低NOx燃烧器原理

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低氮燃烧器工作原理

低氮燃烧器工作原理
低氮燃烧器是一种能够有效控制燃烧过程中氮氧化物排放的设备，它在工业生
产和环保领域中具有重要的应用价值。

低氮燃烧器的工作原理是通过优化燃烧过程，降低燃烧温度和氧化剂的使用量，从而减少氮氧化物的生成。

本文将深入探讨低氮燃烧器的工作原理，帮助读者更好地理解这一关键设备。

首先，低氮燃烧器通过优化燃烧过程来降低燃烧温度。

在传统燃烧过程中，燃
料在高温条件下与空气中的氮气发生反应，生成大量的氮氧化物。

而低氮燃烧器采用先进的燃烧控制技术，通过控制燃烧温度，使燃料在较低的温度下燃烧，从而减少氮氧化物的生成。

其次，低氮燃烧器通过减少氧化剂的使用量来降低氮氧化物的排放。

在传统燃
烧过程中，为了确保燃料完全燃烧，通常需要大量的氧化剂参与燃烧反应。

然而，过多的氧化剂会导致燃烧温度升高，从而增加氮氧化物的生成。

低氮燃烧器通过精确控制氧化剂的供应量，使燃料在适当的氧化剂条件下燃烧，从而减少氮氧化物的生成。

此外，低氮燃烧器还通过优化燃烧过程中的燃料和空气混合来降低氮氧化物的
排放。

传统燃烧过程中，燃料和空气的混合不均匀会导致局部燃烧温度过高，增加氮氧化物的生成。

低氮燃烧器采用先进的混合技术，确保燃料和空气充分混合，从而减少局部燃烧温度，降低氮氧化物的排放。

综上所述，低氮燃烧器通过优化燃烧过程、降低燃烧温度和减少氧化剂的使用
量来降低氮氧化物的排放。

它在工业生产和环保领域中具有重要的应用价值，对减少大气污染、改善空气质量具有积极的意义。

希望本文能够帮助读者更好地理解低氮燃烧器的工作原理，促进相关技术的推广和应用。

低氮燃烧的原理

氮氧化物的生成与温度有密切的关系，一般火焰温度越高，氮氧化物的生成越多，反之亦然，这也是流化床炉得以环保的原因之一。

低氮燃烧器一般把一次风分成浓淡两股，浓相在内，更靠近火焰中心；淡相在外，贴近水冷壁。

浓相在内着火时，火焰温度相对较高，但是氧气比相对较少，故生成的氮氧化物的几率相对减少；淡相在外，氧气比相对较大，但由于距火焰高温区域较远，温度相对较低，故氮氧化物的生成也不会很多。

根据氮氧化合物生成机理，影响氮氧化合物生成量的因素主要有火焰温度、燃烧器区段氧浓度、燃烧产物在高温区停留时间和煤的特性，而降低氮氧化合物生成量的途径主要有两个方面：降低火焰温度，防止局部高温；降低过量空气系数和氧浓度，使煤粉在缺氧的条件下燃烧。

简介：用改变燃烧条件的方法来降低NOx的排放，统称为低NOx燃烧技术。

在各种降低NOx排放的技术中，低NOx燃烧技术采用最广、相对简单、经济并且有效。

关键字：燃烧条件NOx燃烧技术低NOx燃烧器用改变燃烧条件的方法来降低NOx的排放，统称为低NOx燃烧技术。

在各种降低NOx排放的技术中，低NOx燃烧技术采用最广、相对简单、经济并且有效。

目前主要有以下几种：1 低过量空气燃烧使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，可以抑制NOx的生成。

