低NOx燃烧器及低氮氧(yǎng)化物燃烧器,是(shì)指燃(rán)料燃烧过程中NOx排放量低的燃烧器,采用(yòng)低氮燃烧器能(néng)够降低燃烧过程中氮(dàn)氧化物的排放。下面燃烧器点火器:低氮燃烧器的顺(shùn)应时(shí)代潮流
在燃烧过程中所产生(shēng)的氮的(de)氧化物(wù)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(shí)验结果表(biǎo)明(míng),燃(rán)烧装(zhuāng)置排放的氮氧化物主(zhǔ)要为NO,平均约占95%,而NO2仅占5%左右。
一般燃(rán)料燃烧所生成的NO主要来自两个方(fāng)面:一是燃烧所用空(kōng)气(助(zhù)燃空气)中(zhōng)氮的(de)氧化(huà);二(èr)是燃料中所(suǒ)含氮(dàn)化物在燃烧(shāo)过程(chéng)中热分(fèn)解(jiě)再氧化。在大(dà)多(duō)数燃烧装置中,前者是NO的主要来源,我(wǒ)们(men)将此类(lèi)NO称(chēng)为“热反应NO”, 后者称之为“燃料NO”,另外还有(yǒu)“瞬(shùn)发NO”。
燃烧(shāo)时所形(xíng)成(chéng)NO可以(yǐ)与含氮原子中(zhōng)间(jiān)产物反应使NO还原成NO2。实际上(shàng)除了这些(xiē)反应外,NO 还可以与(yǔ)各种含氮(dàn)化合物(wù)生(shēng)成NO2。在(zài)实际燃烧装置中反应达到(dào)化学平衡时,[NO2]/[NO]比(bǐ)例很小,即(jí)NO转(zhuǎn)变为NO2很少(shǎo),可以(yǐ)忽略。
降低(dī)NOx的(de)燃烧技术
NOx是由燃烧产生(shēng)的,而燃烧方法和燃烧条件对NOx的生成有较大影(yǐng)响(xiǎng),因此可以通过改进燃烧技术来降低(dī)NOx,其主要途径如下:
选用(yòng)N含量(liàng)较低的燃料,包括(kuò)燃料脱氮(dàn)和(hé)转变成低氮燃料;
降低空(kōng)气过剩系数,组织(zhī)过浓燃烧,来降低燃料(liào)周围氧(yǎng)的浓度;
在过剩空气少的(de)情况下,降低温度峰值以减少“热反应NO”;
在氧浓度较低情(qíng)况下,增(zēng)加(jiā)可燃物(wù)在火焰前(qián)峰和反应区中停留的时间。
减少NOx的形成(chéng)和(hé)排放(fàng)通(tōng)常运用的具体方法为:分级燃烧、再燃烧法、低氧(yǎng)燃烧、浓淡偏差(chà)燃烧和烟气再循(xún)环等。
一般常用低(dī)氮(dàn)氧化物燃烧器简(jiǎn)介(jiè)
燃烧器(qì)是工业炉的重要设备,它保证燃(rán)料稳定着火燃烧和燃料的完全燃烧等过(guò)程,因此,要(yào)抑制(zhì)NOx的(de)生成量就必(bì)须从燃烧器入手(shǒu)。根据降低NOx的燃烧技术(shù),低氮(dàn)氧化物燃烧(shāo)器大致(zhì)分为以下几类:
1.阶段(duàn)燃烧器
根据分级燃烧原理设计的阶段燃烧器,使燃料与(yǔ)空气分段混合燃烧,由于燃(rán)烧偏(piān)离理论当量比,故可降低NOx的生成。
2.自身(shēn)再循环燃烧器
一种是利用助燃空气(qì)的压(yā)头,把部(bù)分燃烧(shāo)烟气吸回,进入燃烧器,与空气混合燃烧。由(yóu)于烟气再循环,燃烧烟气的热容(róng)量大,燃烧温度(dù)降低,NOx减少。
另一种自身再(zài)循环燃烧器是把部分烟气直(zhí)接在燃烧器内进(jìn)入再循环,并加入燃烧过(guò)程(chéng),此种燃烧(shāo)器有抑制氧化氮和节能双(shuāng)重(chóng)效果。
3.浓淡型燃烧器
其原理是(shì)使一(yī)部分(fèn)燃料作过(guò)浓燃烧(shāo),另一部分(fèn)燃(rán)料作过淡燃烧,但整(zhěng)体上空气(qì)量保持(chí)不变。由于两部分都在偏离(lí)化学当(dāng)量比(bǐ)下燃烧,因而NOx都很低,这种燃烧又称为(wéi)偏(piān)离燃烧或非化学当量燃烧。
4.分割火焰(yàn)型(xíng)工业燃烧(shāo)器
其原理是(shì)把一个(gè)火焰分(fèn)成数个(gè)小火焰,由于小火焰散热面积大,火焰(yàn)温度较(jiào)低,使“热(rè)反应NO”有所(suǒ)下降。此(cǐ)外,火焰小(xiǎo)缩(suō)短(duǎn)了氧、氮等气体(tǐ)在火焰中的(de)停(tíng)留时间,对“热反(fǎn)应(yīng)NO”和(hé)“燃料NO”都有明显的抑制作用。
5.混合促进型燃烧器
烟(yān)气在高温区停留时(shí)间是影响(xiǎng)NOx生成(chéng)量的主要因素之一(yī),改善燃烧与(yǔ)空(kōng)气的混合(hé),能(néng)够使火焰(yàn)面的(de)厚度减薄,在燃(rán)烧负荷不变的(de)情况下,烟气在火(huǒ)焰面(miàn)即高温区内停留时间缩(suō)短,因而使NOx的(de)生(shēng)成量降低。混合促进型燃(rán)烧器(qì)就是按(àn)照这种原理设计的。
6.低NOx预燃室燃烧器
预燃室是近10年来我国开发研究的(de)一(yī)种高效率、低NOx分(fèn)级燃烧技(jì)术,预燃室(shì)一(yī)般由一次风(或二次风(fēng))和燃料喷射系统(tǒng)等组成,燃料和一次风(fēng)快速(sù)混合,在预燃室(shì)内一(yī)次燃烧区形成富(fù)燃料混合物,由(yóu)于缺氧,只是部分燃(rán)料进行燃烧(shāo),燃料(liào)在贫氧和火焰温度(dù)较(jiào)低(dī)的一次火焰区内析出挥发分,因此减少了NOx的生成。