2008年第 4 期 (总第 110期 )24表 3 100 %负荷无烟气再循环时烟气排放特性不稳定 ,化学与机械不完全燃烧损失增加 。再循环率过小 ,达不到降低 NOx 的效果 。NOx 的降低程度 与燃料含氮量有关 。选取的再循环率与燃料种类和 炉型有关 。因此 ,烟气再循环率一般不超过 30 % 。 一般大型锅炉限制在 10 % ～20 % ,这时 NOx 可降低25 % ～35 % 。可调式燃 气喷 嘴 , 是将 燃料 喷 口 分 为 高 速 、低 速 ,并依靠调节燃料喷口位置来改变火焰情况 ,达到 火焰稳定和高效 燃烧 的 目的 。它是 燃料 分 级降 低 NOx 的一种方法 ,通过控制燃气流量分配和火焰分 离达到降低 NOx 浓度及稳定燃烧的目的 。2 试验装置及方法该燃烧器共有 8 支天然气喷枪 ,布置在旋流盘 与燃烧器外套筒中 。这 8支喷枪分为两种不同型式 (各 4 支 ) ,分别称为直管喷枪和斜管喷枪 , 它们交 替布置 ,喷枪喷口的角度方向可以调节