減少切向燃燒鍋爐的 NOx 排放和改造成本

目標

一家大型煉油廠需要減少三台 550,000 磅/小時（250,000 千克/小時）切向燃燒鍋爐的氮氧化物排放。該策略要求應用具有誘導煙氣再迴圈 （IFGR） 的低 NOx 燃燒器，以便在使用各種煉油廠氣體和負載組合運行時提供可靠的燃燒並實現目標 NOx 排放。其他客戶要求包括：

• 最低的改造成本
• 較短的專案執行時間
• 與現有風箱和 2 號石油備份系統的兼容性

解決方案

精鍊廠找到我們來定義和實施最經濟的方法。我們提出了一種燃燒器設計，以最大限度地減少對現有風箱幾何形狀、備用燃油燃燒系統和點火設備的修改。

CFD 建模支援繼續使用低 NOx 燃燒器的決定，並將 IFGR 方法作為實現 NOx 減少並保持鍋爐效率的機制。除了CFD建模外，在我們的 研發測試中心還進行了1/4比例的模型模擬現場條件的測試。測試表明，在所需的燃燒器調節範圍內，擬議的燃燒器具有可靠的低 NOx 特性。

使用 CFD 和數學建模評估了 IFGR 速率增加對鍋爐過熱器和溫度控制的影響。分析表明，過熱器將適應 IFGR 速率，並且可以通過現有方法保持過熱溫度控制。對燃燒空氣管道系統和風箱的 CFD 研究表明，無需進行任何修改即可實現燃燒器的最佳氣流分佈。我們的燃燒器解決方案僅用定製設計的元件替換關鍵的燃燒器元件，同時大部分燃油燃燒器系統保持完整，從而將改造成本降至最低。

提供的設備包括低 NOx 氣體噴射器、新型火焰穩定劑和更換相關的風箱空氣噴嘴（桶）。這些元件旨在適應現有的風箱隔間和燃燒器傾斜機構，從而避免了昂貴的風箱改造。在設計替換的風箱空氣噴嘴時，我們注意確保現有的燃油燃燒設備可以通過稍作修改重新使用。該專案的執行時間很短，並且在製造過程中要經過嚴格的品質保證測試。設備在安裝中斷后立即達到設計性能也是必不可少的。

結果

三台工業鍋爐均成功改造。經證實，燃燒器改造可在所有氣體燃料和 IFGR 組合的鍋爐負載範圍內提供良好的火焰形狀和可靠的熄火效果。在保持過熱度和鍋爐效率的同時，很容易實現 NOx 排放。我們獲得了煉油廠頒發的「卓越供應商績效」獎。