低NO_x燃气燃烧器结构设计及性能试验

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低氮燃气燃烧技术及燃烧器设计进展

低氮燃气燃烧技术及燃烧器设计进展摘要：在高温燃烧过程中，氮氧化物的排放污染一直是业界关注的焦点。

这部分气体不仅稳定性较差，而且大多能够在湿热环境中转变为NO与NO₂，从而给人们的生命财产带来威胁。

随着技术的成熟，低氮燃烧技术开始以其环保效益高、清洁无污染受到了一致好评。

在本文中，笔者分析了高温燃烧中氮氧化物的生成原理以及影响因素，并在此基础上探讨了如何控制氮氧化物的排放，以供参考。

关键词：低氮燃烧；燃烧器设计；技术进展引言近些年我国的化工行业得到了长足的发展，高温燃烧在各生产领域均有着突出的贡献。

尤其是天然气等能源的普及推广，虽然很大程度上改善以往的三废排放问题，但氮污染的问题仍未有效缓解。

究其原因，主要是以往的燃烧技术存在一刀切的问题，没有针对不同介质来调整燃烧方案。

由此可见，在低氮燃烧技术中分层燃烧的个性化方案是重要突破口，同时兼顾燃尽的火焰长度，才能真正实现减小高温燃烧的氮污染。

一、氮氧化物的控制原理（一）气体燃料的特点气体的高温燃烧基本不会发生相态变化，因此其主要包括混合、升温以及燃烧3个阶段。

从燃烧温度来看，气体燃烧的过程温度普遍较高。

业界常见的氢气与液化气燃烧的问题均不低于2000℃，而目前对环境最友好的天然气在燃烧的过程中温度也高达1700℃。

除此之外，气体燃烧的反映速率也较其他模式快，往往就存在回火的现象。

一旦气体的排放速度小于反应速率，那么火焰就会影响到火孔内的环境，严重的可能会造成气源爆炸。

（二）氮氧化物的影响因素关于气体燃烧的氮氧化物研究已有十数年的努力，根据学术成果表明氮氧化物可按照生产方式的不同归类为热力型、快速型两个大类。

其中热力型所产生的氮氧化物含量更多，但快速型氮氧化物的生产也不容忽视。

而在以往的燃烧器设计中，技术人员往往顾此失彼导致技术应用达不到预期的效果。

热力型顾名思义就是在火焰区域生产的氮氧化物，因此很容易受到温度的影响。

从业界实践的经验来看，当火焰温度超过1800℃时氮氧化物的生成量会出现井喷式的增长。

低nox燃气燃烧技术研究进展

烧温度高于１５００ ℃ 时ꎬ热力型ＮＯｘ呈指数型增长ꎬ温度是影响ＮＯｘ生成的最重要因素ꎮ 根据ＮＯｘ产
生机理ꎬ低ＮＯｘ燃烧技术的实质是降低最高燃烧温度ꎬ控制燃烧区燃料浓度以及氧浓度ꎬ缩短烟气在
高温区的停留时间ꎬ破坏ＮＯｘ生成的最佳条件ꎬ最终抑制ＮＯｘ的生成ꎮ 低ＮＯｘ燃烧技术一定程度降低
展前景ꎮ 但随着国家对大气污染物的控制更加严格ꎬ控制气体燃料燃烧过程中ＮＯｘ的生成至关重要ꎮ
笔者介绍了不同种类ＮＯｘ的产生机理及影响因素ꎬ并基于ＮＯｘ的产生机理提出控制措施ꎬ分析目前应
用较广泛的燃气燃烧技术的低氮原理及应用现状ꎬ最后提出燃气燃烧器应用的展望ꎮ 燃气燃烧过程
中主要以热力型ＮＯｘ及快速型ＮＯｘ为主ꎬ温度和过量空气系数是影响ＮＯｘ生成的主要影响因素ꎮ 燃
ＣＵＩＭｉｎｇｓｈｕａｎｇ１ꎬ２ꎬ３ ꎬＬＩＸｉａｏｊｉｏｎｇ１ꎬ２ꎬ３ ꎬＭＩＡＯＰｅｎｇ１ꎬ２ꎬ３ ꎬＺＨＥＮＧＸｉａｎｇｙｕ１ꎬ２ꎬ３ ꎬＸＩＮＧＷｅｎｚｈａｏ１ꎬ２ꎬ３ ꎬＳＯＮＧＱｉａｎｇ４
(１.ＣｈｉｎａＣｏａｌＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏｍｐａｎｙｏｆＥｎｅｒｇｙＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎꎬＢｅｉｊｉｎｇ１０００１３ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＨｉｇｈＥｆｆｉｃｉｅｎｔ
第２６卷第２期
２０２０年
洁净煤技术
ＣｌｅａｎＣｏａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ３月ＶｏｌFra bibliotek２６Ｎｏ２
Ｍａｒ.
２０２０
低ＮＯｘ燃气燃烧技术研究进展
崔名双１ꎬ２ꎬ３ ꎬ李小炯１ꎬ２ꎬ３ ꎬ苗鹏１ꎬ２ꎬ３ ꎬ郑祥玉１ꎬ２ꎬ３ ꎬ邢文朝１ꎬ２ꎬ３ ꎬ宋强４

