美国的环保法规正在收紧,按照新能源性能标准要求,从天然气锅炉排放的氮氧化物(NOx)到2016年将降低到5ppm,因此对NOx控制技术的要求必须进一步提高。美国ClearSign燃烧公司开发的能控制锅炉燃烧等排放的氮氧化物量的新技术Duplex可以满足上述要求,而且既简单又廉价。
多数现有技术在努力降低燃烧时NOx的排放,但使用成本高,需要空间大。其他替代技术会使结焦增加,使用效率低,且增加维修需要的停工时间。Duplex技术大幅提高了燃烧器运行效率,降低运行成本,可用于任何一种燃烧天然气的工业燃烧器。装上一种多孔的陶瓷件,可以把一个大型且难以控制的火焰分为数千个细小的更容易控制的火焰。陶瓷件可使燃烧器更均匀地燃烧,阻止生成NOx的温度峰值产生。安装陶瓷件速度快且成本低,降低NOx的程度可与选择性催化还原系统相比。Duplex技术的创新点为:(1)热容量的提高:燃烧器将在更高的效率下燃烧,优化了整体产出量;(2)更彻底的混合:更均衡的燃料和空气混合能够更好地稀释氮氧化物种类;(3)消除了火舌冲击:减少焦化、减小损失效率、提高使用寿命;(4)较小的加热器和锅炉:设备可根据加热能力的大小调节尺寸;(5)减少操作成本:无外部烟道气回注,无高氧含量或者无选择性催化还原。Duplex技术实验数据显示,在一个热传导为5mmBTu/h、温度高达1600℉的天然通风炉中,此技术将NOx排放量减少到小于5ppm,CO几乎是零排放。
Duplex技术已经成功应用到Tricor炼制公司的Bakersfield炼厂1500万Btu/h的立式圆筒形加热炉。这项技术的成功可以有效降低天然气锅炉排放NOx的浓度,为天然气锅炉清洁排放开创新的路径。