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NO 治理現(xiàn)狀

國內(nèi)外已對NO 的危害、燃煤發(fā)電燃燒過程中NO 的生成機理和降低NO 技術進行了較為充分的研究，可分為三種：熱力型NO 、燃料型NO 和快速型NO ；其中，燃料型NO 約占80-90%，是各種低NO 技術控制的主要對象；其次是熱力型，主要是由于爐內(nèi)局部高溫造成，快速型NO 生成量很少。NO 的控制方法可分為燃燒之前的處理、燃燒過程中的處理和燃燒后的處理。燃燒前脫氮是指把燃料轉化為低氮燃料，技術復雜，難度大，成本高，因此現(xiàn)在處于研究階段；燃燒中脫氮主要有：一是抑制燃燒中NO 的形成，二是還原已形成的NO ；由于煙氣再循環(huán)，燃燒煙氣的熱容量大，燃燒溫度降低，NOx減少。燃燒后脫氮主要是指煙氣脫硝：包括選擇性催化還原法、選擇性非催化還原法等。

目前被大家公認，并已在各燃煤機組鍋爐上廣為應用的降NO 方法，主要是燃燒中脫氮的低氮燃燒技術加燃燒后脫氮的煙氣脫硝技術；從去年起我國北京、鄭州、成都等地開展燃氣鍋爐低氮改造工程，并制定了燃氣鍋爐氮氧化物排放標準。燃燒中脫氮是根據(jù)NO 的生成機理采取的低氮燃燒技術主要是：低氧燃燒、空氣分級燃燒、燃料分級燃燒、煙氣再循環(huán)等，該技術的主要機理就是將燃燒器通過縱向布置形成氧化還原、主還原、燃盡三區(qū)，對于四角切圓燃燒鍋爐還可通過橫向雙區(qū)布置形成近壁區(qū)和中心區(qū)兩個區(qū)域，從而實現(xiàn)燃料與配風在爐膛內(nèi)分區(qū)、分級、低溫、低氧燃燒，降低煤粉燃燒過程中NO 生成量。

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低氮燃燒技術應用改造后存在問題及原因分析

從低氮燃燒技術在大量電站燃煤鍋爐應用實踐證明，這項技術對于減少NO 的產(chǎn)生量是非常有效的。但是，在實際工作中，由于鍋爐使用的煤種不同，而且鍋爐型號也不同，使得NO 的產(chǎn)生量也各不同，產(chǎn)生的問題也不盡相同。

2.1 增加灰和爐渣可燃物，導致爐效降低

改造低氮燃燒器后，NO 的產(chǎn)生量降低很多，但是在使用同一種煤種時，飛灰可燃物升幅也較大。主要原因是低氮燃燒技術使用的是低溫和低氧燃燒方式，主燃區(qū)的溫度就會下降較多，煤粉是否著火就被控制并且推遲，并降低著火區(qū)的氧量，使煤粉燃燼能力下降，燃燒的過程被加長，飛灰和爐渣可燃物變多。部分鍋爐改造時改變了燃燒器的一、二次風噴口和燃盡風噴口的面積發(fā)生變化，致使一次風和二次風的混合推遲，這不利于煤粉的氣流著火和燃燒。依據(jù)降低NOx的燃燒技術的分類燃燒器是工業(yè)燃油鍋爐、燃氣鍋爐上面的的重要設備，它保證燃料穩(wěn)定著火燃燒和燃料的完全燃燒等過程，因此，要抑制NOx的生成量就必須從燃燒器入手。

2.2 蒸汽參數(shù)偏離設計值，過熱器減溫水量增加或再熱器超溫

鍋爐采用空氣分級低氮燃燒技術改造后，一方面，燃燒延遲，火焰中心上移，爐膛出口煙溫上升，鍋爐的過熱汽溫、再熱汽溫上升，對于原來存在過熱汽溫、再熱汽溫超設計值的問題則加劇，過、再熱減溫水量增加。而另一方面，主燃區(qū)溫度降低，爐內(nèi)溫度分布更加均勻，對于原來爐膛水冷壁的沾污結渣情況嚴重的則會改善，水冷壁吸熱增加，爐膛出口煙溫降低，過熱器溫升、再熱器溫升下降，對于原來存在過熱汽溫、再熱汽溫低的問題則更達不到超設計值。其次是熱力型，主要是由于爐內(nèi)局部高溫造成，快速型NO生成量很少。

