世界中でNOx規制がますます厳しくなる中、火力ヒーターや産業用ボイラーを使用しているエンドユーザーは、規制を満たすために既存の火力機器を更新する必要に迫られています。新規用途と改修プロジェクトの両方で、ますます厳しくなる排出要件を満たすために超低NOxバーナーまたは次世代低NOxバーナーが必要になる可能性があります。最近、Zeeco 、年間1,150万トンの生産能力を持つ欧州の製油所で、34基の従来型バーナーを交換する改修課題を引き受けた。プロジェクトの目的は、NOx生成量の大幅な削減、燃焼効率の向上、ヒータープロセス管への火炎衝突の排除であった。ZeecoGLSF Min-Emissions 超低NOx バーナーは、これらの目標を達成するために採用された機器です。
背景
顧客の強制通風、予熱空気、粗加熱器に設置された既存の生ガスバーナーは、厄介なものでした。既存のバーナーは200mg/Nm2[100ppmv]をはるかに超えるNOx値を発生し、ファイアボックス内の燃焼はバーナー全体にうまく分散されず、数カ所ではバーナーの炎が短いヒーターのルーフチューブに衝突するほど長く、プロセスチューブのコーキングを引き起こしていました。これらの問題を解消するため、顧客は粗熱ヒーターに超低NOxバーナーを改造することを決定した。Zeeco 、34基のGLSF-8丸型火炎、最小排出量の超低NOxバーナーを提供することになった。このヒーターは、共通の中央対流セクションにつながる傾斜した屋根を持つツインセルキャビンヒーターである。各ヒーターセルには1列17本のバーナーが設置されている。ヒーターの断面図は、参考のためのヒーター原図とともに、以下の図1で見ることができる。
プロジェクトフェーズ
このプロジェクトは主に3つのフェーズで完了した。第1段階は、バーナーの設計と製図、および数値流体力学（CFD）シミュレーション用の2つの形状モデルの完成であった。この2つのCFDモデルには、既存の強制通風、予熱空気ダクトシステム、および17個のバーナーを並べたヒーターファイアボックスの半分の形状が含まれていた。第2段階では、オクラホマ州タルサにあるZeecoの燃焼試験施設で実施された燃焼試験の完了が含まれた。この試験は、Zeeco'のキャビン型ヒーターの1つに設置された2つのGLSF-8 Min-Emissionsバーナーで実施された。フェーズ3では、現場でのバーナーの設置と試運転、および現場での排出量測定が行われた。
フェーズ1：バーナーの設計とCFDモデリング
第二段階：燃焼試験
第三段階：設置・受入テスト
プロジェクトレビュー
プロジェクトの3つのフェーズでは、スタートアップ以来、エンドユーザーから報告された成功結果を達成するために、時間をかけ、慎重に技術設計を行う必要がありました。プロジェクトのスケジュールは、
カスタマイズバーナーの設計、CFD 結果とレポートの作成、燃焼テストの設定と実行、機器の製造と配送、そして最後に設置と起動を成功させるために、一定のペースで進行させる必要がありまし た。全体として、このプロジェクトは開始から終了まで44週間で完了しました。機器は予定通り、予定されていた現場の大回転の前に納品されました。