低氮燃烧器技术规范

成断续的几处。 3.3.7 按图纸要求进行焊接，确保焊接件各类尺寸的正确性；焊后不允许有明显的变形，确保安装尺寸正确，必要时焊后应对工件进行校正。 3.3.8 焊缝宽度要均匀，最大宽度 Cmax 和最小宽度 Cmin 的差值，在任意 50MM 范围内不得大于 4MM，整个焊缝长度范围内不得大于 5MM； 3.3.9 焊缝与母材之间应平滑过渡，以减少应力集中，焊缝余高不应太大，一般为 0~3MM。 3.3.10 图纸上未标注焊接后磨平粗糙度的焊缝磨平后表面粗糙度为 Ra12.5。 3.4 装配： 3.4.1 装配前应领会设计意图，清楚介质的流向、耐磨层的朝向、焊接装配间隙等要符合图纸要求。 3.4.2 燃烧器的安装角号，上下左右位置必须符合设计要求，不允许出现装错，装反现象。 3.4.3 燃烧器内同一轴线的各部件组装后，未注同轴度偏差≤φ3 3.4.4 筒体端面，喷口端面与轴线垂直，允许偏差＜2mm。 3.4.5 摆动喷嘴与风箱口的单边间隙约 12～16mm。 3.4.6 装配后间隙应按设计图纸规定进行严格控制。装配间隙应调整均匀，以防止运行中，间隙窜动偏向一侧而造成摆动卡涩。 3.4.7 装配后应达到： 3.4.7.1 各摆（转）动装置动作灵活，位置准确。无任何卡、擦、碰等异常现象。 3.4.7.2 喷口摆动幅度应达到设计图样的规定，摆动角度和二次风门的实际开度与调节机构指示位置一致，操作装置应灵活可靠。 3.4.7.3 燃烧器装配时，所有转动轴孔处涂以耐高温的润滑剂。 3.4.7.4 对于有摆动要求的煤粉燃烧器，为了确保喷嘴能自由摆动，一次风室喷嘴，煤粉喷嘴与密封板之间装配后间隙除图样规定的之外应按图 13 所示间隙严格控制。
风管法兰端面与风管轴心线的垂直度（见图 9） f
法兰上相邻两螺孔中心距偏差（见图 7）

利雅路 RS E ULX 系列超低 NOx 燃气燃烧器产品手册说明书

整体式超低 N O x 燃气燃烧器RS/E ULX 系列产品概览A Carrier Company RS/E ULX 系列 | 整体式超低 NOx 燃烧器氮氧化物排放能够低于40mg/Nm 3 @ 3,5% O 2（无 FGR, 需要合适的炉膛尺寸）对于一些应用，NO x 排放可以达到 30mg/Nm 3 @ 3.5% O 2 以下，但需要利雅路工程师确认。

