低氮燃烧机-隆鑫热能设备-低氮燃烧机配件

蒸汽以提高采收率的直流式蒸汽发生器（OTSG）在氮氧化物（NOx）和（CO）日益严格的燃烧排放要求下运行。几十年来，这些要求从百万分之一（ppm）逐步下降到40ppm到30ppm。快进到2017年，氮氧化物需求量达到9ppm，在一些地区达到5ppm。通过适当的燃烧管理，CO被降低到接近于零的水平。然而，氮氧化物仍然难以一步步减少，需要在低氮燃烧器科学和工程方面进行重大创新。

在传统工业燃烧器中，燃料和空气在单个区域中反应，以短暂的火焰突然释放热量。这种类型的燃烧产生强烈的火焰，几乎没有CO。然而，强烈的燃烧产生高的火焰温度，使燃烧空气中的氮气和氧气融合，产生NOx，一种标准污染物和地面臭氧前体。从100ppm降低到40ppm需要开发被称为低NOx燃烧器的特殊燃烧器。他们通过将空气分成两个不同的区域来降低NOx。在一个区域加入足够的空气形成一个稳定的火焰核心，但没有足够的空气来燃烧所有的燃料。然后加入第二部分空气，以称为空气分级的策略完成燃尽。称为燃料分级的补充策略将燃料划分为不同的阶段。

火焰可能冲击工艺或锅炉管道，由于延长火焰长度而加速故障。为了达到更低的排放水平并提供额外的动力来使火焰变硬，将烟气再循环并添加到燃烧空气流中。烟气中的二氧化碳（CO2）和水（H2O）是活性红外吸收剂，并与烟气再循环（FGR）提供的附加质量一起帮助冷却火焰。但是，随着氮氧化物排放限制下降，火焰稳定性成为问题，燃烧器变得越来越复杂，被称为超低NOx燃烧器。

3.1 低过量空气燃烧

低过量空气燃烧是燃烧过程尽可能在接近理论空气量的条件下进行，随着烟气中过量氧的减少，可以***烟气中氮氧化物前驱体与O2的反应，这是一种的降低NOx排放的方法，可降低NOx排放15%～20%。但同时，如果炉内氧含量过低，如低于3%，则有可能导致燃气的不完全燃烧，出口烟气中CO含量或其他可燃物含量增加，降低燃烧效率。

3.2 空气分级燃烧

空气分级燃烧技术是将助燃空气分级送入燃烧装置的技术，通常在一级燃烧区，将助燃空气量减少到总燃烧空气量的70%～75%（相当于理论空气量的80%），使燃料先在缺氧的富燃料燃烧条件下燃烧，过量空气系数α＜1，低氮燃烧机配件，在降低了燃烧区内的燃烧速度和温度水平的同时，在燃烧区域形成还原气氛，***了NOx在一级燃烧区的生成量。为了完成燃气燃烧过程，将完全燃烧所需的其余空气送入第二级燃烧区，与一级“贫氧燃烧”产生的烟气混合，此阶段空气系数α＞1，保证了燃气的燃烬度，同时，由于一阶段产生的烟气对空气的稀释，局部氧含量降低，有利于降低反应（1）（2）的反应速率。由于整个燃烧过程所需空气是分两级或多级送入燃烧区域，故称为空气分级燃烧法。才雷等将空气分级燃烧技术作为降低锅炉NOx排放的主要燃烧控制手段，通过对一次风二次风的给入控制，将烟气出口NOx含量由1164.92mg/m3降低至704.7mg/m3。

3.3 燃料分级技术

燃料分级燃烧技术又称为三级燃烧技术或再燃烧技术，空气和燃料都分级送入炉膛，形成初始燃烧区、再燃区和燃尽区。其原理是利用燃烧中已生成的NO遇到烃根CHi和未完全燃烧产物CO、H2、C和CnHm时，会发生NOx的还原反应，进而降低NOx的排放。将80%～85%的燃料送入一级燃烧区，在α＞1条件下，燃烧并生成NOx；其余15%～20%的燃料送入二级燃烧区，在α＜1的条件下形成很强的还原性气氛，使得在一级燃烧区中生成的NOx在二级燃烧区内被还原成氮气，二级燃烧区又称再燃区，在再燃区中不仅使得已生成的NOx得到还原，还***了新的NOx的生成；由于可能存在未燃烬的燃料，需在第三级燃烧区送入空气，如何调试低氮燃烧机，保证再燃区中生成的未完全燃烧产物的燃尽。美国John Zink公司利用燃料分级燃烧原理开发了适用于管式加热炉的远距离分级式炉子工业燃烧器结构及方法的专利技术，与未采用该技术的加热炉相比，可减少28%左右的NOx排放。

