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什么是低NOx燃烧器?

作者: 兴罡石化设备| 时间:2015-09-06 15:29:23 | 点击次数:

 NOx燃烧器及低氮氧化物燃烧器,是(shi)指燃料燃烧过程中NOx排放量低(di)的燃(ran)烧器,采用低(di)NOx燃烧器能够(gou)降(jiang)低燃烧过程中氮氧化物的排放(fang)。

  在燃烧过程中所产生(sheng)的氮的氧(yang)化物(wu)主要(yao)为(wei)NONO2,通(tong)常把这两种氮(dan)的氧化物(wu)通(tong)称为氮(dan)氧化物(wu)NOx。大量实验结(jie)果表明,燃烧(shao)装置排放(fang)的氮氧化物(wu)主要为NO,平(ping)均约占95%,而NO2仅占5%左右。

  一般燃料燃烧所生成的(de)NO主要(yao)来自两(liang)个方面:一是燃(ran)烧(shao)所用空气(qi)(助燃(ran)空气(qi))中(zhong)氮(dan)(dan)的氧化;二是燃(ran)料中(zhong)所含氮(dan)(dan)化物在燃(ran)烧(shao)过程中(zhong)热(re)分解再氧化。在大多(duo)数燃(ran)烧(shao)装置中(zhong),前者(zhe)是NO的主要来源,我(wo)们将此(ci)类NO称为热反应(ying)NO” 后者(zhe)称(cheng)之为燃料NO”,另外还(hai)有瞬发(fa)NO”

  燃(ran)烧时(shi)所(suo)形成NO可以与含氮原子中(zhong)间产物反(fan)应使NO还原(yuan)成NO2。实际上(shang)除了这(zhei)些反(fan)应外,NO 还可以与各种含氮(dan)化合物生(sheng)成NO2。在实际燃烧装置中反(fan)应达到化学平衡(heng)时,[NO2]/[NO]比例很小,即(ji)NO转(zhuan)变为NO2很少,可以忽略。

  降低NOx的(de)燃烧技术

  NOx是由燃烧(shao)产生的(de),而燃烧(shao)方法和燃烧(shao)条件对NOx的生成有较(jiao)大影响,因此可以(yi)通过改进燃(ran)烧技术来降低(di)NOx,其主要途径如下:

  选用N含量(liang)较低(di)的燃(ran)料(liao),包括燃(ran)料(liao)脱氮和转变成低(di)氮燃(ran)料(liao);

  降低(di)空气(qi)过剩系数,组(zu)织过浓燃烧,来降低(di)燃料周围氧的浓度(du);

  在过剩空气少的(de)情况(kuang)下,降低温度峰值以减少热反(fan)应(ying)NO”

  在氧浓度较低情(qing)况下,增加可(ke)燃物在火焰前峰(feng)和反(fan)应区中停留的时(shi)间。

  减少NOx的(de)(de)形成和(he)(he)排放通常运用的(de)(de)具体方法(fa)为:分级(ji)燃(ran)烧(shao)(shao)、再燃(ran)烧(shao)(shao)法(fa)、低(di)氧燃(ran)烧(shao)(shao)、浓淡偏(pian)差燃(ran)烧(shao)(shao)和(he)(he)烟气再循(xun)环(huan)等。

  一般常用(yong)低氮氧(yang)化物燃烧器(qi)简介

  燃烧(shao)器是工业炉的重(zhong)要设(she)备,它保证燃料(liao)稳定着火燃烧(shao)和燃料(liao)的完全燃烧(shao)等过程,因此,要抑制NOx的生(sheng)成量(liang)就必(bi)须从燃烧器入手(shou)。根据(ju)降低NOx的燃烧(shao)技术,低氮氧化(hua)物(wu)燃烧(shao)器大致分为以下几类:

  1.阶段燃(ran)烧器

  根据分级燃烧原(yuan)理设计的(de)阶段燃烧器,使燃料与空气分段混合燃烧,由于燃烧偏离理论(lun)当量(liang)比,故可降低NOx的生成。

  2.自(zi)身再循环(huan)燃烧器

  一种是利用助燃(ran)(ran)空气(qi)的压头,把部分燃(ran)(ran)烧(shao)烟气(qi)吸回,进入(ru)燃(ran)(ran)烧(shao)器,与空气(qi)混合燃(ran)(ran)烧(shao)。由于烟气(qi)再循(xun)环,燃(ran)(ran)烧(shao)烟气(qi)的热(re)容量大,燃(ran)(ran)烧(shao)温度降低,NOx减少(shao)。

  另一种(zhong)自(zi)身(shen)再循(xun)环(huan)燃烧(shao)器是把部分烟气直接在燃烧(shao)器内进入(ru)再循(xun)环(huan),并(bing)加(jia)入(ru)燃烧(shao)过程,此(ci)种(zhong)燃烧(shao)器有抑制氧化氮和节能双重效果。

  3.浓(nong)淡型燃烧器

  其原理(li)是使一(yi)部(bu)分燃(ran)(ran)(ran)料作过浓燃(ran)(ran)(ran)烧,另一(yi)部(bu)分燃(ran)(ran)(ran)料作过淡(dan)燃(ran)(ran)(ran)烧,但整体上空气量保持不变。由于两(liang)部(bu)分都在偏离化(hua)学(xue)当量比下燃(ran)(ran)(ran)烧,因(yin)而NOx都很低,这种燃烧(shao)又称为偏离燃烧(shao)或非化学(xue)当量(liang)燃烧(shao)。

  4.分割火焰型燃烧器

  其原理是(shi)把一个火(huo)焰(yan)(yan)分成(cheng)数个小火(huo)焰(yan)(yan),由于小火(huo)焰(yan)(yan)散(san)热面积大,火(huo)焰(yan)(yan)温(wen)度较(jiao)低,使热(re)反应NO”有所(suo)下降。此外,火(huo)焰小缩短(duan)了氧、氮等气体在火(huo)焰中的停(ting)留时间,对(dui)热反应NO”燃料(liao)NO”都(dou)有明显的抑制(zhi)作用。

  5.混合促进型燃烧器

  烟气在(zai)高(gao)温区停留(liu)时间是影响NOx生(sheng)成量的(de)主要(yao)因素之(zhi)一,改(gai)善(shan)燃(ran)烧(shao)与空气的(de)混合,能够使火焰面(mian)(mian)的(de)厚度(du)减薄,在(zai)燃(ran)烧(shao)负荷不变(bian)的(de)情况下,烟气在(zai)火焰面(mian)(mian)即(ji)高温区(qu)内停留(liu)时间缩短,因而使NOx的(de)生成量降低。混合促进型(xing)燃烧器就(jiu)是按照(zhao)这种原理设计的(de)。

  6.低(di)NOx预燃(ran)室燃(ran)烧器

  预燃室是近10年来我国(guo)开发研究的一种高效(xiao)率、低NOx分(fen)级(ji)燃(ran)(ran)(ran)(ran)烧(shao)(shao)技术,预燃(ran)(ran)(ran)(ran)室(shi)一(yi)(yi)般由一(yi)(yi)次风(或二(er)次风)和(he)(he)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料喷射(she)系统等(deng)组成,燃(ran)(ran)(ran)(ran)料和(he)(he)一(yi)(yi)次风快速混(hun)合(he),在预燃(ran)(ran)(ran)(ran)室(shi)内一(yi)(yi)次燃(ran)(ran)(ran)(ran)烧(shao)(shao)区形成富燃(ran)(ran)(ran)(ran)料混(hun)合(he)物,由于缺(que)氧(yang),只是部分(fen)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料进(jin)行燃(ran)(ran)(ran)(ran)烧(shao)(shao),燃(ran)(ran)(ran)(ran)料在贫(pin)氧(yang)和(he)(he)火(huo)焰(yan)温(wen)度较低的一(yi)(yi)次火(huo)焰(yan)区内析出挥发(fa)分(fen),因此减少(shao)了NOx的生(sheng)成。

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