超低 NOX整体式燃气燃烧器RS 68 - 510/E ULX 系列2RS 68/E ULXRS 120/E ULXRS 200/E ULXRS 310/E ULXRS 510/E ULX3RS/E ULX 系列 | 整体式超低 NOx 燃烧器为了满足日益增长的对极低 NOx 排放的要求，利雅路基于创新的 ULX 燃烧技术，开发了整体式的新系列燃烧器。

ULX 燃烧技术可以控制燃烧过程中产生的烟气量，从而达到最严格的排放限制。

在无需FGR装置以及从烟囱到燃烧器管道的情况下，ULX 燃烧技术可以使得氮氧化物排放低于40mg/Nm3 @3.5% O2 (无FGR，需要合适的炉膛尺寸)。

对于一些应用，NOx排放可以达到30mg/Nm3 @ 3.5% O2 以下，但需要利雅路工程师确认。

近年来，由于污染大幅度增加，全球各地特别是所有高度工业化国家，都对产品的性能、能效和排放物的减排更加关注。

ULX 燃烧技术—环境可持续发展的新里程碑新型 ULX 燃烧头采用燃气分级燃烧和废气内部再循环技术，极大地降低了 NOx 排放。

这种新型燃烧头体现了利雅路产品一贯的坚固性和可靠性。

集成的燃烧器数字控制系统，通过独立的伺服马达，可以控制每个出力点的空气和燃料比例，以达到非常低的 NOx 排放，同时使燃烧器保持极高的运行可靠性和安全性。

4>使用 ULX 燃烧技术后，无需再安装 FGR 系统通常所需要的管道系统，因此燃烧器的安装也更加方便。

>无需在锅炉房中安装管道，可以节省空间、时间和安装成本。

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

四通道低NOx燃烧器冷态模拟与试验研究的开题报告

四通道低NOx燃烧器冷态模拟与试验研究的开题报告一、选题背景随着汽车和工业生产的不断发展，排放的NOx成为环境中的主要污染物之一。

因此，开发低NOx燃烧器成为当今社会亟需解决的环保问题。

四通道低NOx燃烧器具有运行稳定、NOx排放低等优点，但其设计与优化需要依赖计算机模拟和试验研究。

二、研究内容及目的本文将采用计算机模拟和试验研究相结合的方法，对四通道低NOx燃烧器进行冷态模拟与试验研究。

主要研究内容包括：1. 基于CFD计算方法进行四通道燃烧器的冷态模拟，探究燃料喷射参数对其燃烧效果的影响；2. 建立四通道低NOx燃烧器的试验平台，进行实际的试验研究，探究不同工况下燃烧器的NOx排放和燃烧效率；3. 通过对模拟和试验结果的分析比较，得出改进设计方案的建议，提高燃烧器的效率和降低NOx排放。

通过以上研究，旨在实现对四通道低NOx燃烧器的深入理解和优化设计，为环保和工业生产做出贡献。

三、研究方法1. 建立四通道低NOx燃烧器的三维CFD模型，对其进行冷态模拟分析，研究不同燃料喷射参数下的燃烧效果；2. 构建四通道低NOx燃烧器的试验平台，进行不同工况的试验研究，测试其NOx排放和燃烧效率；3. 通过对模拟和试验结果的分析比较，提出改进设计方案，通过模拟验证和试验实验验证方案的有效性，优化四通道低NOx燃烧器的设计，提高燃烧效率和降低NOx排放。

四、研究意义1. 探究四通道低NOx燃烧器的燃烧机理，为其后续优化设计提供理论依据和技术支撑；2. 通过对四通道低NOx燃烧器的设计优化，提高其燃烧效率和降低NOx排放，实现环境保护和节能减排目标；3. 推动燃烧器技术的不断发展和创新，为工业生产提供更加可靠、高效、环保的解决方案。

