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氢气与氨气燃烧解决方案

行业领先的脱碳设备

开辟通往脱碳之路

要成功燃烧低碳或零碳燃料,仅靠改变燃料供应是不够的。氢气和氨气在火焰特性、排放、设备设计、监测以及燃烧控制等方面,各自都有其独特的考量因素。

Zeeco 将数十年的燃烧经验与创新的燃烧器技术、先进的测试、建模、控制以及现场专业知识相结合,帮助客户评估并实施适合其运营的减碳解决方案。

从燃烧器改造到新设备安装,从点火装置到监测与控制系统,Zeeco 为不断发展的能源领域提供端到端的燃烧解决方案。

氢与氨插图 16x9

优势与挑战

氢气和氨气为减少工业燃烧产生的碳排放提供了极具前景的途径。然而,这两种燃料各具特色,其特性可能会影响燃烧性能、排放情况、设备设计及运行。了解这些差异,是确定适合您应用场景的正确脱碳策略的重要一步。

氢气

优势:
  • 燃烧100%氢气时零碳排放2

  • 可高浓度燃烧,也可与常规燃料混合燃烧

  • 通常只需消耗较少的燃料即可达到所需的供暖温度

挑战:
  • 燃烧器设计兼容性
  • 对锅炉性能的影响
  • 仪表与控制系统的升级
  • NOx排放量可能会增加

氨气

优势:
  • 燃烧点处的无碳燃料

  • 与氢相比,具有更高的能量密度和更强的便携性

  • 现有的交通基础设施、标准和操作规范能够支持该技术在某些市场的推广应用

挑战:
  • 与传统燃料相比,火焰速度较低,可燃范围更窄

  • 要确保火焰稳定性和完全燃烧,需要仔细考虑

  • 燃料中的氮可能导致NOx的形成

  • 燃烧器的设计和运行条件必须考虑到氨泄漏及其他排放问题

向脱碳转型

向氢气或氨气燃烧的过渡,需要评估新燃料将与整个燃烧系统产生何种相互作用。燃烧器设计、现有设备、燃料输送、点火、火焰监测、控制系统、排放要求以及运行条件,都可能影响最终解决方案的选择。

Zeeco 与客户合作,评估现有设备和运营需求,以确定为实现其脱碳目标所需的适当改造或新设备。

 


氨与氢工艺燃烧器

ZEECO_自由喷射燃烧器_氨气燃烧

ZEECO GLSF FREE JET®

  • 燃料灵活的设计支持氨、氢、天然气以及燃料混合物
  • 在高氨燃料组分范围内均表现出稳定的火焰
  • 分级燃料设计有助于在 燃烧氨混合物时 降低氮氧化物 排放
  • 专为工业加热和蒸汽生成应用而开发
  • 基于广泛的燃烧试验和CFD建模
Free Jet 发射氢-2

ZEECO FREE JET® 第二代

  • 在高氢运行领域拥有25年的经实践验证的行业经验
  • 可燃烧高氢燃料及各种燃料混合物
  • 利用内部烟气再循环来降低氮氧化物排放
  • 在更宽的工作范围内保持稳定且强劲的火焰
  • 简单的改造方案
FREE JET 第 3 代

ZEECO FREE JET  第三代

  • 可燃烧100%氢气以及各种
    燃料混合物
  • 能否燃烧柔性焦化炉的尾气
  • 强制通风和自然通风选项
  • 几乎适用于所有炉子
  • 燃烧氢气时,NOx排放量接近个位数

  • 以天然气为燃料时,NOx排放量仅为个位数
  • 无复杂控制
  • 没有额外的安全控制
辐射墙燃烧器

ZEECO 水平缝隙辐射式壁挂燃烧器(HSRW)

