허가 갱신으로 인해 가마 또는 용광로의 NOx 한도가 100~150mg/Nm3로 낮아졌고 사용 중인 버너가 10년 이상 전에 지정된 경우, 가장 비용 효과적인 수정은 일반적으로 하류에 볼트로 고정된 더 큰 가스 처리 시스템이 아니라 버너 자체에서 시작됩니다.
짧은 버전: 저NOx 버너는 나중에 제거하는 대신 질소 산화물이 불꽃 내부에서 형성되는 것을 방지합니다. 연료와 공기의 혼합 방식을 제어함으로써 최고 화염 온도와 국지적 산소 과잉을 NOx 생성 조건 이하로 유지합니다. 일반적으로 가스 연소 장비의 배출량을 30~60% 줄이고 모든 다운스트림 저감 단계를 줄입니다. 이 기사의 나머지 부분에서는 설계 작동 방식, 다양한 연료에서 기대할 수 있는 감소, 구매 계약에 서명하기 전에 확인해야 할 사항에 대해 설명합니다.
산업용 연도가스의 NOx는 세 가지 경로를 통해 형성되며 유능한 버너 설계는 각 경로를 다르게 목표로 삼습니다.
따라서 설계 작업에는 두 가지 부분이 있습니다. 즉, 최대 불꽃 온도를 낮추고 가스가 그곳에서 소비하는 시간을 낮추는 것, 그리고 질소 함유 연료를 이미 형성된 것을 분해할 수 있을 만큼 오랫동안 산소가 풍부한 뜨거운 구역에 두지 않는 것입니다.
| 형성 경로 | 무엇이 그것을 주도하는가 | 가장 중요한 곳 | 버너 설계 대응 |
|---|---|---|---|
| 열적 NOx | 국부적인 산소 과잉 상태에서 약 1,300°C 이상의 화염 온도 | 천연가스 및 경유 연소; 고온 용광로 | 공기 스테이징, 배가스 재순환, 과잉 공기 감소 |
| 연료 NOx | 석탄, 페트코크, 중유 및 폐기물에 결합된 질소 | 고체 연료 가마, 혼합 소각, 다중 연료 연소 | 연료 다단계, 1차 구역 감소, 단계적 연소 공기 |
| 프롬프트 NOx | 연료가 풍부한 탄화수소 화염 전면 화학 | 대부분의 산업 화염에서 경미함 | 향상된 1차 영역 혼합 제어 |
대부분의 상업용 저NOx 버너는 세 가지 기술을 서로 다른 비율로 결합합니다. 그들 중 어느 것도 이국적이지 않습니다. 엔지니어링은 화염 안정성, 열 전달 및 퍼니스가 실제로 제공하는 형상과 균형을 맞추는 데 있습니다.
버너는 모든 연소 공기를 연료와 동시에 혼합하는 대신 제어된 공기 부족분을 1차 구역에 공급하고 나머지 공기를 하류에 추가합니다. 1차 화염은 연료가 풍부하여 최고 온도를 제한하고 산소의 열적 NOx를 고갈시킵니다. 번아웃 구역은 더 낮고 평평한 프로파일을 따라 연소를 완료합니다. 눈에 보이는 결과는 약간 더 길고 부드러운 화염입니다. 이것이 화염의 기하학적 구조가 용광로와 일치해야 하는 이유입니다.
연료 단계식 설계에서는 연료의 일부가 주 화염의 하류에 분사되어 최종 연소 영역 이전에 이미 형성된 NOx를 분해하는 환원 영역을 만듭니다. 많은 가마 버너는 또한 뜨거운 연도 가스를 화염 뿌리(내부 재순환)로 유입시켜 산소를 희석시키고 외부 덕트 공사 없이 최고 온도를 더욱 낮춥니다.
과잉 산소는 열적 NOx의 원료입니다. 기존 설정은 종종 용광로 내 O2가 5% 이상인 경우가 많습니다. 조정된 저NOx 시스템은 CO를 한도 내로 유지하면서 1~3% 대역을 목표로 합니다. 그 마진은 실제 돈이자 실제 NOx이지만 공기-연료 제어 루프와 측정이 유지되는 경우에만 유지됩니다.
산업용 가마용 저NOx 버너 연도 가스 재순환과 함께 단계적 연소를 사용하는 이 버너는 위에서 설명한 1~3% 과잉 산소 밴드를 목표로 하여 CO를 한도 내로 유지하고 높은 연소 효율을 유지하면서 NOx를 줄입니다. 제품보기 → 다중 채널 회전식 가마 버너에서 이러한 기능은 코어 연료, 축 공기, 소용돌이 공기 및 운반 공기와 같은 별도의 채널에 매핑되므로 운영자는 고정된 형상을 수용하는 대신 사용 중인 화염의 모양을 변경합니다. GENERALFLAME은 특허 받은 ALVS 조정 가능한 버너가 조정 가능성을 향상시키고 고온에서 노즐 조정 정밀도의 손실을 줄인다고 명시합니다. 이는 가마가 정지 사이에 몇 달 동안 작동되면 중요한 세부 사항입니다.
