프로세스 연소 공기 제어 및 연료 가스 제어 기능을 갖춘 버너 개조는 기존 연소 설비를 활용하여 NOx 배출량을 낮추고 운영 비용을 절감할 수 있는 경제적인 해결책입니다. 저녹스(Low NOx) 달성하고 운영 비용을 절감하기 위한 최적의 과잉 공기 수준은 버너를 통과하는 과잉 연소 공기가 약 8% 정도인 경우입니다. 본 논문에서는 GLSF FREE JET® 버너 설계를 연소 공기 제어 시스템과 함께 활용하여, 316°C의 연소 공기 예열 조건에서 20% 과잉 공기 상태로 가동할 때보다 0.68%의 연료 절감 효과를 달성하면서 NOx 배출량을 50 mg/Nm³ 미만으로 낮출 수 있는 방법을 살펴볼 것입니다.
일산화탄소(CO) 생성은 일반적으로 5%에서 시작되므로, 누출이 없는 완벽하게 밀폐된 화실에서는 버너를 통해 과잉 공기가 공급됩니다. 이 버너는 760°C 이상의 배연 온도에서 과잉 산소(O₂) 및 CO 모니터링을 통해 작동하며, 8%의 과잉 공기 조건에서도 운전할 수 있습니다. 약간의 CO 생성이 발생할 경우, 과잉 공기 수준을 그에 따라 높여야 합니다. 주의할 점은, 상당한 양의 CO가 생성될 경우 폭발성 반응이 발생하지 않도록 연료 가스 압력을 서서히 낮춰야 한다는 것입니다. 안전을 위해 연소 공기 제어 시스템은 8% 과잉 공기 조건에서 작동하도록 설정되어 있습니다. 8% 과잉 공기 조건에서 CO가 생성될 경우, 제어 시스템은 CO 발생이 허용 가능한 수준으로 안정화될 때까지 과잉 산소 수준을 높여갑니다. 이러한 경우, 약 5%의 과잉 공기 상태에서 CO가 발생하므로, 화로 내부의 외부 공기 누출 여부를 점검해야 합니다.
운영 회사인 최종 사용자에게 있어 또 다른 주요 관심사 중 하나는 차세대저녹스(Low NOx) 총 소유 비용입니다. 이러한저녹스(Low NOx) 기존 배기 가스 버너에 비해 유지보수 비용이 더 높을 수 있습니다. Zeeco 유사한 NOx 배출 결과를 달성하면서도 시장에서 가장 유지보수 비용이 낮은 설계를 Zeeco . Zeeco 기계적 설치 공간을 최소화한 특허 받은 차세대저녹스(Low NOx) FREE JET 기술을 Zeeco . GLSF FREE JET 다중 버너 설치 시 화염 간 상호작용을 극히 제한하는 화염 프로파일을 생성하는 동시에 화염 길이를 더 짧게 유지합니다. 프로세스 연료 가스를 제어하기 위해, 버너를 적절하고 안전하게 작동시키며 좁은 공간 요구 사항에 부합하도록 연소 공기 제어 시스템이 설치됩니다.
Zeeco 개조 프로젝트에서 FREE JET 기술과 버너 제어 시스템을 함께 적용하는 방법과, 이를 통해 NOx 배출량 및 과잉 연소 공기 측면에서 얻을 수 있는 성능 개선 효과에 대해 논의할Zeeco .
신청
이번 개조 공사의 목적은 버너를 교체하여저녹스(Low NOx) 달성하는 것이었습니다. 다음은 배출 저감 및 과잉 공기 제어 원리를 적용한 사례에 대한 설명입니다. 코커로(Coker Furnace)에는 각각 최대 발열량 2.93 MW로 작동하는 64개의 Zeeco FREE JET 설치되었습니다. 코커로(Coker Furnace)의 총 최대 발열량은 187.5 MW였습니다. 버너는 316°C의 연소 공기 예열 및 8%의 과잉 공기를 적용한 강제 통풍 모드로 작동하도록 설계되었습니다. 또한, 이 로는 복사 구역을 빠져나가는 가스의 연도 가스 온도가 820°C가 되도록 설계되었습니다.
결과
64개의 버너가 코커 퍼니스에 설치된 후, 타사는 아래 나열된 조건에서 기록된 결과 배출량을 측정했습니다.
작동 조건:
버너 수: 육십사 (64)
버너 열 방출: 버너당 2.9MW
용광로 열 방출: 용광로 당 185.6MW
초과 공기: 8%
NOx 배출 : 49 mg / Nm3
CO 방출: 5 mg/Nm3
계산된 연료 절감: 20% 초과 공기에서의 작동에 비해 0.68% 연료 절감
결론
차세대 버너에 자동 과잉 공기 제어 기능을 적용하면 배출 가스를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 연료비도 절감할 수 있습니다. 따라서 더 낮은 운영 비용으로 배출량을 줄일 수 있습니다. 프로세스 연소 공기 제어 및 연료 가스 제어 기능을 적용한 버너 개조는 기존 연소 설비를 활용하여 NOx 배출량을 낮추고 운영 비용을 절감할 수 있는 경제적인 해결책입니다. 저녹스(Low NOx) 운영 비용 절감을 달성하기 위한 최적의 과잉 공기 수준은 버너를 통과하는 과잉 연소 공기가 약 8% 정도인 경우입니다. 본 논문에서는 GLSF FREE JET 설계를 연소 공기 제어 시스템과 함께 사용하여, 316°C의 연소 공기 예열 조건에서 20% 과잉 공기 조건으로 가동할 때보다 0.68%의 연료 절감 효과를 달성하면서 NOx 배출량을 50 mg/Nm³ 미만으로 낮출 수 있는 사례를 제시했습니다.
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