一种通过氧循环燃烧降低NOx排放的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111351065A(43)申请公布日2020.06.30(21)申请号202010162103.3F23C9/06(2006.01)(22)申请日2020.03.10(71)申请人四川梅塞尔气体产品有限公司地址610000四川省成都市高新西区百草路1196号(72)发明人杨文辉周全华杜甫许源张庚秋(74)专利代理机构成都正华专利代理事务所(普通合伙)51229代理人李蕊郭艳艳(51)Int.Cl.F23L7/00(2006.01)F23N3/00(2006.01)F23N5/26(2006.01)F23B80/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种通过氧循环燃烧降低NOx排放的方法(57)摘要本发明公开了一种通过氧循环燃烧降低NOx排放的方法，通过精准控制燃烧器中的烟气循环量和氧气加入量，进而调整燃烧器中NOx排放浓度及排放量。本发明无需对现有设备进行大幅的改造，与传统的更换燃烧器降低NOx的方案相比，优点是NOx的降低过程是可以无极可调的，一方面可以保证燃烧过程的稳定性，一方面可以准确到控制1mgNOx降低所需要的成本，同时还能提高一定的生产效率，还可以调节氧燃烧比率，对季节性、周期性生产的企业提供周期性额外产能。CN111351065ACN111351065A权利要求书1/2页1.一种通过氧循环燃烧降低NOx排放的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据CO2红外在线分析仪获取的浓度数据，并确定当前实际烟气循环量；S2、基于当前实际烟气循环量，均匀开启变频循环烟气风机，使烟气从烟气换热器出口抽取进行循环；S3、开启氧气注入，通过助燃风机使氧气、空气和循环烟气形成的助燃气体进入燃烧器；S4、在助燃气体进入燃烧器的过程中，根据氧气含量在线分析仪的数据监测结果，调整氧气加入量；S5、当助燃气体的含氧量降低到极限助燃气体含氧量时，开启氧气调节系统，将进入燃烧器中的助燃气体的含氧量提升0.5％，并均匀关闭助燃风机；S6、重复步骤S3～S5，逐步向燃烧器中投入氧气，使助燃气体中的氧浓度不变，进而降低NOx排放。2.根据权利要求1所述的通过氧循环燃烧降低NOx排放的方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：S11、对CO2红外在线分析仪获取的浓度数据进行分析，计算氧燃比；S12、根据实测到的窑炉出口烟气中的CO2含量及氧燃比，计算当前实际烟气循环量。3.根据权利要求2所述的通过氧循环燃烧降低NOx排放的方法，其特征在于，所述步骤S11中，分析的数据包括烟气出窑炉烟气中CO2浓度、换热器出口烟气中CO2浓度、换热器出口烟气中CH4浓度、换热器出口烟气中CO浓度、烟气稀释冷风流量和烟气稀释冷风温度。4.根据权利要求3所述的通过氧循环燃烧降低NOx排放的方法，其特征在于，所述步骤S11中，氧燃比的计算公式为：1*CH4+G*0.2*O2+G*0.8*N2+A*F+B*F+E*F＝((G-2)+A*F)*O2+(2+B*F)*H2O+C*F+(1+D*F)*CO2+(G*0.8+E)*N2式中，A为燃烧残余O2含量；B为燃烧后H2O含量；C为燃烧后的CH4含量；D为燃烧后的CO2；E为燃烧后的N2含量；F为烟气循环率。5.根据权利要求4所述的通过氧循环燃烧降低NOx排放的方法，其特征在于，所述步骤S12具体为：A1、确定没有烟气循环过程中的CO2浓度；A2、基于没有烟气循环过程中的CO2浓度和氧燃比，确定烟气循环后的当前实际烟气循环量。6.根据权利要求5所述的通过氧循环燃烧降低NOx排放的方法，其特征在于，所述步骤A1中，没有烟气循环过程中的CO2浓度的计算公式为：(0.105*A*CO2)/(0.79*A*N2+0.21*A*H2O+0.105*A*E)式中，A为原始助燃空气流量；所述步骤A2中，当前实际烟气循环量的计算公式为：2CN111351065A权利要求书2/2页J＝(0.10*H*CO2+G*I)/(0.79*H*N2+0.21*H*H2O+0.105*H*CO2)式中，J为当前实际烟气循环量；H为原始助燃空气流量；G为循环烟气时的循环烟气流量；I为烟气循环后，实测的循环烟气中CO2的浓度。7.根据权利要求1所述的通过氧循环燃烧降低NOx排放的方法，其特征在于，所述步骤S2中，在开启变频烟气风机进行烟气循环时，将烟气循环量稳定在16％～18％，并将温度控制在150～200度。8.根据权利要求6所述的通过氧循环燃烧降低NOx排放的方法，其特征在于，所述步骤S4中，调整氧气加入量的方法为：根据燃烧器中绝热火焰温度与NOx生成关系建立NOx生成曲线，并根据实测的NOx生成结果基于matlabBP模型对氧气加入量修正，实现氧气加