A Technique for Measuring and Testing the Flue Gas Recirculation Rate of Low-nitrogen Gas Boilers Ba
admin
2022-09-13
基于双氧法的低氮燃气锅炉烟气再循环率测试技术
A Technique for Measuring and Testing the Flue Gas Recirculation Rate of Low-nitrogen Gas Boilers Based on the Dioxygen Method
技术编号
XN-128
提供单位
中国特种设备检测研究院
技术大类
污染控制技术
联系人
刘雪敏
技术类型
大气污染物控制技术
电话
13810478299
邮箱
liuxuemin@csei.org.cn
适用范围
适用于采用烟气外循环低氮燃烧的燃气锅炉
推荐单位
中国21 世纪议程管理中心
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技术简要说明烟气再循环技术是燃气锅炉中应用普遍的低氮燃烧技术,但较大的烟气再循环率容易导致出现燃烧振荡,因此烟气再循环率的准确测量和控制对实现超低氮排放十分关键。基于双氧法的烟气再循环率测量,是通过测试循环烟气氧含量、循环烟气与助燃空气混合后的氧含量,基于守恒定理,考虑燃料组分、烟气湿度等因素影响,准确测量烟气再循环率。主要设备包括烟气氧传感器、混合器的氧传感器、数据采集卡、数据处理系统和数据显示与通讯设备。
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Technical Brief DescriptionFlue gas recirculation is a common low-nitrogen combustion technology used in gas boilers, but large flue gas recirculation rates can easily lead to combustion oscillations, so accurate measurement and control of flue gas recirculation rates is critical to achieving ultra-low nitrogen emissions. The flue gas recirculation rate measurement based on the dioxygen method is to accurately measure the flue gas recirculation rate by testing the oxygen content of the circulating flue gas before and after mixing with the combustion air, following the principle of conservation theorem and considering the influence of factors such as fuel components and flue gas humidity. The main devices involved include a flue gas oxygen sensor, oxygen sensor for the mixer, data acquisition card, data processing system and data display and communication equipment.
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技术提供方同济大学
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技术主要指标信息基于双氧法的燃气锅炉烟气再循环率测试设备其测量不确定度小于4%,设备耗功率小于100W,主体体积2.4L,重量10kg
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商业应用情况无
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希望在技术转移过程中得到的帮助/支持无
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商业应用单位联系人/电话/邮箱无
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设备投资主要设备包括烟气氧传感器、混合气氧传感器、数据采集卡、数据处理系统和数据显示与通讯设备。该设备的属于小型化设备,在燃气锅炉上安装需增加工程投资约10万。实现该设备量产应用的主要投资包括:零件生产与采购,测试系统的优化和开发,整机设备的组装和设备的现场安装调试。初步预估总投资3000万。
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年运行维护费用设备功率约为100W,年电耗量相对较小。相关氧传感器为耗材产品,单台设备的主要运行维护费用包括设备传感器维护2万/年,测试系统维护费用0.5万/年,设备维修和管理费用0.5万/年,折旧费0.5万/年,单台设备合计年维护费用3.5万。
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投资回收期该设备的作用是降低燃气锅炉氮氧化物排放,无直接经济效益。设备量产化的投资费用为3000万,考虑年产销量1000台,单台设备销售价格约10万,单台利润率10%,投资回收期为3年。
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附加效益无
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综合效益设备的规模化应用将有利于降低燃气锅炉氮氧化物污染物排放,通过再循环率优化控制,可实现氮氧化物减排约10%。以北京市燃气锅炉2020年标准实施NOx排放量1.02万吨,单以北京市为例,该设备的推广应用可实现氮氧化物降低1020吨。
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障碍对技术转移影响等级无
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提交日期2022/2/15
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技术成熟度基于双氧法的低氮燃气锅炉烟气再循环率测量技术所涉及的氧传感器、数据采集和处理设备技术成熟高,相关部件有一定的市场基础。测量涉及的两个氧传感器直接安装于烟气和混合气管道,具有体积小、运行稳定、安装简便的优势,同时相关的数据采集、数据处理模块和数据远传模块能实现高度的集成化。开发的相关设备直接现场调试安装完成后即可投入使用,完善度高。
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技术适用性与使用条件该技术主要适用于采用烟气外循环低氮燃烧技术的天然气工业锅炉。在循环烟管、烟气和助燃空气混合段需具备安装氧传感器的条件,同时氧传感器需要满足测量一定的测量精度。现场需要安装的设备主要为两个氧传感器,设备集成化程度较高,操作界面简单易行,参照使用说明,结合3~5小时的培训即可掌握。设备维护方便,主要是传感器的定期检验与更换,在设备的操作界面上有相关的自动提示。
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技术稳定性开发的烟气再循环率测试设备采用集成化封装,结构稳定,在振动、噪声以及环境恶劣条件下可以稳定运行,同时设备的数据处理模块设置了数据纠错功能,能实现有误数据的辨别和剔除。涉及到的氧传感器设备在市场的应用较为成熟稳定,设备核心的数据处理程序通过验证具有较高稳定性,耐用程度高。定期维护的条件下,设备预估使用寿命30年。
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技术安全性开发的烟气再循环率测试设备具有高度集成化和智能化的特点,其核心为数据的处理和分析程序,无二次污染、易燃易爆高毒性物质泄露等环境、安全事故风险。采用的传感器和数据处理、传输和显示设备市场成熟度高,易实现大规模批量化生产模式。
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技术转移推广障碍无
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知识产权转让该技术已获得国家发明专利,技术拥有方为高校,有转让意愿。