氮氧化物是造成大气污染和雾霾的主要成因，已被多家部门证实。从去年起我国北京、郑州、成都等地开展燃气锅炉低氮改造工程，并制定了燃气锅炉氮氧化物排放标准。
做为燃气锅炉领跑者的知名企业--，在低氮燃气锅炉改造大潮中，敢为人先执着创新，凭借2大***低氮技术，占领市场鼎力推进大气污染治理。
敢为人先 首推FGR低氮技术
“的成分主要是，其中既没有氧也没有氮。可当它燃烧温度到1500K以上时，空气中的氮气被氧气氧化，于是产生了氮氧化物。降低氮氧化物排放，控制氧含量是关键，那么怎样可的降低氧的浓度呢？”研发中心的任总监介绍到，“我们经过方案设计--试验测试--反馈调试--调整方案这种不下百次的优化调整，成功将FGR技术应用到燃气锅炉上，并经锅检所现场测试，氮氧化物排放小27mg/m3。
FGR燃烧技术，即烟气再循环技术，是指将锅炉尾部的烟气引入到燃烧器的进风口，与助燃空气混合后，送入燃烧头与燃气混合后再次进行燃烧。原理是抽取一部分燃烧后的低温烟气，通过锅炉再循环的装置与进风口的空气混合，降低燃烧温度， 自然也就降低了氮氧化物的排放浓度了。
排放和效率对于锅炉来说是一对矛盾体，为了排放达到***标准，又不降低锅炉热效率，研发***，通过优化锅炉受热面的设计，在低氮排放的前提下，确保锅炉效率不下降。对锅炉对流受热面进行重新设计，适应FGR的性能特点，对不同燃烧负荷的再循环率进行计算及验证测试，设定对应的锅炉控制程序确保在不同再循环率下的NOx指标及锅炉效率。锅炉排烟口设置氧传感器，实时在线检测烟气中的氧含量，确保***燃烧。
目前，方快FGR燃气锅炉已经在北京、上海、天津、成都等地广泛安装应用。来自北京的一位FGR燃气锅炉用户表示，他们在更换为方快FGR低氮燃气锅炉后，操作更加简单智能，燃气费用较原来的锅炉每个月节省10万元以上，原来担心成本增加没想到比原来还更省了。
勇于创新 全预混技术排放更低
氮氧化物排放还能不能再低一些呢？在成功研发FGR技术后，方快研发团队又开始了新的课题，勇于挑战，敢于超越是团队每位成员的品质。
想要降低氮氧化物排放，低温燃烧是另一关键。怎样实现燃烧温度低而热效率不降呢？研发团队到美国、欧洲等国交流学习***的经验，结合国内实际情况研发出了全预混燃烧技术。
燃烧前与空气均匀充分混合，燃烧时不再需要二次空气。充分的预混合，让炉膛内火焰短，降低了燃烧温度，从而减少了热力型氮氧化物的产生。普通的锅炉，燃烧后一立方烟气里含有大约200mg/m3的氮氧化物。使用全预混技术后，每立方烟气里的氮氧化物可降低到18mg/m3，远远小于***新排放标准。
全预混燃烧器燃烧时火焰呈蓝色短小且密集，并且表面燃烧均匀，形成很平整的火焰面，火焰充满度好，热量能均匀的散发出去。燃烧热通过辐射和对流换热的方式快速散发，从而有效控制燃烧室的温度分布，避免了燃烧室内的局部高温，使出口处NOX排放大幅度下降，达到同时降低NOX、CO的排放水平。
应用FGR技术和全预混技术的产品，已经锅检院现场测试并颁发报告，氮氧化物排放远低于***排放标准，并且经过多行业用户的实际应用得到了众多用户的一致好评。
低NOx燃烧器及低氮氧化物燃烧器，是指燃料燃烧过程中NOx排放量低的燃烧器，采用低氮燃烧器能够降低燃烧过程中氮氧化物的排放。
在燃烧过程中所产生的氮的氧化物主要为NO和NO2，通常把这两种氮的氧化物通称为氮氧化物NOx。大量实验结果表明，燃烧装置排放的氮氧化物主要为NO，平均约占95%，而NO2仅占5%左右。
一般燃料燃烧所生成的NO主要来自两个方面：一是燃烧所用空气（助燃空气）中氮的氧化；二是燃料中所含氮化物在燃烧过程中热分解再氧化。在大多数燃烧装置中，前者是NO的主要来源，我们将此类NO称为“热反应NO”， 后者称之为“燃料NO”，另外还有“瞬发NO”。
燃烧时所形成NO可以与含氮原子中间产物反应使NO还原成NO2。实际上除了这些反应外，NO 还可以与各种含氮化合物生成NO2。在实际燃烧装置中反应达到化学平衡时，燃油燃烧机，[NO2]/[NO]比例很小，即NO转变为NO2很少，可以忽略。
降低NOx的燃烧技术
NOx是由燃烧产生的，而燃烧方法和燃烧条件对NOx的生成有较大影响，因此可以通过改进燃烧技术来降低NOx，其主要途径如下：
选用N含量较低的燃料，包括燃料脱氮和转变成低氮燃料；
降低空气过剩系数，***过浓燃烧，来降低燃料周围氧的浓度；
在过剩空气少的情况下，降低温度峰值以减少“热反应NO”；
在氧浓度较低情况下，增加可燃物在火焰前峰和反应区中停留的时间。
减少NOx的形成和排放通常运用的具体方法为：分级燃烧、再燃烧法、低氧燃烧、浓淡偏差燃烧和烟气再循环等.