这是一种最简单的降低NOx排放的方法。

一般可降低NOx排放15－20%。

但如炉内氧浓度过低（3%以下），会造成浓度急剧增加，增加化学不完全燃烧热损失，引起飞灰含碳量增加，燃烧效率下降。

因此在锅炉设计和运行时，应选取最合理的过量空气系数。

2 空气分级燃烧基本原理是将燃料的燃烧过程分阶段完成。

在第一阶段，将从主燃烧器供入炉膛的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。

此时第一级燃烧区内过量空气系数α＜1，因而降低了燃烧区内的燃烧速度和温度水平。

因此，不但延迟了燃烧过程，而且在还原性气氛中降低了生成NOx的反应率，抑制了NOx在这一燃烧中的生成量。

低NOx燃烧技术

欧洲标准：200 mg/m3 ，挥发分较高、发热量高的商品煤。
美国标准： 180 mg/m3，全部挥发分较高的烟煤；日本标准： 150 mg/m3，基本是燃烧原煤（包括洗块、洗中、洗末）中国标准： 200 mg/m3，2003年以前投产的锅炉。 100 mg/m3，2003年以后投产的锅炉。劣质煤（洗中煤、洗末煤）挥发分低、灰分高、发热量低、高水分的煤种。
4.2 锅炉过量空气系数的影响当空气不分级燃烧时，降低过量空气系数，在一定程度上会起到限制反应区内氧浓度的目的，因而对热力型NOx和燃料型NOx的生成都有明显的控制作用，采用这种方法可使NOx生成量降低15%～20%。但是CO浓度会随之增加，燃烧效率下降。当采用空气分级时，可以有效NOx排放量，随着一次风量减少，二次风量增加，N被氧化的速度降低，NOx排放量也相应下降。
1.3 美国洛杉机光化学烟雾
• 美国光化学烟雾对农业和林业的危害曾波及27个州。 • 1952年美国洛杉矶发生光化学烟雾，附近农作物一夜之间严重受害；6.5 万公顷的森林，29％严重受害，33％中等受害，其余38％也受轻度损害。
2
序号
“十二五”国家主要污染物总量控制(GB13223-2011)
污染物项目烟尘全部新建锅炉二氧化硫适用条件限值 30 100 200(1) 200 400(1) 100 200(2) 0.03 30 100 200 污染物排放监控位置
挥发分N/燃料N,%
时间,ms
影响NOx生成的主要因素是：一、炉膛温度水平，炉膛温度越高，NOx排放量越大；二、高温燃烧区的含氧量，过量空气系数越高，NOx排放量越大。因此在低NOx燃烧器设计时，在高温区低氧、在相对低温区过氧的燃烧方式。

浓淡燃烧低NOx生成机理及模拟研究

浓淡燃烧低NOx生成机理及模拟研究
随着我国城市天然气的迅猛发展,各种民用燃具日益增多,燃具燃烧产生的NOx对室内环境有着严重的污染。

NOx污染的严重危害越来越受到社会的普遍重视,室内污染的概念也得到了人们的逐步认识。

由于民用燃具是室内污染的主要污染源,本文探讨浓淡燃烧技术应用于民用燃具,对该燃烧方法降低NOx的效果进行了研究。

本文首先介绍了NOx的来源和危害,以及国内外低NOx燃烧技术研究现状。

然后从理论上论述了NOx的生成机理和抑制途径,并且对甲烷燃烧时NOx生成的机理进行了简化处理。

本文重点介绍了浓淡燃烧理论。

浓淡燃烧是一种较新的低NOx燃烧技术。

所谓浓淡燃烧,是指在同一个燃烧器上将浓火焰和淡火焰有机的组合起来,有效的控制氮氧化物的生成条件,以减少氮氧化物的排放。

浓火焰燃烧形式为部分预混燃烧,淡火焰的燃烧形式为全预混燃烧。

通过理论分析表明,将二者有机的结合在一起时,可以在很大的程度上降低氮氧化物的生成。

通过对浓淡燃烧采取数值模拟的理论分析,得出浓淡燃烧最佳的一次空气系数的配比:浓火焰的一次空气系数是0.6～0.7,淡火焰一次空气系数1.6～1.7,这种配比使燃烧充分而稳定,同时很好的抑制了氮氧化物的生成。

最后,指出采用合理的一次空气系数的配比,能够有效的降低氮氧化物的生成量。

低氮燃烧技术原理

低氮燃烧技术原理
低氮燃烧技术，是指在燃烧过程中将NOx的产生控制在一定范围内的一种技术。

对于燃煤锅炉，低氮燃烧主要是指减少燃料中的氮化合物的生成量。

燃烧过程中，生成的NOx有两种形态：一种是NOX，一种是氮氧化物。

当燃烧器中的空气过剩系数与燃料种类、负荷、煤种等因素相匹配时，NOX就会很低；当燃烧过程中存在高温区时，温度较高时，燃料中氮化合物被氧化成氮氧化氮，这样NOX就会急剧升高；当燃烧过程中存在还原性气氛时，燃料中的氮氧化合物被还原成氮气；当燃烧器结构设计不合理，空气过剩系数过大或燃料种类与负荷不匹配时，燃烧器中的氧气过量系数过小，这时燃烧反应生成的氮氧会以NOX形式向空气中逃逸。

