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锅炉降氮项目解决方案

技术路线- FGR型低氮燃烧器+烟气再循环

现有常用低氮改造技术主要包括以下几种,每种都有各自优缺点和适用条件,技术特点对比见表2.1。

              

注:LNB表示传统低氮燃烧器,FGR表示烟气再循环,FIR为烟气内循环

全预混技术:

全预混技术是将燃料与空气在进入燃烧室喷嘴前进行完全混合进入预混腔,混合物透过密织的金属网在网表面燃烧。表面织网对清洁度要求极高,空气和燃气需经过分别过滤进入燃烧筒,金属网、空气过滤网、燃气过滤网,其中一个堵塞都会影响锅炉运行。


该技术在国内应用缺点:

①氧含量大,排烟量增加,造成热效率降低;

②表面金属网堵塞,影响寿命,增加劳动强度,有维护运行费;

③金属网堵塞、烧结破损可能造成爆燃,有回火爆炸风险;

④空气、燃气过滤装置堵塞,阻力增加,易造成锅炉出力下降;

⑤金属织网周期性更换,过滤设备每天清理。

⑥贫燃燃烧,空气量大,同时过滤阻力大,风机功率需求大,能耗高。

LNB+FGR:

LNB+FGR是为了满足NOx排放标准的一种过渡性技术,通常欧洲燃烧器采用该技术,欧洲NOx标准为80mg/m3,欧系低氮燃烧器为满足欧洲标准而设计,但由于设备差异,用于国内锅炉上很难达到80mg/m3,现在为了满足30mg/m3的标准,在原燃烧器基础上加烟气再循环,即LNB+FGR技术路线,存在降低锅炉出力,燃烧不稳定,燃烧不完全等问题,且仍然无法稳定运行在30mg/m3以内。

FGR型低氮燃烧器+烟气再循环

我公司使用的FGR型低氮燃烧器,是专门配合烟气循环技术研制的低氮燃烧器,即FGR型低氮燃烧器+烟气再循环技术路线,该技术已获得多项国家专利,利用燃烧喷口的稳焰、烟气再循环和燃烧控制的调整,烟气再循环率可稳定运行在25-30%之间,有效降低NOx排放,已有多个成功示范项目,如北京福田戴姆勒汽车有限公司,凯宾斯基等均已稳定运行两个采暖季以上。

                                                              图2.2 4t/h外形图

燃烧器特点汇总:

一、技术来源的先进性

1.技术来源

北京科委2014年度科技技术项目(北京市科委重大课题)成果,为治理北京市大气污染治理的专项课题。

2.研发过程


(3)参与低氮燃烧器研发和应用的单位

l 北京市环境保护科学研究院——中国最早的环保单位,资深环保企业,本次锅炉排放标准的起草单位;

l 清华大学——国内领先的热能专业,拥有多名热能专业和环保专业院士;

l 泰山锅炉集团——国内和北京排名第一的锅炉企业;

二、研发技术同北京市现状的关联性:

三、锅炉匹配的最优性

1.机械位置的匹配:

根据锅炉实际孔径进行燃烧器优化设计,固定位置、燃烧头长度、燃烧头直径等指标精确匹配现有锅炉,避免后续产生锅炉效率下降、燃烧不稳定、锅炉振动等情况,无需改动锅炉本体结构。

2.燃烧效果及排放的匹配:

根据锅炉炉膛直径和长度进行燃烧器优化设计,采用CFD,模拟进行匹配,火焰直径和长度充分匹配现有锅炉,燃烧稳定充分,避免了局部火焰温度过高,造成燃烧不稳定和排放不达标的情况。

通过CFD模式,实现了设备还未出厂,便能预测NOx实际排放范围区间,确保了项目的技术可行性,下图为模拟效果图。

 

3.控制系统的匹配:

控制系统与原有锅炉控制系统进行匹配,采用主从控制关系,直接控制锅炉控制系统,便可实现对燃烧器控制,原有锅炉控制的气候补偿节能控制系统、分区分时段供暖系统、热网平衡系统等功能完全保留不受影响。

四、设备配置优势


五、设备的节能和降噪

(1)能效影响分析(-为降低,+为提高)

l 烟气再循环(-)

