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超低氮燃烧器科技 / 环保 / 创新

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  • 甲醇燃烧器
甲醇燃烧器

燃料性质:甲醇

功率范围:Heat Input 热量输入1.9MW(额定)~Heat Input 热量输入12.1MW(最大)

燃料压力:入口燃料所需压力15kpa,阀组前燃气压力15kpa

  • 本项目采用NTFB 超低氮燃烧器系统解决方案,燃烧效果与锅炉达到最佳匹配,不需要通过加大炉膛的方式即可实现NOX<30mg/Nm3.
        燃烧器及系统的设计充分满足锅炉设计技术参数与设计燃料的要求,阀组采用进口西门子品牌,控制系统采用西门子LMV52.200安全程序控制器,设计原则为:
    燃烧器点火及运行过程安全稳定可靠
    高效节能
    设计合理,系统易于操作
    氮氧化物浓度超低排放指标
    保证锅炉安全、稳定、经济运行
    NTFB超低氮燃烧器确保改造后的氮氧化物排放值在30 mg/Nm3以下。
    1.2 燃烧器选用说明
    1.2.1 超低氮新技术、新工艺的说明
    方案选用NTFB超低氮燃烧器采用以下新技术新工艺:
    1)采用定制模拟仿真设计技术,使燃烧器与原有锅炉最佳匹配,燃烧火焰适合炉膛尺寸,燃烧与排放达到最佳运行要求。
        这项技术对改造项目尤为重要,可以在不改变锅炉结构的情况下,仍可选配最适合其工况的燃烧器,包括使火焰与锅炉炉膛更加匹配,炉膛温度与受热分布更均匀,燃烧更充分, 氮氧化物烟气含量等指标在最佳设计状态,从而达到提高锅炉能效与减排目的,保证锅炉运行稳定与最佳燃烧。
        NTFB在设计阶段采用CFD模拟仿真技术,包括
    燃烧火焰温度分布仿真
    燃烧喉口流场状况速度矢量仿真
    火焰形状与锅炉炉膛尺寸吻合度仿真,
    氮氧化物、一氧化碳产生等仿真分析 
    NTFB根据以上仿真结果不断调整设计,再模拟仿真再调整,直至达到最佳结果。
    2)喉口采用耐温不锈钢,无需耐火材料,提高喉口质量,降低根部温度,降低氮氧化物产生。
    3)采用多级配风和多级级燃料输入使炉内产生内循环,进而使燃烧室利用最大化,降低NOx排放。
    4) 采用气枪分层、分段布置的技术,使空气与燃气混合均匀,燃烧充分,稳定无震动,降低氮氧化物。 
    5)以上技术与烟气再循环技术兼容,可在此基础上进一步降低氮氧化物排放。
     
     
    1.2.2 消除震动等其它技术优势
    1)NTFB燃烧器从低火位到超负荷整个过程中,稳定运行,无震动。
       在燃烧整个过程中,燃烧器震动和以下因素相关:主要是每个负荷段的风量与燃气流量的流速大小及匹配性;火焰与炉膛不匹配,火焰达到一定钢性时产生的冲击;设备间震动频率是否相叠加所产生共振;燃料喷射压力和送风压力的匹配性及与炉膛背压的匹配性;在燃烧中燃气与空气混合是否均匀;燃烧器结构设计不合理、适应性差;燃气管道与风道安装设计不合理。因此,NTFB设计时:
        a)关注燃烧器与锅炉的匹配性,根据技术条件通过仿真设计并进行模拟测试以达到最佳。
    b)关注燃烧器内部结构设计,包括枪孔大小,位置,分布状况、角度,以及旋流器结构与位置等。震动与噪音现象,与采用的燃烧技术直接相关,与燃烧稳定性直接相关,也是衡量燃烧技术是否先进的重要标准。NTFB燃烧器可以在任何运行段,使风与燃料混合均匀,流场压力分布与运行状况相匹配。
    C) 关注燃烧器在使用烟气在循环时燃烧器流场特性,并使设计结构与其在燃烧过程中烟气、空气、燃料混合时应达到的稳定性相适应。
    d)关注风机的选型,从送风机静压与动压与系统背压相匹配性、风机的特性曲线、风量、风压、风道的长短、拐弯的角度及导流R进行了分析,提出现场整改意见,并选择合适的风机。
    e)关注在调试阶段燃烧控制回路参数整定,包括风燃比,再循环烟气与空气量比,关注燃烧回路PID调节参数整定等,达到控制燃烧的稳定性。
    2)NTFB 关键技术:
        ● 超混合技术
        ● 浓淡燃烧技术
        ● 分级燃烧技术
        ● 内循环技术
        ● 锤式(T型)枪技术
        ● 分层、分段技术
     
