中国固定式燃气内燃机环境管理的形势、问题和对策

固定式燃气内燃机是实现碳减排富有成效的技术方案之一,但其相应的环境管理略滞后,应尽快制定固定式燃气内燃机排放标准,且在环境管理体系中明确固定式燃气内燃机“非正常情况”下的达标判定依据。典型机组在线监测结果显示,监测期间NO_(x)排放小时质量浓度介于0~305 mg/m^(3);NO_(x)与CO均出现不同程度的排放超标现象,超标小时数分别为61、4 h,分别占有效小时数的9.8%、0.6%;NH_(3)质量浓度为0.94 mg/m^(3),排放达标。结果表明,选择性催化还原技术(SCR)系统与生产设备不同步投运是造成内燃机启动、停机阶段NO_(x)超标的主要原因;SCR催化剂老化是正常运行时段NO_(x)排放超标的主要原因。通过优化SCR系统停机控制调整逻辑、增加SCR催化床层厚度有望解决以上两个原因引起的NO_(x)超标问题。“调峰模式”“调负荷不停机”两种运行情景的NO_(x)日排放量分别为9.5、11.4 kg,前者环境效益明显。研究结果能为生态环境部门提高固定式燃气内燃机NO_(x)排放监管的科学性、有效性提供参考。

燃气锅炉烟气潜热势利用技术研究

为进一步提高燃气锅炉热效率,同时兼顾低氮燃烧技术的应用,研发了一种烟气潜热回收与低氮燃烧耦合技术,并对1台7 MW燃气热水锅炉实施改造,通过实测对比分析改造前后锅炉能效和NOx排放的变化。结果表明:改造后烟气潜热回收率提高,锅炉热效率升至102.7%,提高了6.2%;其中,锅炉本体和省煤器结算热分别提高1.3%和5.5%,散热损失增加0.6%。NOx排放浓度与助燃空气含湿量有关,随助燃空气含湿量升高显著降低,当助燃空气含湿量为116.6 g/kg时,NOx排放浓度可低至19 mg/m^3;改造后锅炉单位热产品NOx减排率达80%以上,环境效益显著。

锅炉排污单位开展自行监测问题及改进建议

指出了作为排污许可制度的重要支撑,自行监测一直是环境管理部门了解企业排污现状和掌握排污数据的主要途径,也是排污单位“自证守法”的基础数据来源。通过分析燃气锅炉排污单位开展自行监测的过程,结合环境部门颁布的技术指南等规范和实际的检测经验,对自行监测的执行和管理等方面的问题进行分析,提出了增强企业自行监测能力、降低自行监测成本、解决自行监测公平问题等方面的建议,为充分发挥自行监测的作用和完善自行监测方案提供技术支持。

不同稀释剂对燃气锅炉NO_x排放及燃烧稳定性的影响

结合试验与数值模拟,对比分析了过量空气、烟气、水蒸气3种稀释剂对天然气锅炉扩散燃烧过程中的NO_x排放及燃烧稳定性影响。结果表明:随着稀释剂吸热功率的增加,NO_x生成量减少。添加等同吸热功率的过量空气、烟气、水蒸气时,NO_x生成量依次减少,在3种稀释剂吸热功率达到250 k W时,NO_x生成水平分别为78,30,20 mg/m3;继续增加稀释剂添加量,燃烧稳定性变差。采用烟气再循环技术,在燃烧稳定极限点的NO_x排放浓度随过量空气系数增大先下降后保持不变;而采用加湿燃烧技术,在稳定极限点的NO_x排放度随过量空气系数升高而升高。