  • 可燃烧高氢含量燃料及各种燃料混合物
  • 减少二氧化碳和氮氧化物的排放
  • 简单的维护
  • 更长的使用寿命

Zeeco对氢气和氨气燃烧解决方案的研究

燃烧器技术的进步

氢燃烧器技术领域的最新进展使得燃烧器在燃烧高达100%氢气的同时,仍能实现安全、稳定的燃烧,并保持超低氮氧化物(NOx)排放。这一由Zeeco与埃克森美孚合作开发的下一代燃烧器设计,克服了氢气独特的火焰特性,并支持炼油、石化和能源等领域的工业脱碳进程。

FREE JET 第 3 代 100%氢气燃烧器

支持氢能

适用于氢气的燃烧解决方案必须兼顾氢气独特的火焰特性,同时确保安全、稳定的运行。Zeeco的燃烧器、改造技术、点火器和火焰扫描仪均经过专门设计,可在实现低氮氧化物排放 的同时提高氢气燃烧率,从而支持炼油和石化领域向氢气燃烧的合规转型。

工业氨燃烧器及建模能力开发

了解Zeeco如何助力推动氨成为工业脱碳领域的一种可行燃料。该研究通过探索创新的燃烧器技术、开展广泛测试以及运用先进的建模方法,致力于克服氨燃烧过程中面临的独特燃烧与排放挑战。 

ZEECO_自由喷射燃烧器_氨气燃烧

工业用氨燃烧器的开发:燃烧测试、建模及原型机准备工作

在先前氨燃烧研究的基础上,本文通过强制通风测试、先进的CFD建模以及氨-氢燃料混合物评估,探讨了ZEECOFREE JET  燃烧器的进一步开发。研究结果表明,在开发适用于工业加热和蒸汽生成应用的、具备商业化条件的氨燃烧解决方案方面取得了持续进展。


氢能燃烧器

凭借在帮助电厂从燃煤向燃气、从燃油向燃气转型方面取得的成功经验,Zeeco 已做好充分准备,助力燃料演进的下一步——氢能燃烧。凭借在燃烧器设计、改造、控制系统及燃烧安全方面的深厚经验,Zeeco 能够帮助发电企业通过无缝、分阶段的过渡,在保持可靠性、性能和合规性的同时采用氢能燃料。这一行之有效的方法有助于电厂在尽可能利用现有基础设施的同时,充满信心地实现脱碳。

  • 适用于氢气的点火系统:Zeeco点火系统和引火装置可配置为适用于氢气,从而减少或消除对额外燃料气体及辅助设备的需求。 
  • 燃料模块和燃料输送系统:Zeeco可针对向燃烧器安全、可控地输送氢气的需求,对氢燃料模块和燃料输送系统进行选型、设计和供应。 
  • 氢气全套控制系统集成:Zeeco提供全套控制系统,用于管理氢气添加、混合和燃烧过程,并与燃烧器、点火装置及安全系统协同工作。 
GB 低氮氧化物燃烧器 H2 燃烧对比

ZEECO GB低氮氧化物燃烧器

  • 可100%燃烧H2以及多种燃料混合物
  • 高度可靠且经过现场验证的技术
  • 简单的改造方案
  • 最短启动时间
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ZEECOFREE JET

  • 在高氢运行领域拥有25年的经实践验证的行业经验
  • 可燃烧高氢含量燃料及各种燃料混合物
  • 利用内部烟气再循环来降低氮氧化物排放
  • 在更宽的工作范围内保持稳定且强劲的火焰
  • 简单的改造方案

ZEECO 火焰扫描仪

ZEECO ProFlame™

ZEECOProFlame 是市场上少数几款能够在燃烧高氢燃料时可靠检测火焰的火焰扫描仪之一。传统火焰扫描仪的设计是检测紫外线、可见光和红外线光谱范围内的燃烧辐射,在燃烧各种气体和液体燃料时可提供宽广的光谱范围。然而,在燃烧高氢燃料时,由于缺乏碳元素,光谱范围会显著缩窄,并向紫外线方向偏移。 这会导致火焰峰值信号减弱,从而导致传统扫描仪发生误报。由于ProFlame 仅ProFlame 紫外光谱来检测火焰,因此碳元素的缺失不会影响其检测目标燃烧器燃烧辐射的能力。

ProFlame 综合