3.4 烟气再循环

烟气再循环时将一部分低温烟气直接送入燃烧区域，或与一次风或二次风混合后送入燃烧区域，不仅降低燃烧温度，同时也降低了氧气浓度，进而降低了NOx的排放浓度。美国卡博特公司在炭黑尾气余热锅炉系统中采用了烟气再循环技术对尾排烟气进行了有效控制，当循环烟气量由占总给入气体量的0%、6%增大到39%时，烟气NOx含量由522mg/m3降低为376mg/m3及246mg/m3。显然，再循环烟气进入燃烧区域后需要吸收热量，重新升温至燃烧温度，过量的再循环烟气将导致较低的燃烧温度，必然引起不燃烧或燃烧不完全的现象，进一步将导致燃料无法稳定燃烧，通常烟气再循环率控制在30%以内，以确保燃气的稳定燃烧。

3.5 低NOx燃烧器

燃烧器的性能对低热值燃气燃烧设备的可靠性和经济性起着主要作用。从NOx的生成机理出发，通过特殊设计的燃烧器结构以及通过改变工业燃烧器的风煤比例，可以将前述的空气分级、燃料分级和烟气再循环降低NOx浓度的低氮燃烧技术用于燃烧器，以尽可能地降低着火氧的浓度、适当降低着火区的温度达到限度地***NOx生成的目的，低氮燃烧机，这是目前低NOx燃烧器的主要设计理念。李阳扶等通过特殊的燃气燃烧器结构设计，将燃料与空气分级分段给入、燃料与助燃空气以亚化学当量比率给入、抽取锅炉尾部烟气经混合装置与空气混合后进入烧嘴，将强化燃气与助燃空气的混合、分级分段燃烧、烟气循环等技术进行集成，大大降低了NOx的生成。低NOx燃烧器中还有一种比较常用的燃烧技术为低NOx旋流燃烧技术，如2.4节所述。旋流燃烧技术强化反应物混合与稳定燃烧方面研究者们已形成了共识，旋流燃烧能够形成燃烧产物的中心回流区，回流区内高温低速的燃烧产物和中间体对未反应的空气和燃料进行预热、稀释，能够有效地强化低热值合成气燃烧，在高速射流下形成稳定的火焰。与此同时，烟气循环使得炉内温度分布更加均匀，稀释燃烧反应物，降低燃烧温度、缩小高温区，降低氧含量，有可能***NOx的形成，但不同研究者对旋流燃烧降低氮氧化物排放的研究结果却存在较大差异。Coghe等分别采用了不同的燃烧器或旋流方式研究旋流数对NOx生产量的影响，结果表明随着旋流数的提高，NOx排放量可降低25%～30%。而Zhou等的研究结果表明，随着旋流数的提高，NOx排放量先高后减小，且仍高于无旋流时的排放量。

所有物质都含有不同数量的俘获能量，具体取决于物质的存在情况。即固体，液体或气体。 两种物质结合形成其他物质被称为“化学反应”。燃烧是一种化学反应。这个反应是为了散热的目的。我们将会看到，氧气将永远是反应中的物质之一，另一种是碳氢化合物，氢，碳，硫等的混合物。（本文在wn-同时发布！更多干货请访问关注！）

燃烧只是燃料和氧气的混合物，在燃烧过程中完全燃烧。 理想的情况是在燃烧室内提供足够的空气以确保燃料完全燃烧。 如果在物理上有可能使每种原子的燃料直接接触完成燃烧所需的空气量，情况就是这样。 迄今为止，还没有在燃烧室设计方法，使空气和燃料以恰当的比例完全接触。

如果我们减少氧气的数量，那么在一个的混合物中，低氮燃烧机 丽柏得，我们将有一个富有燃料的状况。 但是，如果我们增加了氧气的数量，那么在一个的混合物中，我们现在有了过量，这对燃烧过程没有贡献。 只有适量的氧气（不多不少于）被称为化学计量点或化学计量的燃烧。 化学计量点也被称为100％空气点。

任何高于100％的点都称为超额。 例如，我们可以使用术语20％过量空气来描述锅炉的空气/燃料混合点。 这意味着多余的空气在混合点以上的120％或20％（高于化学计量比）运行。

化学计量燃烧是重要的，因为它是我们可以测量加热单元效率的参考点。 空气含有20.9％的氧气和79.1％的氮气。 空气/燃料混合物可以简单地描述为燃料 空气。 请记住，空气由两部分氧气（0 2 ）以及7.52份氮气（N 2 ）组成。