五、研究计划本研究计划分为以下四个阶段：1. 文献调研与资料收集：调研已有的四通道低NOx燃烧器研究成果，收集相关技术资料和论文文献；2. 建立四通道低NOx燃烧器的CFD模型，并对其进行冷态模拟分析，评估其燃烧效果；3. 构建四通道低NOx燃烧器的试验平台，进行不同工况下的试验研究，测试其NOx排放和燃烧效率；4. 通过对模拟和试验结果的分析比较，提出改进设计方案，验证其有效性，为燃烧器的优化设计提供科学依据和技术支撑。

玻璃窑炉新型低NOx燃烧系统设计及配套方案

在玻璃熔窑燃烧系统设计中，燃烧器的设计与选用至关重要，是玻璃企业过程减排的关键影响因素之一，过程减排的关键是整体有效的NOx燃烧系统设计及配套技术方案。

燃烧器的选用：玻璃熔窑用天然气燃烧器是为玻璃原料熔化提供必要的、充分的热量的装备。

燃烧器形成的火焰形状、质量直接影响玻璃窑炉单位能耗、熔化率、玻璃质量、烟气中NOx生成量等。

我司设计的新型低NOx燃烧器，可根据实际生产需求通过调整适宜的燃烧器上倾角度和燃料流量实现对火焰形状的精准调节，无需引射气，如图1所示。

图1 新型低NOx燃烧器该天然气燃烧器是一种双火焰节能燃烧器，其技术原理、特点及适用性为：技术原理，玻璃窑炉烟气中NOx主要为热力型NOx，由空气中的氮气和燃烧过程中多余的氧气在高温下发生反应形成。

使燃料在同一窑炉中在相对分散的温度制度下进行燃烧反应，形成分阶段燃烧，第一阶段为贫氧（富燃料）燃烧，由于缺少助燃介质产生NOx的量较少；第二阶段，燃料在后期离开窑炉前继续与空气反应形成完全燃烧，由于温度相对低不易形成热力型NOx，且还能减少过剩空气系数，此技术为“玻璃熔窑低氮排放分阶段燃烧技术”。

特点及适用性：依据上述技术原理，该天然气燃烧器进行了特殊喷嘴结构设计，同时通过调节燃烧器体内外腔燃气的流通截面积，使内外喷嘴气体流量与喷出的速度随之不同，火焰长度长短可根据需要自由调节，形成燃料的分阶段燃烧过程，避免局部高温的同时可降低过剩空气系数，达到燃料在低NOx排放下充分燃烧的目的，并且在确保大碹和胸墙不被火焰冲刷的前提下能够改善熔化状况，降低能耗。

该燃烧器适用于各种类型烧天然气的玻璃熔窑。

燃烧控制阀组：燃烧控制阀组需要设置必要的天然气压力检测控制单元、天然气流量检测控制单元、天然气换向控制单元等以满足生产工艺要求。

同时还应考虑：一是对每支燃烧器都可以单独控制，而不是每侧进行控制，这样可以精准控制每支燃烧器的流量，使火焰达到理想燃烧状态，从而减少NOx的产生，节约能耗；二是燃气的流量和助燃风的流量要转化成标准状态，做比较精确的测量，为化学计量式燃烧做准备。

湄洲湾火电厂~#1炉NO_X调整试验和分析

湄洲湾火电厂#1炉NO X 调整试验和分析陈陶锴(湄洲湾火电厂,福建莆田351100)摘要:介绍了湄洲湾火电厂进行#1炉NO X 专项调整试验,对数据进行分析,得出NO X 与内外调风器、燃尽风开度、过剩空气系数、炉膛温度的关系,确定降低NO X 排放的主要运行调整参数。

关键词:NO X 排放指标;锅炉负荷;燃尽风;锅炉氧量中图分类号:TK223.7+2文献标识码:B文章编号:1006-0170(2007)01-0032-04FUJIAN DIAN LI YU DIANG ONG第27卷第1期2007年3月IS S N 1006-0170CN 35-1174/TMNO X 是燃煤电厂的主要大气污染物,它能直接危害人体健康、破坏臭氧层、形成酸雨和造成温室效应。

