天津燃气蒸汽锅炉低氮改造方案

在天津，绝大部分的锅炉燃烧方式以小型的室燃为主，约占90%，其他方式为大气式燃烧，燃烧器的品牌以欧洲的为主，利雅路、百得、欧科、奥林、扎克、威索的市场占有率很高。

控制氮氧化物的可用技术包含：燃烧优化控制和末端治理，燃烧优化控制对于热力型的氮氧化物的效果很为明显。末端治理包含：SCR、SNCR、氧化吸收法和金属催化法，不过这需要考虑场地因数、全寿命周期的经济性、末端控制与负荷变化协同、二次污染等。对于中小型燃气锅炉由于规模化程度不足造成环境经济效益较差，绝大部分场地因数无法采用末端控制氮氧化物技术，综合可行性较差，而北京的锅炉绝大部分都是中小型的燃气锅炉，因而低氮改造的方式择优选择燃烧控制优化。

依据氮氧化物的低氮燃烧原理，通过规避氮氧化物生成路径从源头控制空气中的N2被氧化，理论上可以达到“零排放”。

燃烧控制优化的类别（主流低氮改造路线）

低氮燃烧改造方案对比：
1、贫混燃烧方式
堵塞可能造成锅炉出力下降，影响正常使用
金属网燃结破损可能造成爆燃，停炉熄火有回火风险，金属网造价高，使用寿命不长，不太适合北京市锅炉低氮改造。
2、水冷预混（典型锅炉：浙江力聚）
水冷预混在火焰根部采用高热系数的水冷壁，将预混火焰产生的高温迅速带走，有效抑制热力型氮氧化物，水冷壁起到了熄火保护作用，避免了回火风险。
优点：
炉体换热效率较在用炉大幅度增加，投资回报期较短，适合用户分布式供热系统，能有效将氮氧化物降低至30mg/m3以下。
缺点：
布风均匀性随规模增加，对排放有影响，从而限值了单体规模；
水冷循环系统与锅炉绑定，无法单独使用，适用于新建锅炉，造价较高。
3、FGR型低氮燃烧器+FGR
专门为FGR设计的燃烧器，火焰锋面温度分配均匀，可以承受20%以上的再循环率，再循环率对氮氧化物的影响非常明显。
优点：
普遍适用于我是锅炉低氮改造
缺点：
新风温度低于零度时可能出现冷凝水结冰问题，对分体机需要空气预热，能有效将氮氧化物排放降低30mg/m3以内。
冷炉启动时会产生冷凝水
启动时氮氧化物会略高于设计值
辐射换热较差，对流换热加强，锅炉效率有4%的下降
4、烟气内循环FIR（典型案例：水国）
依靠燃气的高速射流卷吸高温烟气，形成强内回流，在火焰区增加中温吸热工质流量，达到降低氮氧化物产生量的目的。
优点：
燃气压力要求达到200~400kPa，不具有普遍适用性，多用于大型（20t/h及以上）水管燃气锅炉
优点：
单燃烧器无需加FGR即可实现80mg/m3的排放
可增加FGR或炉内二次风实现超低氮氧化物排放
注：LBN+FGR技术内容不详，再次省略
四种低氮改造技术指标对比