低氮燃燒技術改造后，產(chǎn)生鍋爐過熱器減溫水量增大的問題較多，由于煤粉燃燒的過程變長，加上燃盡風的使用，使得爐膛出口的煙氣溫度變高，這時爐膛的溫度變低，爐膛水冷壁的輻射吸熱量就會降低，形成對流的受熱面的吸熱量就會增加，使得過熱器減溫水量增加。

2.3 鍋爐內(nèi)部燃燒環(huán)境變壞，配煤、配風、穩(wěn)燃性變低

因采用低溫、低氧燃燒，爐膛溫度下降，在低溫缺氧的環(huán)境下煤粉就會推遲著火，而且燃為灰燼的能力也會變?nèi)酰仩t內(nèi)的燃燒環(huán)境和改造之前比變差。

在鍋爐改造前使用的配煤、配風方式很大程度上不適用，不僅會對鍋爐的各項指標產(chǎn)生影響，還會使鍋爐低負荷穩(wěn)燃的能力變低。

2.4 鍋爐對煤的種類適應性變差

低氮燃燒器改造后，大力優(yōu)化調整燃燒，在很大程度上可以很好地匹配NO 的排放水平和鍋爐的經(jīng)濟性。但鍋爐燃用煤種發(fā)生變化后，就會打破一開始鍋爐的經(jīng)濟指標和環(huán)保指標的平衡關系。若使用高熱值、高揮發(fā)的煤種時，NO 的排放濃度雖略有增加但較易調整控制；目前，北京專門針對燃氣鍋爐研發(fā)的全預混低氮燃燒技術成功試點，氮氧化物排放濃度可降至20毫克/立方米左右，比普通燃氣鍋爐減少約九成。若使用的煤種是劣質的或者含的水分較多會稍許減少NO 的排放量，但是比較難控制。

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鍋爐低氮燃燒器改造后存在問題的應對策略

現(xiàn)在燃煤電廠的鍋爐低氮燃燒器的改造還未全部完成，同時該技術的應用中出現(xiàn)的問題正逐漸暴露。針對已經(jīng)出現(xiàn)的問題，提出以下解決策略：

3.1 改造前的充分評估

鍋爐的各項排放指標都很重要，尤其是NO 的排放濃度與煤種、鍋爐選型、燃燒器型式密切相關，對于在運鍋爐，爐型已確定，但由于近年來，燃煤電廠為了自身利益，鍋爐燃用的煤質大多進行摻混且劣于原設計煤種，因此，在使用低氮燃燒技術改造之前，首先應充分評估鍋爐現(xiàn)有主要燃用煤種和常用煤種，在改造可行性論證中由于煤種選定不當造成改造后NO 減排效果不明顯并產(chǎn)生新的問題的不乏其數(shù)，其次是對在運鍋爐進行摸底試驗，充分評估鍋爐運行中存在的燃燒性能、蒸汽參數(shù)、受熱面壁溫、結焦結渣、運行調整、熱工自動等方面的問題，提出科學合理改造預期目標，權衡鍋爐經(jīng)濟指標和環(huán)保指標，逐漸解決現(xiàn)有問題，杜絕新問題出現(xiàn)。排放和效率對于鍋爐來說是一對矛盾體，為了排放達到國家標準，又不降低鍋爐熱效率，研發(fā)隊伍，通過優(yōu)化鍋爐受熱面的設計，在低氮排放的前提下，確保鍋爐效率不下降。

3.2 優(yōu)化調整，使用科學的燃燒方法

鍋爐低氮燃燒器經(jīng)過改造后，燃燒器的型式已確定，但是在鍋爐不同的條件下，燃燒不同的煤種產(chǎn)生的 NO 的量也會不同，由此可見起主導作用的是鍋爐的運行方式。因此，為了降低 NO 的排放量，必須人們優(yōu)化調整燃燒方法，并且在滿足環(huán)保排放要求的前提下要程度兼顧運行經(jīng)濟性。該燃料屬水容性液體，泄露容易發(fā)現(xiàn)，用水即可稀釋，著火時用水澆即可熄滅，不會引發(fā)的危險，也不會因泄露而引發(fā)事件。