根据GB 13223—2003《火电厂大气污染物排放标准》,火电厂NO X 排放浓度必须小于650mg /m 3。

为了找出降低NO X 的有效手段,湄洲湾火电厂进行了#1号锅炉的NO X 调整试验。

通过试验和分析,探寻了本厂锅炉NO X 排放主要影响因素。

指导了本厂同型号#2锅炉的NO X 控制。

1福斯特惠勒公司对冲锅炉燃烧技术特点湄洲湾火电厂锅炉由西班牙福斯特惠勒公司(简称FW )制造,为亚临界压力、自然循环、平衡通风燃煤汽包炉,锅炉设计额定蒸发量1122t/h 。

锅炉炉膛的前、后墙共布置了16只低NO X 可控流(CF )低NO X 燃烧器,前、后墙各8只,并沿炉膛高度分为上下两排布置,前后墙水平方向上每排共布置4只燃烧器。

燃烧器结构如图1所示。

燃烧器装有内、外两级调风器,二次风通过两级调风器进入炉膛。

调风器内装有可调叶片,用于改变气流的方向和大小,并使流过的气流产生旋转。

火焰峰面位置及火焰形状均可通过调节内外两级调风器来控制。

燃烧器上方布置有燃尽风(OFA )风口,前、后墙各6只,共12只,这是为了控制NO X 的排放水平以及煤粉颗粒的充分燃尽而设的。

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低ＮＯｘ燃气燃烧器结构设计及性能试验
姬海民，李红智，姚明宇，聂剑平
（）西安Leabharlann 工研究院有限公司，陕西西安７１００３２［摘要］燃气燃烧器所产生的氮氧化物以热力型和快速型为主，在分析了燃气低氮燃烧机理的基础上，融合了亚音速超混合、旋流对冲非线性动力学以及分级浓淡燃烧等技术，成功设计开发出一种低氮燃气燃烧器，并在某天然气锅炉上实施了改造。通过改造前、后的性能对比试验，分析了锅炉负荷、中心燃气和中心风以及燃气喷枪旋转偏角等关键参数对燃气燃烧器ＮＯｘ排放特性的影响。结果表明，在全工况范围内，该低氮燃气燃烧器ＮＯｘ排放均低于
第４４卷第２期２０１５年２月
热力发电
ＲＭＡＬＰＯＷＥＲＧＥＮＥＲＡＴＩＯＮＴＨＥ
Ｖｏｌ．４４Ｎｏ．２Ｆｅｂ．２０１５

