Explicación detallada de la tecnología de reducción de nitrógeno FGR

1. Definición técnica

FGR (recirculación de gases de combustión) es una tecnología de combustión de baja nox que reduce las emisiones de óxido de nitrógeno al recircular una porción de gas de combustión del escape de la caldera/quemador nuevamente al aire de combustión. Esto reduce la concentración y la temperatura de oxígeno en la zona de combustión, inhibiendo así la formación de NOx. Los principios centrales son:

• Enfriamiento físico: Gas de combustión a baja temperatura (típicamente 150–300 ° C) diluye el aire de combustión y absorbe el calor de la llama.

• Supresión química: La presión parcial de oxígeno reducida interrumpe el entorno de alta temperatura rico en oxígeno requerido para la formación de NOx.

2. Principio de trabajo

1. Extracción de gases de combustión: 10% –30% del gas de combustión a baja temperatura se extrae del escape de la caldera (después del colector de polvo).

2. Regulación de mezcla: El gas de combustión se mezcla con aire de combustión a través de conductos dedicados (reduciendo la concentración de oxígeno a 15%–18%).

3. Control de combustión: La combustión de baja oxígeno disminuye las velocidades de reacción, homogeneiza la temperatura de la llama y reduce las temperaturas máximas en 100–200 ° C.

4. Mecanismo de reducción de NOX:

   • Nox térmico: Cada caída de temperatura de 100 ° C reduce la generación de NOx en ~ 35%.

   • Combustible nox: Las condiciones deficientes en oxígeno suprimen la conversión de nitrógeno en combustible a NOX.

3. Parámetros técnicos clave

4. Componentes del sistema

1. Extracción de gases de combustión: Ventilador inducido por corrosión inducido, válvula de control.

2. Dispositivo de mezcla: Mezclador estático/dinámico para una mezcla de gas de combustión uniforme.

3. Control de seguridad:

   • CO/O₂ Monitoreo en tiempo real para prevenir la combustión deficiente en oxígeno.

   • Válvula de cierre de emergencia para evitar el flujo de gas de gas.

5. rendimiento de la aplicación

• Reducción de emisiones: Reduce el NOX en un 40% –70% (por ejemplo, la caldera de gas nox reducida de 100 mg/m³ a <30 mg/m³).

• Escenarios aplicables:

  • Calderas de gas, turbinas de gas (deben prevenir la corrosión de condensación).

  • Calderas a aceite (requiere control de deposición de hollín).

• Estudio de caso:

  • La caldera de gas de una planta petroquímica logró una reducción de NOx de 80 mg/m³ a 25 mg/m³ usando FGR, con solo un aumento del 1.5% en el consumo de combustible.

6. Ventajas y limitaciones

Ventajas:

• Bajo costo de modernización (~ 1/3 a 1/2 de sistemas SCR).

• No se requieren reactivos químicos; Operación y mantenimiento simples.

Limitaciones:

• Efecto limitado sobre los combustibles de alto nitrógeno (por ejemplo, carbón, biomasa).

• Puede reducir la eficiencia de la caldera en un 1% al 3% (debido al aumento del consumo de energía del ventilador).

7. Sinergia con otras tecnologías

• FGR + Combustión escenificada: FGR reduce el NOX de línea de base, mientras que la combustión por etapas corta aún más las emisiones.

• FGR + SCR: FGR sirve como un tratamiento previo para reducir el consumo de urea en los sistemas SCR.

Conclusión

FGR logra una reducción eficiente de NOx a través de "Dilución de gases de combustión + combustión a baja temperatura", convirtiéndolo en una solución preferida para modificaciones de calderas a gas. Sin embargo, la relación de recirculación debe diseñarse cuidadosamente en función del tipo de combustible, los requisitos de emisión y la compatibilidad del sistema.