1 低热值燃气燃烧特性
低热值气体燃料并没有明确的概念，通常根据气体燃料自身发热量可将气体燃料分为高热值燃料（Q＞15.07MJ/m3）、中热值燃料（6.28MJ/m3＜Q＜15.07MJ/m3）及低热值燃料（Q＜6.28MJ/m3），工业中常见的低热值气体燃料主要有化工过程低热值尾气、高炉煤气、石油化工行业冶炼尾气、煤矿低浓度气等。其中，高炉煤气、煤层气等热值介于3.0～6.28MJ/m3的低热值燃料的研究应用已逐步展开，但在工业生产中还存在一些工业废气，含有少量的可燃成分，热值非常低，甚至远低于3.0MJ/m3，这种超低热值燃气种类很多，比如某些煤层气、生物质气化气、垃圾掩埋坑气、炭黑尾气、一些工艺废气等。超低热值燃气比低热值燃气点火、稳燃更困难，能量密度低，长距离输送不经济，在当地没有合适的热用户时只能直接放散，既浪费能源又污染环境。
低热值燃气燃烧器特性主要包括以下几个方面：
（1）燃气中可燃成分少，热值低，百得燃烧机，着火温度高，火焰传播速度慢，难以点火及稳定燃烧；
（2）燃气压力低且波动范围大，压力过低、速度过慢时容易回火；
（3）低热值燃气多为化工生产线的尾气，需对多条生产线进行汇总综合利用，燃气的流量变化大；
（4）化工工艺过程的操作对尾气的成分及热值影响较大，尾气的燃烧工艺如配风系数需及时匹配调整，否则容易熄火。
2 低热值燃气的稳燃技术
根据燃烧理论，为保证低热值燃气的稳定燃烧，主要的稳燃措施包括优化着火条件、提高火焰温度以及优化燃烧场分布等。
（1）优化着火条件
低热值气体燃料的着火极限高，着火比较困难，燃烧温度也较低。为此，需要提高燃气热值，降低燃料着火下限。如掺烧高热值燃料，燃烧机，提高混合燃气的热值，降低着火温度；燃料和空气预热提高初始温度。
（2）提高火焰温度
燃烧温度的提髙可强化炉内辐射换热并改善炉内的燃烧状况。而实际火焰温度与装置类型、燃烧效率、燃料种类、空气/燃气预热温度等有关。如：强化燃料和空气的混合，降低不完全燃烧损失；合理设计炉膛结构，进行绝热燃烧，减少系统散热量；降低空气过剩系数或采用纯氧/富氧燃烧。
（3）优化燃烧场分布
燃烧场的分布包括燃气、空间以及烟气在燃烧空间的分布，燃烧场特别是温度场的优化分布来源于高温烟气对新鲜燃气、空气的加热，进而促进空气与烟气短时间内升温至着火温度。如旋流燃烧中心回流区强化燃烧，提高火焰温度；钝体稳定燃烧技术。
2.1 掺烧高热值气体燃料
掺烧高热值气体燃料分为两种类型：
（1）采用高热值辅助燃料，作为长明灯使用，形成稳定的高温热源，引燃主流燃气和空气混合物；
（1）全混型掺混燃烧，以均匀混合的高低热值燃气为燃料，可燃物含量增加，降低着火温度，提高燃烧温度，改善了燃烧条件。该方法在低热值燃气稳定燃烧中较为常用。需要注意的是，因高热值燃料成本较高，在保证低热值气体燃料稳定燃烧的前提下，髙热气体燃料的掺烧比例越小，则经济性越好。文午祺、陈福龙等基于回流区分级着火原理，针对钝体或旋转气流等形成的燃烧器喷口附近的高温低速回流区，喷入小股高热值燃料使其着火，然后点燃热值仅为1250kJ/kg左右的超低热值气体主流，从而使火焰稳定，燃烧强度提高。高低热值燃料供热比21：79，平均热值1584kJ/kg。