５］。区停留时间，使燃料与空气得到更好混合［
１— 旋流叶片调节装置２— 燃气环形集箱３— 外弱旋对冲燃气喷枪４— 箱壳５— 旋流叶片６— 中心稳燃燃气喷枪７— 中心风筒０— 外风筒８— 内风筒９— 内强旋对冲燃气喷枪１１— 外风门１２— 内风门１
３３／的要和工业锅炉的ＮＯｍ００ｍｇｘ排放不高于１。，求因此急需开发出新型的高效低ＮＯｘ燃气燃烧
１设计理念
燃料燃烧过程中产生的ＮＯｘ主要包括燃料型、热力型和快速型３种。煤燃烧主要以燃料型ＮＯｘ为主，而气体燃料中的氮含量很少，燃气燃烧产生的ＮＯｘ主要为热力型和快速型。热力型ＮＯｘ是指在）（高温环境下１００ ℃以上空气中大量的氮被氧化４控制燃烧温度是控制燃烧过程中热力型成ＮＯｘ，
１１６
热力发电
２０１５年
快速型ＮＯＮＯｘ的关键；ｘ指燃烧时空气中的氮和当炉等反应生成ＮＯ燃料中的碳氢离子团（ＣＨ）ｘ，膛温度较高时，产生的快速型ＮＯ可以忽ｘ很少，
３］，但当温度较低时，略［在富燃料还原区，快速型［４］，即控制炉膛温度和燃料与助燃ＮＯｘ占主导地位
（，，）Ｘｉ＇ａｎＴｈｅｒｍａｌＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．Ｌｔｄ．Ｘｉ＇ａｎ７１００３２，Ｃｈｉｎａ
：ＡａｓｂｕｒｎｅｒｓａｒｅｍａｉｎｌｔｈｅｒｍａｌＮＯｒｏｍｔＮＯｂｓｔｒａｃｔＮｉｔｒｏｅｎｏｘｉｄｅｓｅｍｉｔｔｅｄｆｒｏｍｎｄＯｎｔｈｅｂａｓｉｓｇｙｐｐｇｘａｘ．，ａａｏｆａｎａｌｚｉｎｔｈｅｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｉｎｌｏｗＮＯｓｂｕｒｎｅｒａｌｏｗＮＯｓｂｕｒｎｅｒｗａｓｄｅｓｉｎｅｄｉｎｙｇｇｘｇｘｇ，ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｓｕｂｓｏｎｉｃｓｕｅｒｍｉｘｉｎｏｏｓｅｄｓｗｉｒｌｎｏｎｌｉｎｅａｒｄｎａｍｉｃｓａｎｄｂｉａｓｅｄｓｔａｅｄｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｐｇｐｐｙｇ，ｅｒａｓｆｉｒｅｄｂｏｉｌｅｒ．ＢｃａｒｒｉｎｏｕｔｅｒｆｏｒｍｅｄｏｎａｎａｔｕｒａｌｔｅｃｈｎｏｌｏＭｏｒｅｏｖｅｒｒｅｌａｔｉｖｅｒｅｔｒｏｆｉｔｔｉｎｗａｓ－ｐｇｙｙｇｐｇｙ．ｇ，ｆｏｒｍａｎｃｅｔｅｓｔｓｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｔｈｅｒｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｃｅｒｔａｉｎｋｅａｒａｍｅｔｅｒｓｓｕｃｈａｓｂｏｉｌｅｒｙｐ，，ｕｎｓｏｎＮＯａｓａｓｃｅｎｔｒａｌａｉｒｆｌｏｗｒａｔｅｓａｎｄｒｏｔａｔｉｏｎａｎｌｅｏｆｍｉｓｓｉｏｎｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉａｔｅｄ．ｌｏａｄｃｅｎｔｒａｌｇｇｇｇｇｘｅ，，ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｒｅｖｅａｌｔｈａｔｗｉｔｈｉｎｔｈｅｗｈｏｌｅｏｅｒａｔｉｎｒａｎｅｓＮＯａｓｂｕｒｎｅｒｄｅｖｅｌｏｅｄａｍｉｓｓｉｏｎｆｒｏｍｔｈｅ－ｐｇｇｇｐｘｅ３／ｗｂｏｖｅｃａｎｂｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｅｌｏｗ１００ｍｍ，ｈｉｃｈｆｕｌｆｉｌｌｓｔｈｅｌａｔｅｓｔｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｒｏｔｅｃｔｉｏｎｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．