3.2.1 鍋爐內(nèi)分層配煤混合燃燒

在保證排放氣體的濃度符合環(huán)保要求并且燃燒穩(wěn)定的情況下，要使用的煤種，在爐內(nèi)分層燃燒，既可保證鍋爐的穩(wěn)定性也可以控制 NO 的產(chǎn)生。

3.2.2 優(yōu)化熱工的自動控制

利用低氮技術改造后，鍋爐內(nèi)的燃料燃燒時間變長，因此要優(yōu)化調整熱工的控制系統(tǒng)和控制曲線。根據(jù)鍋爐在實際工作中出現(xiàn)的問題，應該優(yōu)化所需的控制曲線及控制系統(tǒng)，改善其在有負荷時的響應能力。

3.2.3 持續(xù)燃燒優(yōu)化調整

鍋爐低氮燃燒技術改造后，除與燃用煤種有關外，主要與鍋爐的運行方式有關，鍋爐運行氧量、配風方式、磨煤機運行組合方式等在煤種變化和負荷變化后都要進行摸索優(yōu)化，根據(jù)鍋爐燃燒優(yōu)化調整試驗，當煤質有較大變化后，一般需近兩個月的調整，才能摸索出環(huán)保排放指標和運行經(jīng)濟指標均兼顧的規(guī)律，因此持續(xù)燃燒優(yōu)化調整是必不可少。目前被大家公認，并已在各燃煤機組鍋爐上廣為應用的降NO方法，主要是燃燒中脫氮的低氮燃燒技術加燃燒后脫氮的煙氣脫硝技術。

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結束語

改造鍋爐低氮燃燒器的時間較短，問題暴露的還不完全，同時我們對問題的認識還不充分，對處理問題的經(jīng)驗還不足，為緩解燃煤發(fā)電廠的環(huán)保壓力，降低NO 的減排技術沿需進一步研究和發(fā)展，減少發(fā)電廠的環(huán)保壓力，更為重要的是在新的減排技術和環(huán)保設施應用后產(chǎn)生的問題處理能力要進一步提升，為燃煤發(fā)電廠的可持續(xù)發(fā)展爭取更大的環(huán)保效益。這主要表現(xiàn)在以下兩個方面：1、純從燃燒角度來講，鍋爐采用空氣分級低氮燃燒技術改造之后，燃燒延遲，火焰中心上移，爐膛出口煙溫上升，鍋爐的過熱汽溫、再熱汽溫上升。

由于傳統(tǒng)鍋爐不能滿足新標準的環(huán)保要求，大部分地區(qū)都采取了低氮燃燒技術改造的方式來響應我國當前在環(huán)保方面的政策，為滿足環(huán)保指標要求，更是抓住這次機會，蓄力揚帆，逐夢起航。

環(huán)保鍋爐改造的“熱潮”使一批進口燃燒器品牌進入中國市場，而中國國產(chǎn)品牌燃燒機也層出不窮。充分的預混合，讓爐膛內(nèi)火焰短，降低了燃燒溫度，從而減少了熱力型氮氧化物的產(chǎn)生。煙氣再循環(huán)低氮燃燒器曾經(jīng)在北京財貿(mào)大學校區(qū)鍋爐房內(nèi)的法羅力熱水鍋爐改造中使用，降低了鍋爐材料成本，在一定程度上避免酸腐蝕及電器部件短路損害風險；而北京動車段一場也曾安裝魅焰燃燒器，魅焰燃燒技術的運用使低氮排放的同時 CO 排放近乎為零，并且還延長了鍋爐使用壽命。從表面燃燒技術到煙氣再循環(huán)技術到魅焰燃燒技術等，每一次的改造都實現(xiàn)了 NOx排放低于30mg/m3的目標。

（北京）能源設備技術有限公司成立至今就一直奉行超越自己比超越對手更有意義的研發(fā)理念，在研發(fā)的過程中，不斷超越自己。專家預測，隨著北京鍋爐排放新標準的實施，低氮燃燒器會在未來3到5年內(nèi)派上大用場，用來提升大批小區(qū)供熱燃氣鍋爐的排放清潔度。主要做的是NOx排放低于30mg/m3的燃燒器，適用于輸出功率0.5~165噸（0.35~116MW）的工業(yè)鍋爐及熱載體爐，涵蓋煙氣再循環(huán)技術，魅焰燃燒技術及表面燃燒技術，同時還為相關行業(yè)企業(yè)提供技術咨詢，運用自身豐富的低氮燃燒技術經(jīng)驗為我國的環(huán)保事業(yè)貢獻自己的一份力量。

