2006年，瓦莱罗（Valero）位于得克萨斯州科珀斯克里斯蒂的炼油厂为两台锅炉购置了Zeeco® GLSF FREE JET®新一代超低氮氧化物燃烧器，以符合排放法规要求。这两台锅炉在设计和运行条件上完全相同。 GLSFFREE JET 提供了满足排放法规的最经济方案，因为它们无需采用外部烟气再循环（EFGR）技术。每台锅炉的使用年限均已超过70年，在不使用EFGR的情况下对它们进行超低排放燃烧器的改造以满足严格的排放要求，是一项艰巨的挑战。
Abstract
工业锅炉燃烧器的改造，是利用现有燃烧设备降低氮氧化物（NOx）排放水平的经济型解决方案。然而，在许多应用场景中，设计一款能够适配现有燃烧器安装孔的下一代超低氮氧化物燃烧器，仍是一项行业挑战。此外，设计一款在现有空间和后壁燃烧长度限制内能够正常运行，同时仍能显著降低氮氧化物排放的燃烧器，也被证明是一项艰巨的任务。
Zeeco 开发了一项获得专利的、具有紧凑机械占地面积的下一代超低氮氧化物FREE JET 技术。GLSFFREE JET 产生的火焰轮廓在多台锅炉燃烧器并联安装时，火焰间相互作用极小，同时还能实现更短的火焰长度。
对于运营该设备的终端用户公司而言，另一主要关切是下一代超低氮氧化物燃烧器的总体拥有成本。排放 传统排放 燃烧器相比，其维护成本可能更高。Zeeco 提供了市场上维护成本最低的设计方案，且能达到相似的 NOx排放 效果。本文将回顾这些设计细节、具体的改造安装细节，以及在 Valero 公司科珀斯克里斯蒂炼油厂现有锅炉燃烧器改造过程中汲取的经验教训，包括杂气影响，以及若干改造应用的现场排放 结果。
Original Design Conditions
每台锅炉均配备了两台传统燃烧器。 由于设备安装时间久远，有关这些锅炉的信息十分有限；此外，70年前，许多关于下一代燃烧器改造的细节并不被视为重要事项，因此未被清晰记录。另外，部分原始设计文件也已遗失。Zeeco将每台现有的传统燃烧器更换为Zeeco GLSFFREE JET 。新燃烧器的热释放设计值设定为每台77.4 MM Btu/hr。 在15%过量空气、空气温度为100°F的条件下，燃烧空气压降设定为3.25英寸水柱。
由于该项目未计划采用燃气回流（EFGR）技术，因此新燃烧器设计为在需要时向燃气流中注入0.3磅蒸汽/磅燃气，以增强NOx减排效果。 与改造锅炉以增加约 14% 的 EFGR 来达到 0.03 磅/MM Btu（高热值）的 NOx 排放要求相比，使用少量蒸汽的成本更低。
新型燃烧器安装在现有的燃烧器风箱配置中。 新燃烧器的占地面积与现有燃烧器大致相同，因此为安装燃烧器而进行的锅炉改造工作量被降至最低，从而降低了改造项目的总体安装成本。
总结
由于锅炉使用年限较长，且该项目可参考的信息有限，锅炉的改造工作面临巨大挑战。 然而，在明确并解决了这些挑战后，锅炉无需使用EFGR，便成功达到了0.03磅/MM Btu的NOx排放限值和50 ppmv的CO排放限值。通过采用配备火焰稳定挡板的FREE JET 技术，并结合细致的现场评估与调整，不仅降低了初始改造成本，还降低了长期的维护和运营成本。
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