Наши горелки со сверхнизким уровнем выбросов NOx предназначены для значительного снижения выбросов NOx при сохранении стабильной производительности сгорания. Кроме того, Моделирование вычислительной гидродинамики (CFD) играет решающую роль в обеспечении соответствия модернизации требованиям как к производительности, так и к выбросам перед установкой. 

Основные соображения при модернизации горелки со сверхнизким уровнем выбросов включают: 

  • Высота или ширина топки Radiant
  • Burner to burner spacing
  • Burner to tube spacing
  • Температура топки
    • Состав топливаУтечка воздуха (примесь воздуха)

Тщательная оценка этих факторов гарантирует, что модернизированная горелка со сверхнизким уровнем выбросов NOx соответствует требованиям эксплуатации, эффективности и выбросов. 

Основные соображения по модернизации горелки со сверхнизким уровнем выбросов NOx

Высота или ширина лучистой топки

Горелки со сверхнизким уровнем выбросов NOx обычно производят более продолжительное пламя, чем обычные горелки. Типичная горелка со сверхнизким содержанием NOx производит длину пламени примерно два фута на MMBtu скорости горения. Например, горелка со сверхнизким содержанием NOx, горящая со скоростью 10,0 MMBtu/ч, будет иметь длину пламени 20 футов. 

Для вертикально обжигаемых нагревателей длина пламени не должна превышать двух третей высоты топки, чтобы предотвратить столкновение с ударными трубами конвекционной секции. 

Для горизонтально обжигаемых нагревателей длина пламени еще более важна. Поскольку горелки установлены на противоположных сторонах, в центре нагревателя должна быть свободная от горения зона разъединения, чтобы предотвратить взаимодействие пламени. Эта зона обычно должна составлять от одной трети до одной четверти ширины топки, чтобы поддерживать правильное распределение тепла и предотвращать перегрев.

Расстояние между горелками

Правильное расстояние между горелками имеет важное значение для производительности горелки ULN. Если записывающие устройства расположены слишком близко друг к другу, потенциальные проблемы включают: 

  • Flame impingement на излучающих трубах
  • Повышенные выбросы NOx из-за плохого распределения пламени
  • Неравномерный тепловой поток приводящий к операционной неэффективности
  • Образование огненных облаков, где пламя сливается в большой, неустойчивый огненный шар

В вертикальных цилиндрических нагревателях расстояние между горелками особенно важно, поскольку оно влияет на поток дымовых газов к центру нагревателя. Если горелки расположены слишком близко, пламя может втягиваться внутрь, что приводит к нестабильной среде горения. 

В кабинных обогревателях размещение горелок более гибкое, но правильное расстояние все равно необходимо, чтобы избежать взаимодействия пламени и чрезмерного образования NOx. 

Расстояние между горелками и трубками

Стандарт API 560 обеспечивает рекомендуемое расстояние между горелками от горелки до трубки для горелок с низким уровнем NOx. Увеличение расстояния между горелками часто сокращает расстояние между горелками и технологическими трубами, что может привести к проблемам с тепловым потоком и потенциальному перегреву труб.

Например, горелка со сверхнизким содержанием NOx, работающая со скоростью 10,0 MMBtu/hr, должна быть размещена на расстоянии не менее четырех футов от центральной линии технологических труб, чтобы обеспечить безопасную работу и правильное распределение тепла. 

Джон Зинк Услуги по анализу вычислительной гидродинамики позволяют смоделировать характеристики пламени и оптимизировать размещение горелки в трубе перед установкой, снижая риск дисбаланса теплового потока и проблем с производительностью. 

Соображения о температуре топки

Температура топки играет важную роль в образовании NOx, поскольку более высокие температуры приводят к увеличению тепловых выбросов NOx. Тем не менее, горелки со сверхнизким уровнем выбросов NOx полагаются на внутреннюю рециркуляцию дымовых газов для снижения уровня NOx, что может создать проблемы со стабильностью в низкотемпературных топках. 

