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Objective

主要な

石油精製所は、550,000 lb/hr (250,000 kg/h) の接線燃焼ボイラー3基のNOx排出量を削減する必要がありました。この戦略では、さまざまな製油所のガスと負荷の組み合わせで運転する際に、信頼性の高い燃焼を提供し、目標のNOx排出量を達成するために、誘導排ガス再循環(IFGR)を備えた低NOxバーナーを適用することが求められていました。追加の顧客要件には以下が含まれます:

  • 最小改造コスト
  • 短いプロジェクト実行タイムライン
  • 既存のウィンドボックスおよびNo.2オイルバックアップシステムとの互換性

ソリューション

製油所は、最も経済的なアプローチを定義して実装するために私たちにアプローチしました。既存の風車の形状、バックアップ燃料油燃焼システム、点火装置の変更を最小限に抑えるバーナー設計を提案しました。

CFDモデリングは、NOx削減を達成し、ボイラー効率を維持するためのメカニズムとして、IFGRアプローチによる低NOxバーナーの検討を後押ししました。CFDモデリングに加えて、1つの低NOxコーナーバーナーエレメントの1/4スケールモデルが、当社の 研究開発テストセンターでシミュレートされたフィールド条件下でテストされました。このテストでは、提案されたバーナーの必要なバーナーターンダウン範囲にわたって信頼性の高い低NOx特性が実証されました。

IFGR率の増加がボイラー過熱器と温度制御に与える影響は、CFDと数学的モデリングを使用して評価されました。分析の結果、過熱器はIFGRレートに対応し、過熱温度制御は既存の手段で維持できることが示されました。燃焼用エアダクトとウィンドボックスのCFD研究では、バーナーへの最適なエアフロー分布を達成するために変更の必要がないことが示されました。当社のバーナーソリューションは、重要なバーナーコンポーネントのみをカスタム設計のコンポーネントに交換することで、改造コストを最小限に抑え、オイルバーナーシステムのほとんどをそのまま

残しました。

供給された機器には、低NOxガスインジェクター、新しい火炎安定器、および関連する風室エアノズル(バケツ)の交換が含まれていました。これらのコンポーネントは、既存の風箱コンパートメントとバーナーチルト機構に適応するように設計されており、高価な風箱の変更を回避しました。交換用の風車エアノズルを設計する際には、既存の石油燃焼装置をわずかな変更で再利用できるように注意が払われました。このプロジェクトは実行時間が短く、製造中に厳格な品質保証テストを受けました。また、設置停止の直後に機器が設計性能を発揮することも不可欠でした。

Results

3つの工業用ボイラーはすべて無事に改造されました。バーナーの変更により、すべてのガス燃料とIFGRの組み合わせで、ボイラーの負荷範囲にわたって良好な火炎形状と信頼性の高いライトオフが得られることが確認されました。NOxの排出は、過熱度とボイラー効率を維持しながら簡単に達成できました。製油所より「Exceptional Vendor Performance」を受賞しました。