현실적인 기대는 고통스러운 조달 놀라움을 방지합니다. 크기 순서 스택 수치(항상 O2 기준 기준을 먼저 확인):
공기 예열, 노 압력, 부하 변동 및 연료 질소 함량 모두가 이러한 수치를 이동시킵니다. 이것이 바로 신뢰할 수 있는 공급업체가 실험실 브로셔에서 재현하는 것이 아니라 굴뚝에서 측정된 정의된 연료 분석, 부하 범위, 연소 공기 온도 및 O2 기준에 대해 NOx를 보장하는 이유입니다. 가마별 채널 설계 및 튜닝 실습을 위해 저NOx 로터리 킬른 버너 기술 가이드 더 깊이 들어갑니다.
저NOx 버너는 먼저 공정 장비이고 두 번째는 배출 장치입니다. 동일한 공칭 열량은 시멘트 가마, 스포듀민 소각로 및 유해 폐기물 소각로에서 매우 다르게 작용하므로 연료 투입만 하는 것보다 재료 및 공정 데이터에서 시작하는 제조업체와 협력하는 것이 좋습니다. 예를 들어, Jiangsu Jufeng Thermal Technology(GENERALFLAME)는 레피돌라이트, 스포듀민, 페로니켈, 산화아연 및 펠릿 응용 분야를 위한 공정별 가마 버너를 개발하고 Imerys 그룹의 글로벌 공급업체로 선정되었다고 보고합니다. 외부 조사에서는 제작 품질만큼 공정 이해도를 반영합니다.
GeneralFlame ALVS 로터리 킬른 버너 Laval 조정 가능한 노즐과 가변 피치 소용돌이 발생기를 갖춘 이 특허 받은 다중 채널 버너를 사용하면 작업자는 리튬 재료에서 시멘트에 이르기까지 공정별 응용 분야에 맞게 화염 형상을 재형성할 수 있습니다. 제품보기 → 천연가스를 사용하여 시작하는 발전소는 에너지 가격이 변동함에 따라 석탄, 중유 또는 대체 연료를 연소해야 한다는 압력에 직면하는 경우가 많습니다. 공동 연소용으로 설계된 버너를 사용하면 모든 연료에 대해 하나의 형상을 손상시키는 대신 연료당 화염 설정을 다시 최적화할 수 있습니다. 이는 바이오매스 대체 및 폐기물 가치 창출 프로젝트에서 점점 더 일반적인 요구 사항입니다.
다중 연료 공동 연소 가마 버너 가스-오일, 가스-석탄, 가스-바이오매스 및 디젤-석탄 조합으로 제공되는 이 버너를 사용하면 바이오매스 대체 프로젝트의 핵심 옵션인 에너지 가격 변동에 따라 식물이 연료별 화염 설정을 다시 최적화할 수 있습니다. 제품보기 → 후보 공급업체와 함께 이 목록을 살펴보세요. 각 항목은 개조 시 반복적으로 나타나는 고장 모드에 매핑됩니다.
가장 흔한 구매 실수는 다른 방식으로 발생합니다. 즉, 공장에서 질소 함유 연료를 연소할 때 청정 가스에 대한 실험실 NOx 데이터를 선택하거나, 버너의 크기를 너무 높여 설계 체제에 도달하지 못하게 하거나, 일정이 빡빡해서 현장 튜닝을 건너뛰는 것입니다. 이들 각각은 사운드 디자인을 실망스러운 설치로 바꿔 놓습니다.
100~150mg/Nm3 표시 부근이나 그 이하에서는 연소 제어만으로는 고체 연료 가마의 격차를 거의 메울 수 없습니다. 선택적 비촉매 환원은 약 850~1,050°C의 온도 범위 내에서 요소 또는 암모니아를 연도 가스에 주입하며, 여기서 시약은 촉매 없이 NOx를 질소와 물로 환원합니다. 제거 효율은 일반적으로 30%~70% 사이이며 이는 온도 창과 체류 시간이 얼마나 안정적으로 유지되는지에 따라 크게 달라집니다.
여기서 버너와 저감 시스템이 별도로 구매되지 않습니다. 안정적이고 잘 진행된 화염은 SNCR 랜스가 예상하는 온도 범위를 유지합니다. 방황하는 불꽃은 시약 소비를 증가시키고 효율성을 감소시킵니다. GENERALFLAME은 가마 연소 관리 및 SNCR 시스템을 통합 납품으로 공급합니다. 로터리 가마용 SNCR denox 프로젝트 라이브 설치에서 두 기술이 어떻게 결합되는지 보여줍니다. 더욱 엄격한 제한의 경우 SCR은 확실히 더 높은 자본 비용으로 최종 다운스트림 단계로 유지됩니다.
저NOx 버너를 공정의 부속품이 아닌 공정의 일부로 취급하십시오. 현재 스택 NOx, 허가 한도, 연료 질소 함량 등 세 가지 숫자부터 시작하면 버너 설계, 튜닝 및 다운스트림 SNCR의 올바른 조합이 일반적으로 금방 명확해집니다. 가마 관련 프로젝트 경험이 있는 공급업체는 첫 번째 시운전 방문 전에 화염을 미리 형성할 수 있으며 이는 귀하가 구매할 수 있는 가장 저렴한 NOx 감소 방법입니다.