Температура стенок моста (BWT) 1300 °F или ниже может негативно повлиять на стабильность пламени, что приводит к повышенному образованию окиси углерода (CO). Чтобы решить эту проблему, можно ввести такие модификации, как тростниковые стены. Эти: 

  • Уменьшите количество захваченных дымовых газов
  • Создайте более горячую зону вокруг горелок для повышения стабильности
  • может привести к незначительному повышению уровня NOx

В некоторых случаях необходимо удалить стенки лучистого экрана, защищающие направляющие штифты катушки или обратные изгибы, чтобы обеспечить больший унос дымовых газов вблизи горелок. В этих случаях эффективным решением может быть клетчатая конструкция с язычковой стеной. 

Соображения по составу топлива

Состав топлива, используемого в нагревателе, влияет как на образование NOx, так и на производительность горелки. 

Топливо с более высоким содержанием NOx:

  • "auto" lang="EN-US" class="TextRun SCXW240042431 BCX0">Водород
  • Propane
  • Butane
  • Более тяжелые углеводороды, ароматические углеводороды и олефины

Эти виды топлива имеют более высокую температуру адиабатического пламени, чем метан, что приводит к увеличению выбросов NOx и увеличению продолжительности пламени Топливо с более низким 

содержанием NOx: 

  • Топливо, содержащее углекислый газ (CO2) и молекулярный азот (N2)
  • Эти компоненты снижают температуру пламени и образование NOx, но могут негативно влиять на стабильность пламени.

При рассмотрении вопроса о модернизации горелки со сверхнизким уровнем выбросов NOx производитель горелки должен провести недавний анализ состава топлива, чтобы обеспечить правильный выбор и конфигурацию горелки. 

Утечка воздуха (Tramp Air) 

Поскольку большинство технологических нагревателей работают при отрицательном давлении, примесной воздух представляет собой постоянную проблему.  К

распространенным источникам воздуха относятся: 

  • Radiant tube throughrations
  • Peep двери и explosion doors
  • Трубные направляющие и точки доступа

Тест на задымление может помочь выявить и устранить утечки воздуха от примесей до того, как будет выполнена модернизация горелки со сверхнизким уровнем NOx. 

Корректирующие и предупреждающие действия 

  1. Ознакомьтесь с требованиями к разрешениям NOx с производителем горелок, чтобы подтвердить, что необходимы горелки со сверхнизким уровнем NOx.
  2. Оцените требуемый интервал записи по существующему макету, чтобы определить, потребуются ли изменения.
  3. Perform CFD modeling для анализа взаимодействия пламени и путей потока дымовых газов.
  4. Предоставьте последние данные о составе топлива чтобы обеспечить правильный выбор горелки.
  5. Запишите данные о температуре нагревателя, включая температуру стен моста и пола, при нормальных условиях эксплуатации.
  6. Проведите тест на дым<span data-contrast="auto" lang="EN-US" class="TextRun SCXW240042431 BCX0"> для выявления и герметизации утечек воздуха, которые могут повлиять на производительность горелки.
  7. Выполните анализ модели холодного потока (CFM) для приложений с принудительной тягой или предварительно нагретым воздухом для горения для обеспечения равномерного распределения воздуха.

Резюме 

Модернизация обогревателя с помощью горелок со сверхнизким уровнем выбросов NOx требует тщательного планирования, чтобы обеспечить соответствие нормам NOx, сохраняя при этом стабильную работу и эффективную теплопередачу. Основные соображения включают: 

  • Flame length и требования к высоте топки
  • Интервал между записывателями для предотвращения взаимодействия
  • пламениРасстояние между горелкой и трубкой согласно рекомендациям API 560
    • Температура топки и потенциальная потребность в модификациях, таких как Reed Walls
  • Состав топлива и его влияние на образование NOx и устойчивость к пламени
  • Контроль утечки воздуха для поддержания оптимальной производительности горелки

Прежде чем приступать к модернизации горелки со сверхнизким уровнем выбросов NOx, проконсультируйтесь с нашими специалистами, чтобы оценить конкретные требования и необходимые модификации.