为减少NOX排放，国内外均采用降低燃料氮化合物生成量的方法来控制锅炉的NOx排放。

主要措施是优化燃烧过程、改进空气系统及改善燃烧条件等。

1.合理选择燃料及负荷
合理选择燃料是控制锅炉NOx生成量的有效途径。

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低NOx燃烧技术及典型低NOx燃烧器的结构原理

ｏｃｃｕｐｙｉｎｇａｌａｒｇｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｉｎｔｈｅｆｅｅｄｇａｓｉｓｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｃｏｒｅｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔ ’ Ｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎ
太原科技大学化学工程工艺专业，工程师，山西华兆煤化工有限第一作者简介：郭斌，男，１９８３年４月生，２００８年毕业于责任公司，山西省太原市，０３００２４．
ＴｈｅＡｎａｌｙｔｉｃＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＮａｔｕｒａｌ
ＧａｓＰｒｏｄｕｃｅｄｆｒｏｍｔｈｅＣｏｋｅＯｖｅｎＧａｓ
ＧＵｏＢｉｎ
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ，ｉｎＣｈｉｎａｔｈｅｒｅａｒｅｓｅｖｅｒａｌｓｅｔｓｏｆｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｏｊｅｃｔｓｏｆｓｙｎｔｈｅｔｉｃｎａｔｕｒａｌｇａｓｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄｆｒｏｍｔｈｅ
ｃｏｋｅｏｖｅｎｇａｓｇｏｉｎｇｉｎｔｏｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆ “ ｍｏｒｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｎｄｌｅｓｓｃａｒｂｏｎｉｎｆｅｅｄｇａｓ ”ｅｘｉｓｔｓｉｎｔｈｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｙｎｔｈｅｔｉｃｎａｔｕｒａｌｇａｓｐｒｏｄｕｃｅｄｒｆｏｍｔｈｅｃｏｋｅｏｖｅｎｇａｓ，ａｎｄｈｏｗｔｏｍａｋｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｕｓｅｏｆｔｈｅｈｙｄｒｏｇｅｎ

低氮燃烧的脱氮效率-概述说明以及解释

低氮燃烧的脱氮效率-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以是以下内容之一：1.1概述低氮燃烧技术是在保证燃烧过程中能量利用效率的同时，降低燃料燃烧产生的氮氧化物（NOx）排放的一种有效手段。

随着全球环境问题的日益突出，尤其是大气污染对人类健康和环境的危害越来越严重，低氮燃烧技术的研究与应用日益受到重视。

本文将重点探讨低氮燃烧的脱氮效率。

首先，将对低氮燃烧技术的原理进行简要介绍，包括燃料的燃烧过程、NOx的生成机理等。

其次，将详细阐述低氮燃烧技术的常用手段，包括气体调节、燃烧调控、燃烧器结构优化等。

在本文的结论部分，将对低氮燃烧的脱氮效率进行总结，并探讨未来低氮燃烧技术的发展前景。

通过对现有低氮燃烧技术的分析与比较，可以为进一步提高脱氮效率提供一定的指导和参考。

通过深入研究低氮燃烧技术的相关原理和应用，我们可以进一步了解如何优化燃烧过程以降低NOx排放，从而减少环境污染，保护人类健康。

此外，对未来低氮燃烧技术的展望也将为相关研究者提供前进方向，推动低氮燃烧技术的发展和应用。

1.2 文章结构文章结构部分的内容如下所示：文章结构本文主要包含以下几个方面内容：引言、正文和结论。

1. 引言引言部分将对低氮燃烧的脱氮效率进行概述，并介绍本文的目的和结构。

2. 正文正文将详细介绍低氮燃烧的原理和技术手段。

2.1 低氮燃烧的原理这一部分将对低氮燃烧的基本原理进行阐述。

包括通过调整燃烧方式、优化燃烧参数以及采用先进的燃烧技术等手段，降低燃烧过程中产生的氮氧化物排放。

2.2 低氮燃烧的技术手段这一部分将介绍低氮燃烧中常用的技术手段。

包括燃烧室设计优化、燃烧系统调节、燃料改进以及污染物后处理等多种手段，用于提高燃烧效率和降低氮氧化物排放。

3. 结论结论部分将对低氮燃烧的脱氮效率进行总结，并展望低氮燃烧的未来发展。

3.1 低氮燃烧的脱氮效率总结这一部分将对低氮燃烧的脱氮效率进行总结。

综合各种低氮燃烧技术手段的优劣，评估其在降低氮氧化物排放方面的效果，并提出相应的建议和改进措施。

低NOx燃烧器

低NOx燃烧器1、工业用低氮燃烧器(1)促进混合型低氮燃烧器其结构如下图所示：它是美国为阿波罗登月号着陆用发动机而设计的，由于燃料呈细流与空气垂直混合，故混合快而均匀，燃烧温度也均匀。

