تعديلات منخفضة على موقد أكاسيد النيتروجين مع BMS لتحسين سخان العمليات

تعد التعديلات التحديثية للموقد مع التحكم في هواء الاحتراق والتحكم في غاز الوقود في أفران المعالجة حلا اقتصاديا لتحقيق مستويات أقل من انبعاثات أكاسيد النيتروجين وتكاليف تشغيل أقل مع المعدات المشتعلة الحالية. مستوى الهواء الزائد الأمثل لتحقيق انبعاثات منخفضة من أكاسيد النيتروجين وتكلفة تشغيل أقل هو حوالي 8٪ من هواء الاحتراق الزائد عبر الموقد. سوف تستكشف هذه الورقة كيف GLSF Free Jet يمكن استخدام تصميم الموقد مع نظام التحكم في هواء الاحتراق لتحقيق انبعاثات أكاسيد النيتروجين أقل من 50 مجم / نيوتن متر 3 مع تسخين هواء احتراق 316 درجة مئوية وتوفير الوقود بنسبة 0.68٪ مقارنة بالتشغيل عند 20٪ هواء زائد.

نظرا لأن تكوين أول أكسيد الكربون (CO) يبدأ عادة بنسبة 5٪ ، يتم توفير الهواء الزائد من خلال الموقد في أفران محكمة الغلق تماما دون تسرب. يعمل الموقد بدرجات حرارة غاز المداخن أعلى من 760 درجة مئوية ، مع مراقبة الأكسجين الزائد (O2) وثاني أكسيد الكربون ، ويمكن تشغيله بنسبة 8٪ من الهواء الزائد. في حالة حدوث تكوين طفيف لثاني أكسيد الكربون ، يجب رفع مستوى الهواء الزائد وفقا لذلك. لاحظ ، في حالة حدوث تكوين كبير لثاني أكسيد الكربون ، ثم يجب تقليل ضغط غاز الوقود ببطء لضمان عدم حدوث تفاعل متفجر. من أجل السلامة ، تم ضبط نظام التحكم في هواء الاحتراق على أنه يعمل بنسبة 8٪ من الهواء الزائد. إذا حدث تكوين ثاني أكسيد الكربون عند 8٪ هواء ، فإن نظام التحكم سيزيد من مستوى الأكسجين الزائد حتى يستقر تكوين ثاني أكسيد الكربون عند مستوى مقبول. في مثل هذه الحالات ، يحدث تكوين ثاني أكسيد الكربون عند حوالي 5٪ من الهواء الزائد ، ويجب فحص الفرن بحثا عن تسرب الهواء المتشرد.

أحد الاهتمامات الأساسية الأخرى لشركة تشغيل المستخدم النهائي هو التكلفة الإجمالية للملكية للجيل التالي من مواقد أكاسيد النيتروجين منخفضة للغاية. يمكن أن يكون لها تكاليف صيانة أعلى مقارنة بمواقد الانبعاثات التقليدية. Zeeco يوفر أقل تصميم صيانة في السوق لنتائج انبعاثات أكاسيد النيتروجين المماثلة. Zeeco طورت الجيل التالي من تقنية الموقد النفاث الحر لأكاسيد النيتروجين المنخفضة للغاية الحاصلة على براءة اختراع مع بصمة ميكانيكية مدمجة. ينتج الموقد النفاث الحر GLSF ملف تعريف اللهب مع تفاعل محدود للغاية من اللهب إلى اللهب لتركيبات الشعلات المتعددة ، مع تحقيق أطوال لهب أقصر. من أجل التحكم في غاز الوقود لمواقد العملية ، يتم تثبيت نظام التحكم في هواء الاحتراق لتشغيل الشعلات بشكل صحيح وآمن ويتناسب مع متطلبات المساحة الصغيرة.

Zeeco سيناقش استخدام تقنية الموقد النفاث الحر ، جنبا إلى جنب مع نظام التحكم في الموقد في تطبيقات التعديل التحديثي ومكاسب الأداء في كل من انبعاثات أكاسيد النيتروجين وهواء الاحتراق الزائد.

تطبيق

كان الغرض من تطبيق التعديل التحديثي هو استبدال الشعلات لتحقيق انبعاثات أكاسيد النيتروجين المنخفضة للغاية. فيما يلي وصف لتطبيق يستخدم مبادئ تقليل الانبعاثات والتحكم الزائد في الهواء. تم تحديث فرن كوكر بأربعة وستين (64) Zeeco جي إل إس إف Free Jet تعمل كل شعلات بحد أقصى لإطلاق الحرارة يبلغ 2.93 ميجاوات. كان إجمالي الحد الأقصى لإطلاق الحرارة لفرن كوكر 187.5 ميجاوات. تم تصميم الشعلات للعمل في وضع السحب القسري مع تسخين هواء احتراق 316 درجة مئوية عند 8٪ هواء زائد. بالإضافة إلى ذلك ، تم تصميم الفرن للعمل مع درجة حرارة غاز مداخن الفرن 820 درجة مئوية من الغازات الخارجة من القسم المشع.

النتائج

بعد تركيب أربعة وستين (64) شعلة في فرن كوكر ، قام طرف ثالث بقياس الانبعاثات الناتجة المسجلة في الشروط المذكورة أدناه:

شروط التشغيل:
عدد الشعلات: أربعة وستون (64)
تحرير حرارة الموقد: 2.9 ميجاوات لكل شعلة
إطلاق حرارة الفرن: 185.6 ميجاوات لكل فرن
الهواء الزائد: 8٪
انبعاثات أكاسيد النيتروجين: 49 ملغم/نيوتن متر3
انبعاثات ثاني أكسيد الكربون: 5 ملغم/نانومتر3
وفورات محسوبة في الوقود: توفير في الوقود بنسبة 0.68٪ مقارنة بالتشغيل عند زيادة الهواء بنسبة 20٪

الاستنتاجات

لا يمكن أن يؤدي استخدام التحكم الآلي في الهواء الزائد مع شعلات الجيل التالي إلى تقليل الانبعاثات فحسب ، بل يقلل أيضا من تكاليف الوقود. لذلك ، يمكن تحقيق انبعاثات أقل مع انخفاض تكاليف التشغيل. تعد التعديلات التحديثية للموقد مع التحكم في هواء الاحتراق والتحكم في غاز الوقود في أفران المعالجة حلا اقتصاديا لتحقيق مستويات أقل من انبعاثات أكاسيد النيتروجين وتكاليف تشغيل أقل مع المعدات التي يتم إطلاقها حاليا. مستوى الهواء الزائد الأمثل لتحقيق انبعاثات منخفضة من أكاسيد النيتروجين وتكلفة تشغيل أقل هو حوالي 8٪ من هواء الاحتراق الزائد من خلال الموقد. قدمت هذه الورقة مثالا على كيفية قيام GLSF Free Jet يمكن استخدام تصميم الموقد مع نظام التحكم في هواء الاحتراق لتحقيق انبعاثات أقل من 50 مجم / Nm3 من أكاسيد النيتروجين مع تسخين هواء الاحتراق 316 درجة مئوية وتوفير الوقود بنسبة 0.68٪ مقارنة بالتشغيل عند 20٪ من الهواء الزائد.