河南省第一臺低氮鍋爐上線運(yùn)行 ——鄭鍋低氮燃燒技術(shù)研發(fā)紀(jì)實(shí)

2017年6月，河南省第一臺低氮鍋爐在新鄉(xiāng)某藥廠正式投入運(yùn)行，該臺由鄭州鍋爐股份有限公司（以下簡稱“鄭鍋股份”或“鄭鍋”）生產(chǎn)的低氮燃?xì)忮仩t，氮氧化物的排放量不僅遠(yuǎn)低于國家一線城市排放要求，而且接近世界最嚴(yán)排放標(biāo)準(zhǔn)，上線之初就引發(fā)業(yè)界矚目。

在行業(yè)高速發(fā)展、產(chǎn)品更新迭代迅猛的智能時(shí)代，科技研發(fā)水平直接關(guān)系到企業(yè)的生死存亡。此次河南省首臺低氮鍋爐能夠順利投入運(yùn)行，離不開鄭鍋股份核心科研團(tuán)隊(duì)的努力，他們是尖端技術(shù)的研發(fā)者、項(xiàng)目難題的攻克者，更是新環(huán)保時(shí)代的締造者。

環(huán)保高壓 亟待突破

氮氧化物作為光化學(xué)污染物的重要組成，是大氣的重要污染物之一。為了控制燃燒裝置排放的氮氧化物對生態(tài)環(huán)境的危害，國外從50 年代起就開始了關(guān)于燃燒過程中氮氧化物生成機(jī)理及控制方法的研究，先后形成了三代低氮燃燒技術(shù)，而國內(nèi)在此方面的技術(shù)發(fā)展則一直未有超越性突破。隨著近年來環(huán)境問題日益突出，鍋爐制造行業(yè)氮氧化物的排放量與控制問題也開始受到有關(guān)部門的深刻關(guān)注。

2016年7月1日，北京市為推動(dòng)NOx減排出臺了最新的《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，規(guī)定自2017年4月1日起全市新建鍋爐執(zhí)行30毫克/立方米的排放限值，該標(biāo)準(zhǔn)限值已接近于目前全世界最嚴(yán)的鍋爐排放標(biāo)準(zhǔn)。2017年1月25日，鄭州市人民政府印發(fā)《鄭州市2017年大氣污染防治攻堅(jiān)行動(dòng)方案》(鄭政 [2017] 2號)，文件在第十六條關(guān)于開展天然氣鍋爐脫銷改造中做出明確規(guī)定：新建天然氣鍋爐應(yīng)采集低氮燃燒和煙氣循環(huán)技術(shù)，NOx排放控制在30毫克/立方米以下；市區(qū)建成區(qū)天然氣鍋爐逐步實(shí)施低氮燃燒和煙氣循環(huán)改造，降低NOx排放。

在環(huán)境問題日益嚴(yán)峻、環(huán)保政策日益嚴(yán)苛的社會(huì)環(huán)境下，如何通過技術(shù)革新大幅減少氮氧化物的排放量、最大限度實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)造福社會(huì)的問題擺在了所有鍋爐制造企業(yè)面前，同樣也擺在了鄭鍋的科研團(tuán)隊(duì)面前。長期致力于潔凈高效技術(shù)研發(fā)的鄭鍋科研團(tuán)隊(duì)再挑重?fù)?dān)，通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、潛心鉆研，以求產(chǎn)品在環(huán)保方面能有所突破。

攻堅(jiān)克難 終出成果

一般來說，氮氧化物的生成與溫度有密切關(guān)系，火焰溫度越高，氮氧化物的生成越多，反之亦然。降低氮氧化物生成量的途徑主要有兩個(gè)：一是降低火焰溫度，防止局部高溫；二是降低過量空氣系數(shù)和氧濃度，使燃料在缺氧的條件下燃燒。

鄭鍋研發(fā)團(tuán)隊(duì)正是從改變這兩個(gè)條件的角度入手，展開多次論證，假設(shè)、檢驗(yàn)、推翻、再假設(shè)、再檢驗(yàn)、再推翻……多少次，他們與戰(zhàn)友深夜頭腦風(fēng)暴；多少次，他們和數(shù)據(jù)較勁決戰(zhàn)到黎明。他們用科研人特有的嚴(yán)謹(jǐn)和執(zhí)著應(yīng)對挑戰(zhàn)，為自己所堅(jiān)守的信念而不懈努力。