氮燃燒器改造的鍋爐是傳統(tǒng)燃氣鍋爐更新?lián)Q代的產(chǎn)品，是經(jīng)典款式的無限升級，低碳燃燒器將再次揚帆起航，以自主知識產(chǎn)權、注冊品牌與商標的優(yōu)勢，依托嚴謹?shù)腃FD設計方法，嚴格要求于生產(chǎn)、組裝、電路設計及自動化集成的每一個環(huán)節(jié)，砥礪前行，超低氮燃燒技術，一往無前。以鏈條爐為代表的層燃爐NOx原始排放一般在300~600mg/Nm3，煤粉工業(yè)鍋爐為室燃鍋爐，NOx原始排放大致在400~600mg/Nm3。

通過將低氮氧化物排放燃燒器與先進的SLATETM燃燒器管理系統(tǒng)集成，超低氮氧化物排放鍋爐燃燒器在全功率段可實現(xiàn)超低氮氧化物排放，并可接受在線監(jiān)測，同時可以幫助節(jié)約2%至3%的燃料消耗。聚能氫油為透明液體，無毒、無味、無壓力、零下四十度不結冰，四季無需更換，燃燒時對人體無毒，儲存方便無需高壓鋼瓶（不銹鋼箱、塑料桶均可存放），具有較強的抗爆性能。這對于1至4噸的鍋爐市場來說，是十分理想的選擇。此外，獨特的一體式設計還能為鍋爐應用節(jié)省更多空間，且非常易于安裝和維護。

過程控制部大中華區(qū)副總裁兼總經(jīng)理陳延表示：一直致力于通過先進的技術和服務支持中國經(jīng)濟的長期增長。為了節(jié)省陳本，偷工減料，造成燃燒器噴油嘴噴油不均勻，燃燒器排放污染物不達標。隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴格，國內(nèi)的客戶對于環(huán)境友好型的燃燒器解決方案需求也在與日俱增。系列超低 氮氧化物排放鍋爐燃燒器應運而生，能夠很好地滿足中國客戶的這一需求。非常榮幸的是，是少數(shù)可以提供整套超低排放解決方案的公司之一。”

中國政府對燃燒供熱行業(yè)制定了頗為嚴格的環(huán)境法規(guī)。這個很多市民都沒有聽說過的名詞，其實正是北京華盛經(jīng)緯科技發(fā)展有限公司引進的一項環(huán)保新技術，已初步試驗成功，燃氣鍋爐氮氧化物排放濃度可以降低到30毫克/立方米以下。北京市環(huán)保局新出臺的《鍋爐大氣污染物排放標準》規(guī)定，自2017年4月1日起，新建商業(yè)及工業(yè)鍋爐的氮氧化物排放不得高于每立方米30 毫克。行業(yè)內(nèi)兩種主要的傳統(tǒng)技術 -- 煙氣再循環(huán)（FGR）技術和表面燃燒技術 -- 都不能完全滿足低排放要求，同時還犧牲了燃燒效率。系列是采用全新、獨特燃燒器技術且實現(xiàn)超低氮氧化物排放的系統(tǒng)，并通過集成SLATE燃燒器管理系統(tǒng)讓整個燃燒過程更加經(jīng)濟、、靈活和安全。

此外，還擁有互聯(lián)功能，可實時采集和上傳數(shù)據(jù)以便進行分析，進而顯著提升系統(tǒng)的運行、服務和故障診斷等能力。系列還可提供獨特的分體式設計。相比于傳統(tǒng)技術，該設計不需要附加設備，可以避免風險及其它影響，更加適用于燃燒器的升級改造項目。

