锅炉低氮燃烧器的调试及应用

   ,丁捍道

中国石油天然气第一建设工程有限公司     河南洛阳  471000

摘要： 锅炉在石油化工中是一种很重要的大型设备。因能源污染原因国家对环境保护问题越来越重视，新能源的技术革新。使低氮燃烧器对传统燃烧器进行了技术革新的升级换代。进行增加鼓风机，引风机，变频器控制阀和多个电路集成让燃烧器为锅炉提供更高效的清洁热能。

关键词：离子点火器，低氮燃烧器

本文以广东揭阳石化2000万吨/年重油加工工程动力中心的锅炉为契机。对此技术在节能降耗方面的优点进行分析。为以后锅炉低氮燃烧器的安装，调试，运行提供可以借鉴范例。

一：低氮燃烧器的技术发展过程：我国锅炉大气污染物排放具体经历了控制烟尘，控制SO2,控制NOx的三个阶段，经过多年的技术升级换代。控制NOx已经成为主流。根据控制NOx的控制环节不同分为两类：

一：按控制NOx的产生原因，通过降低燃烧高温区温度，减少高温区的分布。主要有以下技术：（1）空气分级燃烧技术，（2）烟气再循环技术，（3）水冷燃烧技术，（4）全预混金属丝网表面燃烧技术。

二：烟气脱硝技术：就是对烟气中已经产生的NOx进行处理。主要有以下几种相关技术：（1）贵金属催化脱硝法，（2）选择性催化还原法，（3）选择性非催化还原法，（4）碱液吸收法等

二：低氮燃烧器的安装布局及燃料源：

一：锅炉前墙布置三层低氮混合煤气燃烧器，每层4只，前后墙共12只，为Zeeco FreeJet 分级进燃料燃烧器，安装方式采用法兰式安装、密封垫螺栓紧固。安装时注意燃料气进气口及空气进口 。Zeeco FreeJet 分级进燃料燃烧器，是组合燃油和分级燃气型NO燃烧器，该种燃烧器的设计采用FREE JET燃气注入的方法来降低过程中的NOx，并且燃烧器燃气使用范围很广，热释放可以从10至110MW。它包括燃烧器点火系统，燃料气控制系统，引火器，CFD建模，燃烧器管理系统以及撬装燃料系统。燃烧器设置两种独立烧嘴和炉前阀组：一种用于弛放气和合成气，此烧嘴能用于100%弛放气、100%合成气和任意比例混合气；锅炉运行时优先使用弛放气，其料优先使用。另一种用于天然气。锅炉点火采用天然气锅炉燃料主要有三种（1）PSA装置弛放气，（2）石油焦气化产生的合成气，（3）天然气。三种燃料比列为任意值，锅炉运行时优先使用弛放气，当装置开车后还会产生富甲烷气和炼油开车时的开车炼油开车气。以上两种燃料是工艺装置开车期间产生的废气，但由于直接排放和去火油气炬有困难以及不环保。所以将通过锅炉将其焚烧掉。减少废气的排放。达到环保的要求。低氮燃烧器如图所示。

三：燃料工况及点火装置技术参数：

五种燃料共通过三根管道送至锅炉界区，分别为天然气、PSA 尾气和合成气混合气、 富甲烷气和炼油开工燃料气混合气，至锅炉界区处的参数如下： （1）天然气 ：操作压力：0.8Mpa(G)，上下波动参数±0.05Mpa。 操作温度为常温； 管道设计压力为1.2Mpa和设计温度为120℃。（2）PSA 尾气和合成气混合气。操作压力最小为0.4Mpag，正常操作压力为0.45Mp，最高 0.5Mpag。操作温度为常温 ，管道设计压力为1.2Mpa和设计温度为80℃。（3） 富甲烷气和炼厂开工燃料气混合气 。操作压力：最小 0.2Mpa，正常 0.25Mpa、最高 0.35Mpa。操作温度：常温。 管道设计压力为1.2Mpa和设计温度为65℃。 燃烧方式：低氮旋流式燃烧器；点火方式：自动/手动点火，依次点燃天然气、混合煤气； 点火燃料：天然气； 最低稳燃负荷：

四：燃烧器操作说明 ：

一：点火：（1）试验准备工作完成，锅炉具备点火条件。（2）每一台燃烧器投运，都先投点火气枪，步骤：开点火助燃风、点火枪进到位后打火、 开点火燃气阀门，点火气枪着火稳定后，投运主燃烧器。（3）主燃烧器投运：风门先开大约~30%开度通风，再开主燃气门约50%开度，主煤气着火后，再调节风门、煤气门，使火炬形状良好。之后可按照相同步骤投运下一台燃烧器。一层4台燃烧器投运，且运行稳定后，可撤出点火气枪运行。

二：停运：（1）燃烧器停运时，先关煤气阀门，再关空气门，（2）原则上，燃烧器停运时，应先投点火气枪，再停运燃烧器，之后再停运点火气枪。

三：燃气燃烧器维护与保养 ：每次燃烧器工作前必须认真清理火检探头，防止积碳和落灰而影响工作。管道的冷凝水及其它杂质不得进入燃气的管道内。 

四：燃烧器调试后不稳定常见故障及排除方法： （1）煤气压力波动 排除方法：调节煤气压力 （2）风量比例不当排除方法：调节风门开度。 （3）高炉煤气、转炉煤气中均可能含有有机杂质，使用时间较长后，可能粘附在煤气通道中，造成煤气输送能力降低。(4)燃烧器投运台数不变，带负荷能力下降。解决方案吹扫燃烧器煤气通道。

4、锅炉运行的一般原则

低氮燃烧器的投运，一切都是为锅炉服务的。故锅炉的正常运行是生产的重要保障：锅炉启动可以分成冷态启动和热态启动，后者又可分成温态、热态和极热态。

(1) ：所有锅炉设备都是为特定目的而设计的。如果超出设计限制的负荷工况下运行，则会缩短锅炉和其它部件的寿命。

(2)：锅筒出口蒸汽的品质在很大程度上取决于给水的品质。应该使用适当的补给水处理装置，并采用相应的排污程序来控制炉水碱度、硅含量及炉水中溶解度

(3)：应测定和记录燃料耗量，并应定期取代表性燃料试样，分析燃料的化学成

分、热值和其它物理特性。这些都对锅炉运行和锅炉效率有影响。

（4）：作为衡量燃料是否完全燃烧和锅炉是否经济运行的指标，锅炉的排烟分析是非常重要的。燃料在离开炉膛前应完全燃烧，若烟气中含有一氧化碳、甲烷、氢气等可燃气体时说明燃烧不完全。应从空气预热器前的烟气中取样，分析确定各成分的百分比。

（5）：当受热面保持清洁时，在给定的蒸汽量、过量空气系数和燃料条件下，预热器出口烟温和烟道各段的烟气阻力应大体上保持恒定。因此，应准确地记录下运行数据，从而确定运行的正常值。如果运行数据偏离正常值，应采取相应的措施，确定产生的原因并加以纠正。

   为了降低工业锅炉的能耗，提供其热效率，达到环保的要求，就应该对锅炉采用相应的技术措施并进行技术革新，以达到节能环保的效果，更好的满足工业发展的要求。

     参考文献：

      厂家安装资料和技术手册