2.2 富氧燃烧/纯氧燃烧
燃烧反应是燃料中可燃物与氧气发生的氧化放热反应，富氧燃烧/纯氧燃烧就是指以氧含量大于21%甚至达到100%的氧化剂与低热值气体燃料进行混合燃烧。在理论需氧量不变的前提下，氧含量的提高减少燃烧烟气量，炉内火焰温度大幅度提高，不具备辐射能力的氮气所占比例减少，有利于提高烟气黑度，增强有利于炉膛内部辐射传热。但富氧燃烧因需要配备空气分离装置，故釆用富氧燃烧方法时，掺烧的空气中的氧浓度不宜太高，否则会影响系统经济性，这也需要在低热值气体燃料回收的经济性和稳定燃烧所需的低氧浓度之间找到一个平衡点，一般富氧浓度在26%～31%时。
2.3 高温空气预热燃烧
高温空气预热技术是充分利用加热炉的排烟余热将助燃空气加热到1000℃，柴油燃烧机，甚至更高，使加热炉排烟温度降低到200℃，预热的高温空气可以增大燃烧速率、稳定低热值燃料燃烧。该技术不仅能提高燃烧速率，还能回收尾排烟气余热，提高热效率。朱彤、张健等对低热值煤气的高温空气燃烧过程进行了数值模拟，当燃气和助燃空气预热温度由600℃增加到1000℃，炉内高温度和平均温度分别上升267℃和268℃，有利于低热值燃气稳定燃烧。赵岩采用空-煤气双预热技术将空气预热到600℃以上，煤气预热到450℃以上，预热后的低热值煤气可直接用于加热炉燃烧，实现了低热值煤气的直接利用和废气余热回收。高温空气预热通常与蓄热燃烧相结合，空气通过换向阀进入高温蓄热体，热能释放给助燃空气，温度提高到接近炉膛温度，由于空气温度在燃气的着火点以上，可以实现稳定燃烧。
2.4 旋流燃烧
旋流燃烧是利用气流旋转强化低热值煤气燃烧和***火焰的燃烧技术，能够有效提高燃烧的强度和火焰的稳定性。旋转射流除了具有直流射流存在的轴向分速度和径向分速度外，还有一个切向分速度，而且其径向分速度在喷嘴出口附近比直流射流的径向分速度大得多，在强旋转气流作用下，旋转射流的内部建立了一个回流区，不但从射流外侧卷吸周围介质，而且还从内回流区中卷吸介质，在燃烧过程中，从内外回流区卷吸的高温烟气对着火的稳定性起着十分重要的作用。郭涛通过对高炉煤气燃烧火焰的传播速度、回火、脱火以及旋转射流的研究，研制了高炉煤气双旋流燃烧器，实现了高炉煤气的稳定燃烧。
陈宝明等利用旋流加强空气与低热值燃气的混合，结合蓄热稳燃技术，成功研制了低热值燃气燃烧器，可实现高炉煤气、工业尾气、炭黑尾气等种类的燃气在不配长明火的情况下稳定***燃烧。
2.5 钝体稳燃
钝体稳燃机理是利用烟气在钝体后形成的高温低速回流区作为稳定的点火源。当空气燃气绕过钝体时，钝体后形成一个稳定的回流区，在回流区内充满回流的高温烟气，使回流区成为内部蓄热体，在回流区外侧与主流之间的区域，是新鲜燃气空气混合物和热回流烟气的湍流混合区，边界上存在较大的径向速度梯度，可燃混合物与高温烟气之间发生强烈的质量、动量及能量交换，可燃混合物就不断被加热而升温，并达到着火温度开始着火。
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