燃燒器電磁閥是機電操作的閥門。煙氣外循環(huán)(FGR)是燃燒器中一種非常有效降低氮氧化物排放的技術,該技術對燃氣燃燒器效果特別顯著。電流通過螺線管控制閥門。油壓控制燃燒器電磁閥是水性和氣態(tài)流體中的控制元件。它們用于汽車，油氣，水處理等各種行業(yè)垂直行業(yè)。他們的任務是關閉，釋放，劑量，分配或混合液體。油壓控制燃燒器電磁閥可以通過電流通過螺線管進行控制，從而產(chǎn)生一個磁場來打開或關閉柱塞機構。它們主要用作需要調節(jié)液體和氣體流速的系統(tǒng)和電機中的控制裝置。油壓控制燃燒器電磁閥用于流體動力氣動和液壓系統(tǒng)，用于控制氣缸，流體動力馬達或更大的工業(yè)閥門。這些油壓控制燃燒器電磁閥執(zhí)行各種任務，包括釋放，關閉，混合或分配流體等。油壓控制燃燒器電磁閥提供快速，安全的開關，高可靠性，長使用壽命，所用材料的中等兼容性，低控制功率和緊湊的設計。

燃燒器電磁閥的全球市場正在蓬勃發(fā)展，很多燃燒器廠家因為其應用和各行業(yè)的使用顯著增加。工業(yè)燃燒器電磁閥市場的關鍵行業(yè)包括油氣，水處理，化工，制藥等。

燃燒器電磁閥全球市場的其他驅動因素是新的控制設計，流量系統(tǒng)的自動化和低功耗。煤粉工業(yè)鍋爐可結合室燃鍋爐的特點，采用濃淡燃燒、空氣分級、煙氣再循環(huán)等多種手段實現(xiàn)低氮燃燒。隨著其使用的各種行業(yè)或行業(yè)的不斷發(fā)展，需要改進油壓控制燃燒器電磁閥的設計結構。這也導致了功率消耗低的閥門的推導。燃燒器電磁閥市場的另一個驅動因素是流量系統(tǒng)的自動化。無論是任何行業(yè)，自動化都在上升。這種流量系統(tǒng)的自動化將成為油壓控制燃燒器電磁閥市場的催化劑。

隨著新技術的進步，全球工業(yè)燃燒器電磁閥市場將繼續(xù)增長。氮是由燃燒產(chǎn)生的，而燃燒方法和燃燒條件對氮的生成有較大影響，因此可以通過改進燃燒技術來降低氮，其主要途徑如下：選用N含量較低的燃料，包括燃料脫氮和轉變成低氮燃料。這導致了具有改進的特征和性能的閥的制造，例如微型微型閥，定制閥和夾管閥。因此，對流體控制需求的需求增加。因此，技術的改進和提供越來越多的改進的行業(yè)特定閥門將觸發(fā)具有更好特征的閥門的需求。

油壓控制燃燒器電磁閥的另一個重要驅動因素是政府對石油和行業(yè)的法規(guī)越來越多。政府規(guī)定優(yōu)先考慮安全因素。因此，閥門的安全特性得到改善，例如檢測內(nèi)部和外部的泄漏。以上所有因素將有助于全球油壓控制燃燒器電磁閥市場的發(fā)展。

油壓控制燃燒器電磁閥市場面臨的挑戰(zhàn)之一是使用時的環(huán)境條件。煙氣再循環(huán)低氮燃燒器曾經(jīng)在北京財貿(mào)大學校區(qū)鍋爐房內(nèi)的法羅力熱水鍋爐改造中使用，降低了鍋爐材料成本，在一定程度上避免酸腐蝕及電器部件短路損害風險。它可能對控制閥的整體效率產(chǎn)生嚴重影響。過時的控制閥也可能會造成諸如性能差，不符合現(xiàn)行規(guī)定等問題。油壓控制燃燒器電磁閥市場還有一些障礙是電源故障問題，不均勻的壓力情況和錯誤或不受控制的電壓。建立有效的物流供應系統(tǒng)也是一個重要的挑戰(zhàn)。

化工和石油化工垂直將繼續(xù)主導全球油壓控制燃燒器電磁閥市場。

此外，在發(fā)電廠中使用的閥門設備的選擇也越來越大。

隨著對石油和行業(yè)的投入不斷增長，對油壓控制燃燒器電磁閥的需求將繼續(xù)增長。這是因為他們從開采中獲得應用，直到通過煉油和油站和倉庫到達終客戶。

技術驅動全球燃燒器電磁閥業(yè)績增長，工業(yè)燃燒器成本望提高！

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