减少切向燃烧锅炉的 NOx 排放和改造成本

目标

一家大型炼油厂需要减少三台 550,000 磅/小时（250,000 千克/小时）切向燃烧锅炉的氮氧化物排放。该策略要求应用具有诱导烟气再循环 （IFGR） 的低 NOx 燃烧器，以便在使用各种炼油厂气体和负载组合运行时提供可靠的燃烧并实现目标 NOx 排放。其他客户要求包括：

• 最低的改造成本
• 较短的项目执行时间
• 与现有风箱和 2 号石油备份系统的兼容性

解决方案

精炼厂找到我们来定义和实施最经济的方法。我们提出了一种燃烧器设计，以最大限度地减少对现有风箱几何形状、备用燃油燃烧系统和点火设备的修改。

CFD 建模支持继续使用低 NOx 燃烧器的决定，并将 IFGR 方法作为实现 NOx 减少并保持锅炉效率的机制。除了CFD建模外，在我们的 研发测试中心还进行了1/4比例的模型模拟现场条件的测试。测试表明，在所需的燃烧器调节范围内，拟议的燃烧器具有可靠的低 NOx 特性。

使用 CFD 和数学建模评估了 IFGR 速率增加对锅炉过热器和温度控制的影响。分析表明，过热器将适应 IFGR 速率，并且可以通过现有方法保持过热温度控制。对燃烧空气管道系统和风箱的 CFD 研究表明，无需进行任何修改即可实现燃烧器的最佳气流分布。我们的燃烧器解决方案仅用定制设计的组件替换关键的燃烧器组件，同时大部分燃油燃烧器系统保持完整，从而将改造成本降至最低。

提供的设备包括低 NOx 气体喷射器、新型火焰稳定剂和更换相关的风箱空气喷嘴（桶）。这些组件旨在适应现有的风箱隔间和燃烧器倾斜机构，从而避免了昂贵的风箱改造。在设计替换的风箱空气喷嘴时，我们注意确保现有的燃油燃烧设备可以通过稍作修改重新使用。该项目的执行时间很短，并且在制造过程中要经过严格的质量保证测试。设备在安装中断后立即达到设计性能也是必不可少的。

结果

三台工业锅炉均成功改造。经证实，燃烧器改造可在所有气体燃料和 IFGR 组合的锅炉负载范围内提供良好的火焰形状和可靠的熄火效果。在保持过热度和锅炉效率的同时，很容易实现 NOx 排放。我们获得了炼油厂颁发的“卓越供应商绩效”奖。