ｇｐｑ：，，，ＫｅｗｏｒｄｓａｓｂｕｒｎｅｒｓｔａｅｄｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎＮＯｍｉｓｓｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｎ，ｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｅｘｅｒｉｍｅｎｔｇｇｇｐｐｘｅｙ气体燃料具有燃烧效率高和低污染排放的特点，其作为清洁能源广泛应用于电力、化工、冶金、建材等行业的工业炉（窑）及锅炉中。目前，国内传统／的燃气燃烧器ＮＯ００ｍｍ左ｇｘ排放大多都在３［［１］２］右，不符合ＧＢ１３２２３—２０１１中规定的电站锅炉
器以满足最新的环保标准。
收稿日期：２０２０１４４４－－）基金项目：中国华能集团科研项目（Ａ２ＪＫ０６１Ｚ－－Ｈ，作者简介：姬海民（男，硕士研究生，主要研读方向为锅炉节能环保改造、烟气余热回收与利用。９８９—）１：１ａｉｌＥ－ｍ５０２９２０３６１７＠１６３．ｃｏｍ
３，／满足最新的环保要求。００ｍｍ１ｇ［关键词］燃气燃烧器；分级燃烧；结构设计；性能试验ＮＯｘ排放；
（）［文献标识码］中图分类号］ＴＫ文章编号］３００２２３．２３［００２３６４２０１５０２１１５４１Ｂ［－－－［／３ＤＯＩ编号］０．３９６９．ｉｓｓｎ．１００２３６４．２０１５．０２．１１５１－ｊ
空气在炉膛中均匀地混合燃烧是控制燃烧过程中快速型ＮＯ从降低热力型和快速型ｘ的关键。据此，合理优化燃料与助燃空气的混合ＮＯｘ的角度出发，过程，使得燃料与助燃空气在整个炉膛内尽可能均匀的分布，消除炉膛局部高温是燃气超低氮燃烧的核心技术。目前传统的低氮燃气燃烧器一般采用分级分段燃烧、浓淡燃烧、烟气再循环等低氮燃烧技术，这些但无法满足技术虽然在一定范围内也能降低ＮＯｘ，现有环保标准的要求。本文设计的低ＮＯｘ燃气燃烧器在现有技术的基础上，融合了亚音速超混合、强弱旋非线性旋流对冲动力学以及浓淡分级燃烧等最先进的超低氮燃烧技术，消除炉膛局部高温区，使燃料在偏离化学当量比条件下燃烧，缩短烟气在高温
ＳｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｅｘｅｒｉｍｅｎｔｆｏｒａｌｏｗＮＯｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｎａｎｄｓｂｕｒｎｅｒａｘｇｐｐｇ
，，ＪＩＨａｉｍｉｎＬＩＨｏｎｚｈｉＹＡＯＭｉｎｕ，ＮＩＥＪｉａｎｉｎｇｇｙｐｇ
图１燃气超低氮燃烧器整体设计示意ｉ．１ＴｈｅｏｖｅｒａｌｌｄｅｓｉｎｄｉａｒａｍｏｆｕｌｔｒａｌｏｗＮＯｓｂｕｒｎｅｒＦａｘｇｇｇｇ
２结构设计
本文设计的燃气超低氮燃烧器如图１、图２所示。该燃烧器采用燃料和空气多分级可调低氮燃烧技术，空气和燃料均被分为３级，即中心回流和稳燃区域、主燃烧旋流强化区域及燃气对冲燃尽区域。这３个区域分别对应中心燃气喷枪、内强旋燃气喷大切枪和外弱旋燃气喷枪。内强旋燃气喷口成４５ ° 角设计，与旋流风旋转方向相反；外弱旋燃气喷口成小切角设计，与直流风配合；中心燃气只占总燃０ ° １／，设计流速为２中心燃气速度料量的４％，０～３０ｍｓ远低于外围强弱旋流对冲燃料枪，与回流的热烟气组合，以保证燃烧器在降低ＮＯｘ生成量的同时实现主燃低负荷稳燃。内强旋和外弱旋燃气各占４８％，，／，速度达到２接近气压力达到１２０ｋＰａ００～３００ｍｓ亚音速状态，内强旋燃气与４外弱５％旋流风混合，旋燃气与３使得燃气与助燃空气充５％直流风混合，分混合，形成多股多层次火焰，以提高燃烧效率，减少局部高温火焰区域，从而大大降低热力型ＮＯｘ的生成。通过强旋流形成中心高温烟气回流区，从而配合中心燃气和中心风，达到低负荷稳定燃烧的目的。另外，通过内外风门开度调节各级风量，从而根据锅炉负荷合理配风，实现较高的负荷可调性。