若干小火焰组成很薄的钟形火焰，很快被冷却，燃烧温度低。

火焰薄，烟气在高温区停留时间也短。

该燃烧器的特点是负荷变化50%～100%以内，火焰长度基本不变。

氮氧化物随过剩空气系数减少，降低不多。

在低过剩空气量下燃烧稳定，CO排量小。

适合中小型工业锅炉。

(2)分割火焰型低氮燃烧器最简单的形式是在喷嘴处开数道沟槽将火焰分割成若干个小火焰，如下图所示：由于火焰小，散热面积大，燃烧温度降低和烟气在火焰高温区的停留时间缩短，故抑制了氮氧化物的生成，一般可降低40%。

(3)烟气自身再循环型低氮燃烧器其结构如下图所示：利用燃气和空气的喷射作用将烟气吸入，使烟气在燃烧器内循环。

由于烟气混入，降低燃烧过程氧的浓度，降低燃烧温度，防止局部高温产生和缩短了烟气在高温区的停留时间。

(4)阶段燃烧型低氮燃烧器最简单阶段型低氮燃烧如下图所示：是空气进行分段供给。

也有燃料进行分段供给的，其效果比空气分段供给更好些。

(5)组合型低氮燃烧器组合型就是将上述方式进行组合，一般结构比较复杂。

下图是SNT型低氮燃烧器：其特征是:燃气从中心供入，空气以强旋转气流在燃气流周围供入。

在强空气旋转气流作用下，加速了燃气与空气的混合，增加了混合均匀性，促进了燃烧反应，防止局部高温的产生，使火焰具有均匀的较低的温度水平。

强烈的混合还可降低过剩空气，可在低过剩空气系数下实现完全燃烧。

空气的旋流，在火道出口产生回流区，形成烟气的自身循环，不仅起到稳定火焰和加速燃烧反应作用，同时降低燃烧区温度和氧气浓度的作用。

比较狭窄的圆柱形火道，可以防止燃气在高温火道内燃烧。

大量燃气流出火道后在火道出口处及炉膛内燃烧，火焰处于炉膛内，散热条件好，燃烧温度有所降低。

氮氧化物的生成实现了多种方法的抑制。

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低NOx燃烧器
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NOx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，[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，组织过浓燃烧，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。

一般常用低氮氧化物燃烧器简介
燃烧器是工业炉的重要设备，它保证燃料稳定着火燃烧和燃料的完全燃烧等过程，因此，要抑制NOx的生成量就必须从燃烧器入手。

根据降低NOx的燃烧技术，低氮氧化物燃烧器大致分为以下几类：
1．阶段燃烧器
根据分级燃烧原理设计的阶段燃烧器，使燃料与空气分段混合燃烧，由于燃烧偏离理论当量比，故可降低NOx的生成。

2．自身再循环燃烧器
一种是利用助燃空气的压头，把部分燃烧烟气吸回，进入燃烧器，与空气混合燃烧。

由于烟气再循环，燃烧烟气的热容量大，燃烧温度降低，NOx减少。

另一种自身再循环燃烧器是把部分烟气直接在燃烧器内进入再循环，并加入燃烧过程，此种燃烧器有抑制氧化氮和节能双重效果。

3．浓淡型燃烧器
其原理是使一部分燃料作过浓燃烧，另一部分燃料作过淡燃烧，但整体上空气量保持不变。

由于两部分都在偏离化学当量比下燃烧，因而NOx都很低，这种燃烧又称为偏离燃烧或非化学当量燃烧。

4．分割火焰型燃烧器
其原理是把一个火焰分成数个小火焰，由于小火焰散热面积大，火焰温度较低，使“热反应NO”有所下降。

此外，火焰小缩短了氧、氮等气体在火焰中的停留时间，对“热反应NO”和“燃料NO”都有明显的抑制作用。

5．混合促进型燃烧器
烟气在高温区停留时间是影响NOx生成量的主要因素之一，改善燃烧与空气的混合，能够使火焰面的厚度减薄，在燃烧负荷不变的情况下，烟气在火焰面即高温区内停留时间缩短，因而使NOx的生成量降低。

混合促进型燃烧器就是按照这种原理设计的。

6．低NOx预燃室燃烧器
预燃室是近10年来我国开发研究的一种高效率、低NOx分级燃烧技术，预燃室一般由一次风（或二次风）和燃料喷射系统等组成，燃料和一次风快速混合，在预燃室内一次燃烧区形成富燃料混合物，由于缺氧，只是部分燃料进行燃烧，燃料在贫氧和火焰温度较低的一次火焰区内析出挥发分，因此减少了NOx的生成。