鄭鍋的經(jīng)典爐型WNS型燃油燃?xì)忮仩t和SZS型燃油燃?xì)忮仩t一直具有不錯(cuò)的市場份額，競爭力強(qiáng)勁。天然氣作為一種潔凈燃料，在國家和各級政府推行的“碧水藍(lán)天工程”中，已經(jīng)逐漸代替燃煤鍋爐成為行業(yè)新寵。鄭鍋科研團(tuán)隊(duì)正是在這兩種已經(jīng)比較成熟的爐型基礎(chǔ)上進(jìn)行全面優(yōu)化升級和技術(shù)革新，最大限度探尋實(shí)現(xiàn)氮氧化物最低排放的新方式。

機(jī)會(huì)總是留給有準(zhǔn)備的人，成功也自然更青睞那些不懈努力的強(qiáng)者。在團(tuán)隊(duì)的全力協(xié)作下，鄭鍋低氮技術(shù)取得重大成果，科研團(tuán)隊(duì)在分級燃燒和FRG煙氣再循環(huán)兩大核心技術(shù)上的關(guān)鍵性突破，大大降低了鍋爐運(yùn)行時(shí)氮氧化物的生成和排放量。

分級燃燒技術(shù)的運(yùn)用就是將爐膛內(nèi)燃燒過程設(shè)計(jì)成三個(gè)區(qū)域，主燃燒區(qū)送入大部分燃料，將燃料燃燒所需的空氣分階段送入爐膛，將空氣量80%左右送入主燃燒區(qū)，主燃燒區(qū)的上部（火焰的下游）噴入二次燃料進(jìn)行再燃燒，在第三區(qū)送入燃燒所需其余空氣，完成燃盡過程，以此實(shí)現(xiàn)燃料和空氣分級燃燒。鄭鍋該技術(shù)的應(yīng)用可使燃?xì)忮仩tNOx的排放量降低60%-70%。FRG煙氣再循環(huán)技術(shù)則是從鍋爐排煙口通過一個(gè)外部管道引流一部分煙氣重新回到燃燒機(jī)吸風(fēng)口，再加入到爐膛內(nèi)進(jìn)行再循環(huán)，通過降低氧氣分壓有效減少NOx的生成。

不忘初心 砥礪前行

創(chuàng)新是企業(yè)高速發(fā)展的不竭動(dòng)力，技術(shù)是保持競爭優(yōu)勢的有力支撐。手握多項(xiàng)國家重大科研項(xiàng)目、創(chuàng)造了多個(gè)行業(yè)第一的鄭鍋股份正是憑借這兩大法寶始終占據(jù)鍋爐行業(yè)領(lǐng)先地位。作為國家級高新技術(shù)企業(yè)，擁有72年生產(chǎn)制造歷史的鄭鍋股份依靠堅(jiān)定的信念支撐、雄厚的科研實(shí)力、精干的人才隊(duì)伍，始終保持著高品質(zhì)的創(chuàng)新血液，彰顯著勇于擔(dān)當(dāng)?shù)拿箫L(fēng)范。

以創(chuàng)新引領(lǐng)未來，讓科技贊美生命。未來，鄭鍋將繼續(xù)加大科研技術(shù)和人才培養(yǎng)等多層次、全方位投入，充分吸收高端化、智能化、綠色化、服務(wù)化的新型制造科技，對當(dāng)前產(chǎn)品和工藝進(jìn)行全面優(yōu)化升級，同時(shí)不斷提高與國內(nèi)外知名高等院校及頂尖企業(yè)開展合作的廣度、深度與密度，真正挖掘潛力，助力企業(yè)不斷迸發(fā)新能量、煥發(fā)新生機(jī)。

鄭鍋低氮燃燒技術(shù)的應(yīng)用和推廣既不是一日之功，也更不可能一勞永逸。行業(yè)市場的激烈競爭、關(guān)鍵技術(shù)的高速更迭，都決定了此次河南省首臺低氮鍋爐的投入運(yùn)行只是一個(gè)新的起點(diǎn)。放眼未來，永不止步，對于行業(yè)如此，對于鄭鍋亦是如此。