低nox燃烧器
新型双分级低NOx直流燃烧器的应用
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新 型 双 分 级 低 Ｎ
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燃 烧 器 ｌ ； 『 应 用
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１ 望 亭 发 电厂 ， 苏 苏 州 ２ ５ ５ ． 江 １１５
２ 西安热 工研 究 院有限 公 司 ， 西 西安 ． 陕
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烧技 术 结合 ， 以降低 ＮＯ 可 排放 量 约 ３ ， ０ 飞灰 可燃 物 的增加 幅 度 小 于 ｌ ， 烟 温度 ％ 排 的 变化 小 于 ３℃ ， 炉 效率 变化 小于 ０ １ ， 锅 ． 具有 良好 的应 用前景 。
［ 关
键
词 ］ 直流 燃烧 器 ； 双分级 ； 级燃烧 ； 料分 级 ； 气分级 ；ＮＯ 分 燃 空 排放 量
锅炉低氮燃烧器改造
锅炉低氮燃烧器改造作者：李伟刘帅点击：1399浅论HG-1020/18.58-YM型自然循环锅炉低氮燃烧器改造1 概述大唐鲁北发电有限责任公司 2×330MW机组分别与2009年9月、2009年12月投产运行，锅炉采用哈尔滨锅炉厂有限责任公司根据美国ABB-CE燃烧工程公司技术设计制造的HG-1020/18.58-YM23型自然循环锅炉。
锅炉燃烧系统采用水平浓淡煤粉燃烧技术，烟气中氮氧化物含量在600mg/Nm³左右。
随着国家对火电厂节能减排高度重视，环保标准将越来越高。
根据《火电大气污染排放标准》要求，2014年1月1日起现有发电厂锅炉NOx排放浓度限值不大于100mg/Nm3。
本着对社会负责，对企业负责的态度，大唐鲁北发电有限责任公司决定对本工程配套建设脱硝装置，脱硝装置投产后机组NOx排放浓度将降至排放标准以下。
按照脱硝工程设计要求，需对我公司燃烧器系统进行改造，将锅炉出口NOx排放浓度降低至200 mg/Nm3以下。
本文列举了大唐鲁北发电有限责任公司针对以上问题做出的相对应改造以及取得的效果。
2 设备简介2.1工作原理大唐鲁北发电有限责任公司2×330MW机组锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司根据美国ABB-CE燃烧工程公司技术设计制造的，配330MW汽轮发电机组的亚临界、一次中间再热、燃煤自然循环汽包锅炉，型号为HG-1020/18.58-YM23。
１号机组2009年9月投产，2号机组2009年12月投产。
锅炉燃烧系统采用摆动式燃烧器，燃烧器为四角布置，共5层分别对应5台磨煤机（由下往上依次是A、B、C、D、E）燃烧器四周通有周界风，在AB、BC、DE层布置由三层机械雾化油枪，燃用＃0轻柴油，按锅炉30％BMCR负荷设计，单支最大用油量1.68t/h。
本燃烧器采用水平浓淡煤粉燃烧技术，以提高锅炉低负荷运行的能力，燃烧器可以上下摆动，其中一次风喷嘴可上下摆动20度，二次风喷嘴可上下摆动30度，顶部燃尽风喷嘴可向上摆动30度，向下摆动5度。
低氮燃烧介绍
低氮燃烧介绍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 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。
水泥窑低氮燃烧改造方案
低氮燃烧建设方案低氮燃烧器工艺流程燃料型 NOx 是在煤粉着火的阶段生成的，改变燃烧器结构来改变燃烧方式降低 NOx 的生成是非常实用的脱硝方法。
据统计低 NOx燃烧器一般可以降低 35%的氮氧化物。
相对于传统的燃烧方式，低NOx 燃烧器是通过时间上延迟燃料、空气的混合，在空间上隔离燃料、空气的过早充分接触，以营造一个富燃料、缺氧的燃烧环境。
