華窯恒賓-關(guān)于玻璃窯爐如何降低氮氧化物排放的實(shí)施方法探討【華窯恒賓】控制玻璃窯爐的氮氧化物減排是當(dāng)前玻璃企業(yè)的重點(diǎn)工作，怎樣進(jìn)行現(xiàn)有的玻璃窯爐煙氣治理，德國SGT公司對現(xiàn)有的窯爐設(shè)計(jì)提出了無需改變就能能夠達(dá)到減排需求的解決方案，用這家德國公司的話說，傳統(tǒng)的橫焰窯和馬蹄焰窯不僅能夠達(dá)到降低NOx排放的目標(biāo)，而且可以實(shí)現(xiàn)天然氣和重油的無差異化使用。 DeNOx技術(shù) SGT的DeNOx技術(shù)是一種用來減少NOx形成和降低能耗的典型一次措施。 DeNOx技術(shù)基于兩點(diǎn)思想之上： 1．對過剩氧氣的低量保持和較好的控制； 2．改善熱量從火焰到玻璃和配合料的傳導(dǎo)情況 其效果是： 降低了火焰和窯爐的溫度，使玻璃溫度保持在一個水平 較低的火焰溫度減少了NOx形成和煙氣熱損失。 燃燒噴槍技術(shù) 燃燒噴槍技術(shù)是DeNOx技術(shù)中必不可少的關(guān)鍵部分，其主要目標(biāo)是： 避免過早點(diǎn)燃：能有一個可控的延遲來調(diào)節(jié)燃料與助燃空氣的混合 產(chǎn)生一道長而平順的火焰，其與玻璃和配合料之間具有寬泛的熱交換區(qū)域。同時，在提供相同或更有效能量傳導(dǎo)的情況下，該火焰的溫度更低。 燃油噴槍 利用較窄的霧化粒度分布，SGT DeNOx的重油燃燒噴槍可以達(dá)到以上所述目標(biāo)。切斷成較小尺寸的油滴可以幫助避免過早燃燒。與此同時，切斷成較大油滴可以避免火焰過長，并允許在有效區(qū)域內(nèi)形成范圍較大的火焰，以覆蓋整個玻璃表面。該種噴槍所具備的功率是0.22至6.5 MW，并利用壓縮空氣或者天然氣來霧化重油。圖1、2、3分別為噴槍的裝配圖、噴槍實(shí)體照片和霧化粒度窄范圍分布曲線。這種粒度分布特性得益于噴嘴元件的中心化安裝，同時這也具備了另外一個好的副作用。 一座6對小爐的橫焰平板玻璃窯爐一年多的NOx排放結(jié)果。運(yùn)用SGT DeNOx技術(shù)之前，其排放水平在l200mg/Nm3以上。在引進(jìn)SGT DeNOx燃油噴槍和SGT Lambda控制系統(tǒng)之后，如圖所示，其NOx排放水平穩(wěn)定的保持在700mg/Nm3左右。 燃?xì)鈬姌?/p> 通過形成接近于自由氣體噴射狀的氣流，SGT DeNOx天然氣噴槍可以產(chǎn)生低湍流燃?xì)饣鹧?，這就避免了燃?xì)夂涂諝庠诨鹧娓繀^(qū)域內(nèi)的過早混合。這道發(fā)光強(qiáng)烈的天然氣火焰形成了一塊自增碳燃燒區(qū)域，顯著提升了火焰的熱輻射傳導(dǎo)，自然而然地降低了火焰溫度、NOx含量和煙氣攜帶的熱損失。 在小爐側(cè)面安裝燃燒器的解決方案，利用的是額外安裝的火焰根部遮擋隔斷。這些耐火部件在燃?xì)廨斎朦c(diǎn)附近形成了低湍流區(qū)域，通過類似于自增碳或燃料裂化的效應(yīng)來改善火焰到熔融玻璃的熱傳導(dǎo)，如同在小爐下方安裝時所描述一樣。然而，在全面運(yùn)行下的現(xiàn)有小爐中安裝此遮擋隔斷，是一項(xiàng)極為艱苦的工作。其使用結(jié)果雖然改善了NOx的排放（達(dá)到l400～l000mg/Nm3范圍內(nèi)），但是永遠(yuǎn)不會好于在小爐下方安裝所取得的效果。 