烟气再循环燃烧系统和控制

１ ０ ０ ０ 倍， 因此 最有 效 的降低 氮 氧化 物 生 成 的方 式 就 是 降低火 焰 的温 度 ， 而 最 常 见 的方 式 为烟 气 循 环 参
与再 燃烧 以降低火 焰 温度 。
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Ｆ Ｇ Ｒ， 避开冷烟气阶段 ； ３ ） 烟气 流量 控 制 带 温 度 补 偿功能， 全 天候 保持 Ｆ Ｇ Ｒ流量稳 定 、 火 焰稳 定 ； ４ ） 氧 量 监督 和报 警 ； ５ ） Ｎ Ｏ 排放 目标 ≤３ ０ ｍ ｇ ＠３ ％Ｏ ： 。
燃 气 锅炉 排放 的 主要 污 染 物 。 已颁 布 的《 北 京 市锅
３ 西 门子 Ｌ ＭＶ５ ２ ． ４ ０ ０ ， Ｆ ＧＲ 专属控 制 系统
（ 如图 ２ ）
炉大气污染物排放标准》 将工业锅炉氮氧化物的排 放 标 准大 幅 提 高 ， 自２ ０ １ ７年 ４月 １日起 ， 新建 锅 炉
器 的 内部 元 件 ， 当然 这 取 决 于烟 气 和 助 燃新 风 的温 度状 况 ， 必要 情 况 下 可 以 考 虑 Ｆ Ｇ Ｒ管 路 加 保 温 、 预
图 １ Ｎ Ｏ生 成 速 度 与 温 度 关 系 图
留冷 凝水 排放 口以及新 风预 热 。 Ｆ Ｇ Ｒ会减 小燃 烧器 的 出力 ， 在 某 台现有 的燃 烧
不 推荐 烟 气 再 循 环参 与 氧 含量 控 制 ， 其 影 响在
于， 助燃 风 、 烟气 压力 、 炉 膛 的交 叉 影 响和 减少 烟气 氧 量可 能导 致 Ｎ Ｏ 排放 的增 加 。 风 机人 口处 出现冷 凝 水 ， 由于湿 热 的烟 气 与较
低 温度 的助燃 新 风混合 ， 产 生冷凝 水 ， 可 能侵蚀燃 烧
内被市 场接 受 ， 从 而 大 幅度 降低 燃 气锅 炉 的排放 。
１ Ｎｏ 生 成 机 理
在 含氧 的高 温环 境 下 （ 高于 １ ３ ０ ０ ｏ Ｃ） ， 烟 气 中 的Ｎ ，和 Ｏ ，发 生 化 合 反 应 ， 生成氮 氧化物 （ Ｎ Ｏ 和 Ｎ Ｏ ， 的总 和 ） ， 氮 氧 化 物 生 成 速 度 和 饱 和 摩 尔 浓 度 主要 与 火焰 温度 有关 ， 由 图 １可 知 １ ７ ０ ０ ｃ Ｉ ＝ 环 境 下 氮氧化 物生 成 速度 比 １ ４ ０ ０ ℃ 环 境 下 几 乎 快 了
４ 烟气再循 环相关注意事项
燃 烧 系统整 体 的稳定 性下 降 ， 随着 Ｆ Ｇ Ｒ流 量 的
一
增加 ， 炉膛或 烟道 的振 荡 易通过 Ｆ Ｇ Ｒ通 道影 响燃烧
系 统 的稳定 性 ， 所以 Ｆ Ｇ Ｒ 流量 不 是 越 大 越 好 ， 通 常
霸
耄
呈
应 小于 总烟 气量 的 ２ ５ ％。
需 要 减少燃 料 供应 以维 持 适 当 空燃 比 ， 这导 致 燃 烧
器 出力下 降 ， 如果 原燃 烧 器 日常 的 大 部分 时 问都 工 作 在 最大 负荷 ， 则 Ｆ Ｇ Ｒ改 造 后 可 能 出 力 不够 ， 此 时 不 建议 做 Ｆ Ｇ Ｒ改 造 。
（ 西 门子 （ 中国 ） 有 限公 司 张强供 稿 ）
ＶＳ Ｄ ＶＧ Ｓ ＫＰ ｌ ５ ／ ２５
图２ Ｌ ＭＶ ５ ２ ． ４ ｏ ｏ控 制 不 意 图
西 门子 Ｆ Ｇ Ｒ控制 方案 的特 点 ： １ ） 集成 的燃 烧 控 制系统 ， 燃料、 空气 、 烟气 流量 单独设 置 ， 超 高定位 精
度（ ０ ． １度 ） ， 风 机变 频 ； ２） 烟 气 温 度 或 延 时 触 发
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集锦 ・
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烟 气再循环燃烧 系统和控制
Ｏ引言
氮氧 化物 （ Ｎ Ｏ ） 是 雾 霾 产 生 的一 大 成 因 ， 也 是
烟气量可占总烟气量的２ ５ ％， 大幅度降低火焰温
度， 更低 的氮 氧化 物排 放 ， 其 目标 值 为 ３ ０ ｍｇ ／ ｍ 。
应， 使少 量 烟气再 次 参 与燃 烧 ， 降低 火 焰 温 度 ， 排 放 目标 值 为 ８ ０ ｍ ｇ ／ ｍ ； 而 烟气外 部 再循 环 是 通过 风 机 的机械力 量 大 幅度增 加再 循 环 烟 气 的流 量 ， 再 循 环
２ 烟气 外部再循环 Ｆ ＧＲ 的主 要原 理
烟 气 循 环参 与 再 燃 烧有 两 种 方 式 ： 烟 气 内部 循 环 和烟 气外 部再 循环 。烟气 内部循 环一 般用 于普 通
低 氮应 用 ， 利用燃 烧 器 喷 嘴 流 速产 生卷 吸烟 气 的效
器上 加装 Ｆ Ｇ Ｒ功能 ， 助燃 风 （ 空气 ＋Ｆ Ｇ Ｒ） 氧 量下 降
氮 氧化 物 的排 放必须 低 于 ３ ０ ｍ ｇ ／ ｍ ， 在用 锅 炉必 须 低于 ８ ０ ｍ ｇ ／ ｍ ， 而 目前再 用 燃 气 锅 炉 基 本 上 在 １ ５ ０
～
２ ０ ０ ｍ ｇ ／ ｍ 。随 着 锅 炉排 放 新 标 准 的实 施 ， 新 型
的燃烧 方式 如 烟气外 循 环低氮 燃烧 器将 在 未来 几年