根据热力计算结果,排烟温度每升高20℃,排烟热损失约上升1%。下表为不同烟气再循环率带来的效率影响。可见烟气再循环率20%情况下会造成0.4%的效率下降。

l 烟气含氧量降低(+)

烟气含氧量直接反应烟气排放量的大小,是锅炉节能的关键指标,0-3.5%是锅炉节能运行范围。我们的低氮燃烧器独特的结构设计,配合高精度控制系统,可以保证全负荷段烟气氧含量均小于4%,按照同类型锅炉检测结果,原锅炉氧含量在6%-7%之间,改造后可锅炉热效率可提高约3%。

l 控制精度提高(+)

我们的燃烧器采用电子比调,大大增加了调节范围和控制精度,调节比为1:3.5,负荷可由30%-100%范围变化。精确负荷点控制,更宽的调节范围,可以节省天然气约3%。

l 群控系统(+)

控制系统具备群控功能,将其中一台设为主机,主机根据温度需求,采用最节能的运行策略,自动调节每台的运行负荷,控制目标为在满足需求的基础上燃料消耗量最低,约节省燃料消耗1%。

l 高效风机(=)

我们的燃烧器采用高效风机,加烟气循环后仍小于等于原电机功率,确保电耗不增加。

综合考虑上述因素对能效的影响,锅炉效率提升至少6.6%。

(2)降噪设计

l 高效率降噪风机

选用风机效率较高,保持在82~87%之间,风机使用工况长期保持最优点,兼顾效率和运行噪音,减少风机本体的噪音。

l 进风方式减小噪音

燃烧器的主要噪音产生在进风口处,我们的独特设计的风箱结构,有效降低了噪音。

l 其它隔音措施

选用定制隔音罩,外表不锈钢,内部有隔音材料,正面和侧面设有观察窗,下设滚轮,既保证了隔音效果又方便检修和巡视。

六、操作维护的便捷性

(1)操作便捷性

l 选用英国AUTOFLAME控制系统,采用大屏设计,可视化程度高,触摸屏操作,方便快捷。

 

l 控制系统同原有锅炉控制完美匹配,采用主从控制关系,锅炉燃烧器控制,直接控制锅炉控制系统,便可实现对燃烧器控制。不增加现场操作师傅的工作量和操作难度。

l 群控功能,根据设置出水温度来自动控制启动锅炉台数和每台锅炉的负荷,避免人工操作的滞后性和随机性,减少工人劳动强度。

(2)维护便捷性

l 优化设计燃烧器,维护工作量小,维护频率低;

l SUS304不锈钢材质燃烧头,耐久性强,需要更换部件少。

七、远程监测功能

Autoflame控制系统具备远程监测功能,实现对生产、运营情况的随时掌握,把生产运营状况同企业的经营管理策略紧密结合,从而实现企业的综合自动化,可以建立网络范围内的监控数据和网上知识资源库。通过远程监控可以实现现场运行数据的实时采集和快速集中,获得现场监控数据,为远程故障诊断技术提供了物质基础;通过远程监控,技术人员无须亲临现场就可以监视并控制生产系统和现场设备的运行状态及各种参数,以维护设备的正常运营,实现锅炉房的智能管理。

八、服务的质优性

(1)发现问题提出解决方案及时性

燃烧器的服务团队是研发人员,对于设备更为了解,根据现场情况能够在第一时间找到问题所在和解决方案,避免了销售团队和一般技术人员同研发团队沟通不及时和反馈问题不到位的情况。

(2)技术服务团队进行服务

燃烧器的调试、试运行和后续服务是由是研发团队而非销售团队来完成,服务团队对设备更为了解,提供的服务更为优质。

九、其他优势

(1)熟悉环保政策和法规

黑蚂蚁节能长期从事环保领域工作,熟悉环保领域的各项法律、法规、标准和规范,可帮助业主解读各项环保标准和政策,协助业主办理相关环保事项。

(2)申请补贴优势

黑蚂蚁节能长期从事环境污染治理和环境咨询工作,熟悉各区县环保机构的办事流程和工作方式,方便协助业主进行补贴资金申领等工作。

(3)长期服务

可在排污许可证、环境应急预案、第三方监测等多方面配合业主的长期环保咨询需求。

方案实施

项目实施流程:


1) 结合现场实际情况和客户需求,分析设备现状、改造难点以及存在问题;

2) 采用CFD数值模拟,模拟火焰与炉膛的尺寸、流场匹配,定制优化设计燃烧器结构适应原有设备,定制解决方案解决问题和难点;

3) 由经验丰富的施工队进行施工安装,确保满足设计要求,由具有多年调试经验的调试工程师进行冷态、热态、排放一系列调试,保证设备安全、稳定、低排放运行。

4) 项目完成后,协助客户完成项目验收,政府补贴申领。

5) 提供完善、高质量的售后服务,公司全体技术团队和研发团队均在北京,为客户提供最专业的售后务,保证20分钟内做出响应,1小时内赶到现场,4小时内解决问题。


为客户提供排污许可、排污收费等环保节能咨询服务。

项目实施范围:

u 原燃烧器设备拆卸,新燃烧器安装。

u 烟气循环管道安装。

u 天然气进气管路部分更改,更换阀组。

u 燃烧器控制柜安装、接线。

项目实施进度安排

为保证锅炉正常运行,逐台进行改造。

 

产品售后服务

货物售后维修和服务计划表

1. 服务范围

我司可根据项目情况并结合多年改造的经验,可针对不同的项目制定全面的服务方案,并委派具有多年调试经验工程师对项目整体进行跟踪调试。

总体服务范围包括:售前技术咨询、售中安全调试、售后维护保养三个阶段,同时我司通过研发人员和调试人员的配合,可保障低氮改造工程安全,稳定、高效进行。

2. 技术政策咨询

我方前期主动给予贵方提供相关低氮技术和国家标准以及补贴政策咨询,并到现场根据设施情况出具可实施方案。内容包含:设备选型、供货周期、改造周期、调试计划、改造效果等。

3. 安全调试

调试为服务重要一环,我方会第一时间根据用户要求有序组织安排调试工作,保障调试工作安全、稳定、高效进行。

在调试期间,我方会派有丰富调试经验的工作人员进行调试,首先会对燃烧器整体进行冷态运行;然后打开燃气对设备进行点火调试,直至调试到指定负荷,并运用专业烟气分析仪对燃烧器每一个负荷点进行调试记录,以保障锅炉高效,稳定利用,并提供后续技术支持服务。

4. 维护保养

在设备运行期间,我方会配备专业人员实施每月两次巡检,巡检范围包括:锅炉运行工况、燃烧器运行工况、燃气压力、风机风压、燃烧器火焰情况、烟气CO含量、烟气NOx含量。

同时配合贵方对伺炉人员,进行实物培训及实操演示,主要培训内容包括:介绍控制系统的软、硬件知识,接线、配电和安装全等基本知识;讲解系统的操作规程,提供相应资料等。通过用户方操作人员跟随试运行的全过程,实施现场就地培训,从而使培训人员能够熟悉整个系统的结构和操作过程中的注意事项,以及对维护和操作人员针对本项目用到的具体关键控制器、应用软件和设备,使学员学习理论和操作技术,以达到熟练操作和管理维护的目的,掌握控制系统的使用和管理等。

5. 服务流程

我司设有专门售后服务技术中心,针对于贵方改造项目,我方报修工作流程有:电话保修、现场查看、系统故障解决和系统故障预防措施、后期技术培训、技术支持。具体流程如下图所示:

 

6. 服务质量

(1)我方保证货物是全新、未使用过的,并完全符合强制性的国家技术质量规范和合同规定的质量、规格、性能和技术规范等的要求。

(2)我方保证所提供的货物经正确安装、正常运转和保养,在其使用寿命期内须具有符合质量要求和产品说明书的性能。在货物质量质保期之内,我方对由于设计、工艺或材料的缺陷而产生的不足负责。