至于傳統(tǒng)的小爐通底安裝，SGT DeNOx還沒有解決方案，這種安裝設(shè)計(jì)基于恰好相反的目標(biāo)一一盡早達(dá)到燃料和空氣的強(qiáng)化混合，根據(jù)SGT的經(jīng)驗(yàn)，這正好與低NOx燃燒的要求完全相矛盾。 窯爐設(shè)計(jì) 窯爐自身的設(shè)計(jì)對DeNOx技術(shù)的應(yīng)用結(jié)果有著重要影響。在保持整體設(shè)計(jì)時的窯爐維修期間，適當(dāng)?shù)母膭邮怯锌赡艿?。在正確方向上哪怕很小的改動，都很利于為NOx減排提供條件。有些在正確方向哪怕幾公分的改動就有可能比新技術(shù)的實(shí)施節(jié)省很多成本，而且這些改動的方向是十分明確的。 鏈條的強(qiáng)度取決于它薄弱的環(huán)節(jié)。燃燒器技術(shù)是DeNOx技術(shù)中重要的一部分，但是只有在穩(wěn)定并良好控制的助燃空氣條件下，才能提供好的效果。 應(yīng)用結(jié)果 現(xiàn)有窯爐上采用DeNOx技術(shù)后獲得的結(jié)果樣本。這是一個40m2，日熔融30噸高品質(zhì)熒光管用玻璃的3對小爐橫焰窯爐。該爐曾經(jīng)的NOx排放量為ll50mg/Nm3，問題是，在下一次維修時是否要制定一個完全不同的窯爐設(shè)計(jì)。 SGT DeNOx技術(shù)按照以下三個步驟實(shí)施完成： 1．SGT Lambda系統(tǒng)在助燃空氣過高水平時可以給出可靠的指示。當(dāng)NOx濃度達(dá)到975mg/Nm3，調(diào)整助燃空氣使之流量下降。 2．利用耐火磚的合理安裝和SGT空氣幕系統(tǒng)，改良了助燃空氣的流動分布，使NOx濃度下降到810mg/Nm3。 3．用SGT DeNOx天然氣燃燒噴槍代替原來的燃燒器，使NOx濃度進(jìn)一步下降到475mg/Nm3。 在相同的步驟內(nèi)，能源消耗與初始狀態(tài)相比總共下降百分之五。 主要的目標(biāo)指標(biāo)--DeNOx排放，從初始ll50mg/Nm3下降到475mg/Nm3，減少約60%，并且好消息是：不需要新類型的窯爐即可實(shí)現(xiàn)。借助于SGT DeNOx技術(shù)，現(xiàn)有的窯爐將可能夠達(dá)到未來的NOx排放目標(biāo)值。 結(jié)論 在不中斷運(yùn)行的情況下，SGT DeNOx技術(shù)可用于燃油或燃?xì)獾男屡f馬蹄焰和橫焰窯爐。 SGT DeNOx技術(shù)的基本原理是DeNOx燃油燃?xì)鈬姌尲夹g(shù)、借助SGT Lambda傳感器的低量過剩空氣控制技術(shù)和助燃空氣流動分布優(yōu)化技術(shù)三者的結(jié)合。此外，在蓄熱室中沒有小爐隔墻或隔墻不完整的情況下，空氣幕系統(tǒng)是必要的。圖15展示了SGT DeNOx技術(shù)概況的原理圖解。 整個SGT DeNOx技術(shù)就是這些基本原理卓越結(jié)合的結(jié)果。它將DeNOx的排放顯著的降到了800～500mg/Nm3的目標(biāo)值，并同時做到了節(jié)能，在大多數(shù)客戶案例中，節(jié)能省下的開支足以支付引進(jìn)該技術(shù)的成本。
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