    1.2.3 NTFB 降氮技术原理说明 
        NOx 的种类包括热力型NOx, 燃料型NOx 和快速型NOx 。对于燃气燃烧器,NOx的主要来源于热力型NOx和快速型NOx。 
    热力型NOx:
    高火焰温度会导致燃烧空气中的氮分子分离和氧结合形成NOx. ZELDOVICH机理解释了热力型NOx的产生过程,以下是反应的两个基本步骤:
           O + N2 = NO + N
           N + O2 = NO + O
           N2 + O2 → 2 NO
    热力型NOx生成速率: d[NO]/dt = kp[O2]1/2 [N2]
    热力型NO型主要由温度决定,但是氧的浓度和时间也会对其有影响。 
    快速型NOx当燃料分解,产生燃料自由基,自由基能与氮气结合产生碳自由基。以下是反应的几个基本步骤:
            CH + N2 = HCN + N
            C + N2 = CN + N
            HCN + O = NCO+H
            NCO+H=NH+CO
            NH+H=N+H2
            N+OH=NO+H
         快速型NOx与在单位体积内的碳原子成正比关系。生成的HCN数量随碳氢化合物自由基的浓度的升高而增加。快速型NOx主要来自于燃料过多的浓燃烧区域。
         Cross-X多重燃烧超低氮燃烧器是NTFB经过不懈的努力开发出的一项低氮燃烧新技术,该技术主要基于分层分段的降氮技术理论。枪及喷口采用分层、分段布置方式,使火焰得以充分的展开,在炉膛内形成不同的压力场区域,在炉膛内形成烟气回流区,充分利用了烟气内循环的降氮原理。同时NTFB此种燃烧器的结构布置,避免了火焰过于集中,降低火焰的平均温度,减少氮氧物的产生。在加上烟气回收系统后,实现低氧量情况下超低氮氧化物排放。
     
    以上技术与烟气再循环FGR技术兼容,可同时应用。
    烟气再循环FGR降低氮氧化物原理已普遍采用,这里不再赘述。
    1.2.4 燃烧器质量标准、检测标准及方法的说明 
    美国NTFB 燃烧设备有限公司严格按照国际质量管理体系ISO9001:2015运营,并获得相关认证,并根据燃气锅炉运行及燃烧器产品特点,形成了独有质量标准、检测标准与方法。具体介绍如下:
    1)流程保证
    NTFB公司燃烧器产品从技术分析、三维建模、高端电脑仿真、详细设计,到工艺评定、生产制造与冷热态实验及定型包装出厂及安装服务,形成了一套完整、高效、固定、灵活、先进的设计、制造流程。
    燃烧器的各种功能的实现依赖于炉膛设计状况和规格,评价一台燃烧器的性
    能高低与其炉膛的交互作用和适用性密切相关。NTFB燃烧器在设计阶段,主要根据客户项目所提供锅炉类型、规格,所处地理位置与环境、燃料特性等技术数据,针对性的设计出与之匹配的燃烧器,然后通过建立三维建模,运用仿真技术进行虚拟测试,得出燃烧火焰大小、温度场、速度场、压力场分布情况。若虚拟测试结果不能满足公司标准,则将进行修正设计,直至虚拟测试结果符合要求。NTFB燃烧器生产制造完成后,经过冷热态试验,对燃烧器、阀组进行厂内调试,保证产品性能与需求和设计吻合。
    2)质量与计划管理
    a) 严格的采购与外协生产管理以及独立的质量监管机制
        公司所有设计生产和制造的产品严格执行NFPA85等相关行业标准,包括上海诺特飞博燃烧设备有限公司在中国制造的控制系统配套设备,其设计方案、验收标准,均通过美国公司认证通过,其验收结果材料需报美国公司备案。
        公司负责生产总监兼质量总监(首席质量官)  Larry Del Carlo,持有San Mateo学院生产管理证书,该证书由APICS认证。同时也持有沃顿商学院企划和库存管理证书,在燃烧行业生产制造与质量控制方面有几十年的经验。通过长期合作严格筛选,公司有稳定的外协生产商与采购渠道,这些合作伙伴均为通过行业质量管理标准认证,并具有较大规模,在美国乃至国际市场和行业中具有较大的影响力的优秀公司,从而对确保本公司产品质量有根本基础。
        具有丰富经验的专家级工程师和部门人员参与生产整个过程的质量监督管理,并在公司工作流程管理机制下通过管理与验收,包括进行技术论证、燃烧设备与控制系统设计、生产与测试、技术文档与图纸、质量申诉处理等一系列工作,确保每个产品均具有高品质与优异的性能。
  • Burner 燃烧器 Model 型号 GS11-01-I-33-B
    Fuel 燃料   Natural  Gas
    Ignition fuel 点火燃料   Natural  Gas
    Heat Input 热量输入(额定) MW 7.0
    Heat Input 热量输入(最大) MW 7.7
    Combustion air temperature 燃烧空气温度 常温
    Burner efficiency燃烧效率 % 99.99
    Rated Voltage & Fluctuation Range额定电压波动范围 % ±10
    Regulation mode调节方式   电子比例调节
    Required regulated fuel pressure at train inlet
    入口燃料所需压力
    kpa 30
    Gas pressure of valve train阀组前燃气压力  kpa 30
    Burner noise燃烧器噪声 (1m处) dB(A) ≤75
    Turndown ratio 调节比   5:1
    Gas flow at rated boiler load 在额定锅炉负荷时燃气流量 Nm3/h 750

