低氮燃燒器主要用于熱水鍋爐、蒸汽鍋爐、熱風(fēng)爐、焚燒爐等各種特殊設(shè)備,它的燃料燃燒過程中NOx排放量較低的燃燒器,具有尾氧含量低、高調(diào)節(jié)比等特點,具有運行成本低,設(shè)備使用壽命長。也正因為如此,才以迅雷不及掩耳之勢迅速占領(lǐng)市場。
低氮燃燒器是指燃料燃燒過程中NOx排放量低的燃燒器。傳統(tǒng)的天然氣鍋爐燃燒器通常的NOx排放在120~150mg/m3左右。而低氮燃燒器通常的NOx排放在30~80 mg/m3的左右。NOx排放在30 mg/m3以下的通常稱為超低氮燃燒器。目前低氮燃燒器按原理大致可分為以下幾類:
1.階段燃燒器
根據(jù)分級燃燒原理設(shè)計的階段燃燒器,使燃料與空氣分段混合燃燒,由于燃燒偏離理論當量比,故可降低氮的生成。
2.自身再循環(huán)燃燒器
一種是利用助燃空氣的壓頭,把部分燃燒煙氣吸回,進入燃燒器,與空氣混合燃燒。由于煙氣再循環(huán),燃燒煙氣的熱容量大,燃燒溫度降低,NOx減少。
另一種自身再循環(huán)燃燒器是把部分煙氣直接在燃燒器內(nèi)進入再循環(huán),并加入燃燒過程,此種燃燒器有抑制氧化氮和節(jié)能雙重效果。
3.濃淡型燃燒器
其原理是使一部分燃料作過濃燃燒,另一部分燃料作過淡燃燒,但整體上空氣量保持不變。由于兩部分都在偏離化學(xué)當量比下燃燒,因而NOx都很低,這種燃燒又稱為偏離燃燒或非化學(xué)當量燃燒。
4.分割火焰型燃燒器
其原理是把一個火焰分成數(shù)個小火焰,由于小火焰散熱面積大,火焰溫度較低,使“熱反應(yīng)NO”有所下降。此外,火焰小縮短了氧、氮等氣體在火焰中的停留時間,對“熱反應(yīng)NO”和“燃料NO”都有明顯的抑制作用。
5.混合促進型燃燒器
煙氣在高溫區(qū)停留時間是影響NOx生成量的主要因素之一,改善燃燒與空氣的混合,能夠使火焰面的厚度減薄,在燃燒負荷不變的情況下,煙氣在火焰面即高溫區(qū)內(nèi)停留時間縮短,因而使NOx的生成量降低?;旌洗龠M型燃燒器就是按照這種原理設(shè)計的。
6.低氮預(yù)燃室燃燒器
預(yù)燃室是近10年來我國開發(fā)研究的一種高效率、低氮分級燃燒技術(shù),預(yù)燃室一般由一次風(fēng)(或二次風(fēng))和燃料噴射系統(tǒng)等組成,燃料和一次風(fēng)快速混合,在預(yù)燃室內(nèi)一次燃燒區(qū)形成富燃料混合物,由于缺氧,只是部分燃料進行燃燒,燃料在貧氧和火焰溫度較低的一次火焰區(qū)內(nèi)析出揮發(fā)分,因此減少了NOx的生成。
其實,任何一種低氮燃燒技術(shù)實質(zhì)都是對燃燒過程進行管控的技術(shù)。根據(jù)我國低氮燃燒器20年的使用經(jīng)驗,工業(yè)鍋爐要實現(xiàn)真正持續(xù)可靠的低氮燃燒,僅僅更換或改造燃燒器是不夠的,還需要設(shè)計與燃燒器匹配的低氮鍋爐,并對燃燒管控裝置進行升級。
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2022-09-05
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2022-08-22
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