(3)具备可靠的性能,符合国家的技术要求和货物标准要求,同时符合技术监督规范,具有燃烧器形式试验报告。

(4)我方将依据现场情况,制定最优化的匹配方案,以使贵方得到最满意的产品。

(5)我方全权代理贵方申请北京市锅炉低氮改造项目补贴资金,完成相应的申请咨询报告等资料工作,在资助政策允许的范围内申请较高比例的资助金额。

(6)针对政府最新的环保政策,我方会为贵方在环保相关的设施、运行、管理等方面提供相应的咨询服务。

7. 服务保修承诺

(1)燃烧器自安装、调试、验收合格并签署验收文件后开始计算质保期。设备的质保期为24个月。

(2)质保期内因产品质量问题应予以免费维修或更换,(因用户使用不当或其他人为因素造成的质量问题除外)。

(3)在质保期内,我方应保证所提供设备无故障开机运行,如达不到要求,质保期应顺延。

(4)对质保期内的维修服务,在接到贵方通知后到现场无偿负责设备的调试或更换已损坏的零部件。

(5)在质量保证期外发生的质量问题,由我方负责解决,终身维护,更换备品备件和耗材只收取工本费。

(7)安装调试结束后,由用户与我方人员共同组成验收小组,按照招标文件及合同要求对提供的设备数量,质量,性能和安装进行验收,对燃烧器运转有关技术指标和性能进行测试和验收。如满足合同要求,设备验收合格后,用户代表应在验收单上签字,出具验收合格证明文件。如不能满足合同要求,将按照合同的有关条款办理。

8.我方承诺

(1)保证货物是全新的、未使用过,并完全符合强制性的国家技术质量规范和合同规定的质量、规格、性能和技术规范等要求。

(2)保证所提供的货物经正确安装、正常运转和保养,在其使用寿命内须具有符合质量要求和产品说明书的性能。在货物质量质保期内,对由于设计、工艺或材料的缺陷而产生的不足负责。

(3)我方负责招标方北京市锅炉低氮改造项目补贴资金的申请工作,直至资金进入招标方帐户。完成相应的申请咨询报告等资料工作,在资助政策允许的范围内申请较高比例的资助金额。

(4)针对政府最新环保政策,提供环保相关的设施、运行、管理等方面的咨询服务。

售后服务响应时间

1.售后服务承诺

1.1燃烧器自安装、调试、验收合格并签署验收文件后开始计算。设备质保期为40个月。

1.2质保期内因产品质量问题应予免费维修和更换。

1.3质保期内我方保证提供设备无故障开机运行,如达不到要求,质保期应顺延,并且投标人应赔偿招标人经济损失。

1.4对质保期内的维修服务,中标方应接到招标方通知后到现场无偿负责设备的调试和更换损坏的零部件,并做到接到故障报修电话后能在20分钟内做出响应,1小时内赶到现场,3-4小时内解决问题。

1.5质保期外发生质量问题,由中标方负责解决,终身维护,更换备品备件和耗材只收取工本费。

1.6安装调试结束后,由招标方、中标方、使用方共同组成验收小组,按招标文件及合同要求对提供的设备数量、质量、性能和安装进行验收,对燃烧器运转有关技术指标和性能进行测试和验收,如满足合同合同和使用要求,验收合格后,参与验收各方应在验收单上签字,出具验收合格证明文件。如验收不能满足合同和使用要求,按合同约定有关条款办理。

2.服务质量

2.1保证货物是全新的、未使用过,并完全符合强制性的国家技术质量规范和合同规定的质量、规格、性能和技术规范等要求。

2.2保证所提供的货物经正确安装、正常运转和保养,在其使用寿命内须具有符合质量要求和产品说明书的性能。在货物质量质保期内,对由于设计、工艺或材料的缺陷而产生的不足负责。

2.3中标单位负责招标方北京市锅炉低氮改造项目补贴资金的申请工作,直至资金进入招标方帐户。完成相应的申请咨询报告等资料工作,在资助政策允许的范围内申请较高比例的资助金额。

2.4针对政府最新环保政策,提供环保相关的设施、运行、管理等方面的咨询服务。

售后服务团队人员组织

本公司燃烧器配备完善的具备研发能力的售后服务团队,参与整个研发过程,了解燃烧器设计原理、机械结构和电气配置的全部情况,出现问题可及时解决。同时,公司设置售后备品备件库,为优质售后提供保障。

人员组织结构:



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