  • 1、观火孔火焰


    3、燃烧排放参数


  • 序号 名称 型号规格 数量 单位 品牌 备注
    1 NTFB燃烧器   1 NTFB  
    2 控制柜   1 NTFB  
    3 电子程控器 LMV52.200 1 SIEMENS  
    4 显示器 AZL52 1 SIEMENS     
    5 继电器、接触器等   若干   施耐德  
    6 点火变压器   1 霍尼韦尔  
    7 伺服马达 SQM 2 LAMTEC    
    8 风机总成   1 (进口)NTFB 含烟气混合箱,伺服马达
    9 电机 30kw 1 NTFB  
    10 烟循风门总成   1 NTFB  
    11 燃烧头总成 10T 1 NTFB  
    12 点火枪总成   1 NTFB  
    13 风压开关 LGW3A2P 1 DUNGS  
    14 火焰检测器 离子探针/紫外火检 1 NTFB  
    15 流量调节阀 / 1 NTFB    
    16 双电磁阀阀体 VGD40.100 1 SIEMENS    
    17 阀门执行器 SKP25.003E2 1 SIEMENS   含黄色弹簧
    18 阀门执行器 SKP15.000E2 1 SIEMENS    
    19 燃气检漏开关 GW150A6 1 DUNGS  
    20 燃气低压开关 GW50A6 1 DUNGS  
    21 燃气高压开关 GW150A6 1 DUNGS  
    22 过滤器 DN100 1 菲奥  
    24 点火手动球阀 G1/2   1 NTFB 不锈钢
    25 点火电磁阀 (  G1/2 ) 1 丹弗斯  

  • 针对在保或过保后签订相应维保条款的锅炉燃烧器、阀组及控制系统(以下简称燃烧系统)等的维护保养需求,NTFB在北京、天津、内蒙、乌鲁木齐、克拉玛依等地区设立办事处,主要负责售后及维护工作,提供的技术服务主要内容包括:
    1、技术诊断与性能测定:
        每年度进行一次由专业服务工程师对燃烧系统进行全面的技术诊断与性能测定,并向甲方提供专业的性能诊断报告和专业维护建议。
    2、专业维护与保养:
    每年度进行一次由专业服务工程师对合同范围内的燃烧系统进行全面的维护保养服务,使燃烧系统更稳定、更可靠、更经济地运行。
        3、效果
        承诺对合同范围内的燃烧器系统,在冬季供暖期间定期进行空燃比曲线检查,检查锅炉排放。如果发现排放不达标,对曲线进行调整优化,提高锅炉热效率。降低设备在使用期间的故障率,确保设备正常运行。
    4、预防性主动巡查:
        定期组织专业服务工程师上门开展巡查服务,仔细检查燃烧系统运行状态,全面消除燃烧系统可能存在的安全隐患,最大程度的保证系统连续稳定的运行。
    5、突发性故障处理:
    在正常供暖期间,承诺为甲方提供24小时不间断应急服务,燃烧系统在投运过程中一旦出现突发性事故,乙方工程师在接到故障报告后,立即向甲方提供电话支持服务,并视电话支持情况以最快捷的方式赶赴现场(无特殊情况2小时内可到达现场,如有特殊情况,需与甲方沟通协调解决方案),予以高效解决与处理,保证事故损失控制在最低限度。
    6、培训:
    供暖期繁忙期间,乙方提供上述的检测和调试及问题处理等服务,满足用户正常使用。针对运行期间的操作问题,技术问题,以及其他理论问题的解答等,由甲乙双方经过协商,确定时间统一为甲方司炉及其他工作人员进行系统化的培训。培训规模根据实际情况,培训内容由甲方需求决定。
     
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