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Bruciatori industriali a basso rilascio di azoto (low-NOx)

DE JONG Combustion e R&V Engineering Bruciatori a basso NOx

Sommario

Per rispettare le emissioni di basso rilascio di azoto (low-NOx) nelle caldaie ind. oggi si utilizza il ricircolo fumi o la tecnologia SCR, che comportano alti investimenti e maggiori costi operativi. In alternativa DeJong ha sviluppato il bruciatore CBPM in grado di ottenere un basso rilascio di azoto (low-NOx) con minimo investimento aggiuntivo.

Sistemi a basso rilascio di azoto (low-NOx)

A. DE JONG GROUP
- Impresa a conduzione familiare;
- Solida finanziariamente;
- Cinque aziende indipendenti;
- Supporto infrasocietario;
- > 200 dipendenti;
- Forza lavoro stabile;
- Fatturato: >EUR 50 Mi;
- Certificazione di qualità ISO 9001.

R&V ENGINEERING / DE JONG COMBUSTION
- Sedi: Schiedam (Rotterdam) e Hilversum (Amsterdam);
- Uffici vicino al 2° aeroporto più grande dell'Europa continentale;
- Officina vicino al più grande porto marittimo d'Europa;
- 2 x 90 anni di esperienza nel settore dei bruciatori;
- Oltre 1000 referenze;
- Conoscenze chiave interne all'azienda;
- Officina Schiedam: 1500 m2;
- Indipendente;
- Referenze in tutto il mondo;
- Soluzioni su misura;
- Soluzioni standardizzate.

Anno di fondazione: 1877

Industrial Combustion Group (ICG)
- De Jong Combustion b.v. Schiedam (R'dam area);
- R&V Engineering b.v. Hilversum (A'dam area);
- De Jong Manufacturing Schiedam;
- De Jong - IT (Utilities for buildings).

Attività
- Impianti nuovi;
- Retrofits;
- Modifiche;
Studi.

Ambito di fornitura
- Bruciatori;
- Skid combustibile;
- Skid aria;
- Sistemi di Gestione Bruciatori (BMS);
- Stazioni di riduzione pressione gas;
- Parti di ricambio.

Prodotti
- Bruciatori in vena a griglia (DJC)
- Bruciatori in vena circolari (R&V)
- Bruciatori a registro (DJC + R&V)

Prodotti: bruciatori in vena a griglia
- Caldaie a recupero e forni raffreddati ad acqua;
- Gas di scarico GT (TEG), processo, aria ambiente;
- Temperature fino a 1000 °C;
- Solo per combustibili gassosi;
- Fiamme corte (circa 3,5 metri);
- Basse perdite di carico (circa 1 mbar);
- Buona distribuzione della temperatura;
- Bassa (nessuna) manutenzione.

Prodotti: bruciatori in vena circolari
- Combustione di gas particolari, olio e doppio combustibile;
- Alta temperatura di fiamma;
- Design a flusso d'aria parallelo (nessun registro richiesto);
- Potenzialità del bruciatore FA: 2 - 145 MW;
- Potenza del bruciatore TEG: 2 - 80 MW / in TEG e/o FA;
- Bassa (nessuna) manutenzione;
- Bassa perdita di carico;
- Basse pressioni del combustibile;
- Stabilità intrinseca della fiamma;
- Aria atomizzata a bassa pressione.

Stringenti requisiti globali dei bruciatori industriali a basso rilascio di azoto (low-NOx)

Legislazione europea
- 80 mg/Nm3 @ 3%d O2 (Piemonte (I));
- 70 mg/Nm3 @ 3%d O2 (Olanda).

Legislazione cinese
- 60 mg/Nm3 @ 3%d O2 (Chengdu);
- 30 mg/Nm3 @ 3%d O2 (Beijing).

Legislazione americana
SCR-Units are the standard.

Stabilità bruciatore

Presupposto per il punto di stabilità:
- Miscela infiammabile;
- Sopra la temperatura di accensione.

Stabilità del bruciatore CBPM
- La miscela proveniente dalla fessura è infiammabile;
- Zona di ricircolo su ogni lato della fessura;
- L'alta temperatura accende la miscela di combustibile.

Questo bruciatore ha una fiamma molto stabile!

CBPM BURNER
Lean combustion
Initial mixing zone
Final delayed mixing zone

CBPM BURNER

Aspetti operativi:

. Forma della fiamma regolabile / emissioni / modello di rilascio del calore:
- Distribuzione del combustibile regolabile in funzionamento;
- Orientamento degli ugelli del gas regolabile in funzionamento.

. Facile manutenzione:
- Lance di combustibile retraibile;
- Pilota retraibile;
- Scanner di fiamma retraibile.

Bruciatori industriali a basso rilascio di azoto (low-NOx) nel mercato italiano

Soluzioni secondo le esigenze del mercato:

- Basso NOx 60-80 mg/m3 @ 3% O2 secco;
- Bruciatore circolare per caldaie a fuoco;
- Standard: 5 - 15 MW;
- Su specifica: > 15 MW;
-Pressioni del combustibile ~ 150 mbarg;
- Pressione del combustibile ~ 1 barg;
- Aria di combustione ambiente;
- Aria di combustione preriscaldata (125°C).

Burner design

Environment
Low-NOx
Low-CO/UHC/PM
Low Excess air
Air preheat
Air dP

Cost
Maintenance costs
Fuel dPv
Purchasing
Operating costs

Operability
Proven technology
Stable flame
Turndown
Common fuels
Acceptable flame length / diameter


Bruciatori industriali a basso rilascio di azoto (low-NOx), tipo CBPM

Fuel staging/
Flue gas
Entrainment

Flame
stabilization.
Premixed /
high excess air

Aria in eccesso versus formazione NOX

Fuel staging/
Flue gas entrainment

Flame stabilization. Premixed /
high excess air

FUEL STAGING
- Ugelli del combustibile situati all'esterno del flusso d'aria di combustione;
- A causa della quantità di moto, il combustibile trascina il gas di scarico;
- Il combustibile si mescola con il gas di scarico (CO2 inerte, N2);
- La miscela contiene un'alta percentuale di inerte (basso potere calorifico);
- Il calore di reazione viene utilizzato anche per riscaldare l'inerte (massa);
- Conseguenza: temperatura di fiamma più bassa;
- Temperatura di fiamma più bassa significa NOx inferiore.

Conclusioni

Applicazioni:
- Forno/camera di combustione raffreddati ad acqua;
- Montaggio dall'alto, dal basso o laterale;
- Gas o olio combustibile.

Specifica generale del bruciatore
- Basso rilascio di azoto (low-NOx);
- Diametro 350 - 1200 mm;
- Lunghezza gola 250 - 550 mm;
- Aria di combustione forzata (~25 mbar);
- Potenzialità 5 - 50 MW;
- Aria di combustione preriscaldata (125 °C);
- Bassa pressione combustibile.

Articoli tecnico scientifici o articoli contenenti case history
Fonte: mcTER Cogenerazione - Milano settembre 2021 workshop
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