这样推迟了氧气的供给，会延迟焦炭的燃尽，造成火炬拉长，峰值温度低，再加上这种长火焰对外辐射散热的面积大，整体的温度低，减少热力型 NOx 的生成。
空气分级燃烧工艺流程水泥窑炉空气分级燃烧是目前最为普遍的降低 NOx 排放的燃烧技术之一。
其基本原理如图 6.2-1 所示。
将燃烧所需的空气量分成两级送入，使第一级燃烧区内过量空气系数小于 1，燃料先在缺氧的富燃料条件下燃烧，使得燃烧速度和温度降低，从而降低了热力型 NOx的生成。
同时，燃烧生成的 CO 与 NOx 发生还原反应，以及燃料氮分解成中间产物（如 NH、CN、HCN 和 NHx 等）相互作用或 NOx还原分解，从而抑制了燃料型 NOx 的生成，具体反应如下：2CO + 2NO → 2CO2 + N2（1）NH + NH → N2 + H2 NH + NO → N + OH（2） （3）在二级燃烧区（燃尽区内，将燃烧用空气的剩余部分以二次空气的形式输入，成为富氧燃烧区。
此时，空气量增多，一些产物被氧化生成 NOx，但因温度相对常规燃烧较低，因而总的 NOx 生成量不高，具体反应如下：CN + O → CO + NO（4）分级燃烧脱氮技术具有以下优点：有效降低的 NOx 排放，可达到 25～30％的 NOx 脱除率；无运行成本，且对水泥正常生产无不利影响；无二次污染，分级燃烧脱氮技术是一项清洁的技术，没有任何固体或液体的污染物或副产物生成；空气分级燃烧系统分级燃烧脱氮系统主要包含：三次风管调整和改造、脱氮风管配置、C4 筒下料调整、煤粉储存、输送系统、分解炉用煤粉燃烧器和相应的电器控制系统，其分解炉调整如图所示。
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。
低氮燃烧器 尾气指标
低氮燃烧器尾气指标
低氮燃烧器是一种专门设计用于降低燃烧过程中产生的氮氧化物（NOx）排放的燃烧设备。
尾气指标是评估燃烧器性能的重要参数之一，通常包括氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、颗粒物（PM）等排放物的含量。
低氮燃烧器的尾气指标主要受到燃料类型、燃烧器设计、操作方式等因素的影响。
首先，低氮燃烧器的设计和优化是降低NOx排放的关键。
通过优化燃烧器内部空气和燃料的混合，控制燃烧温度和时间，可以有效降低NOx的生成。
其次，燃料的选择也会影响尾气指标。
一些低氮燃烧器专门设计用于特定类型的燃料，例如天然气、液化石油气等，这些燃料在燃烧过程中可以减少NOx的生成。
此外，燃烧器的操作方式也对尾气指标有影响。
例如，通过优化燃烧器的点火和燃烧控制系统，可以实现燃烧过程的稳定性，从而降低NOx排放。
除了NOx之外，低氮燃烧器也通常能够降低CO和PM的排放。
CO是不完全燃烧产生的有害气体，而PM是指空气中的固体颗粒物，它们的排放也是尾气指标的重要组成部分。
综上所述，低氮燃烧器的尾气指标受多种因素影响，包括燃烧
器设计、燃料类型和操作方式等。
通过优化这些因素，可以实现降
低NOx、CO、PM等排放物的目标，从而达到环保和节能的效果。
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。
低氮燃烧技术
低NOx燃烧技术简介一概述：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。
二低NOx燃烧技术方法：1、空气分级燃烧空气分级法是将燃烧用的空气分阶段送入,进行“缺氧燃烧”和“富氧燃尽”,使其避开温度过高和大过剩空气系数同时出现,降低NOx的生成。
在“缺氧燃烧”阶段,由于氧气浓度较低,燃料的燃烧速度和温度降低,抑制了热力型NOx生成；由于不能完全燃烧,部分中间产物如HCN和NH3会将部分已生成的NOx还原成N2,从而抑制了燃料NOx的排放；然后在将燃烧所需空气的剩下部分以二次风形式送入,即“富氧燃尽”阶段,虽然空气量多,但此阶段的温度已经降低,新生成的NOx量十分有限,因此总体上NOx的排放量明显减少。
2、燃料分级燃烧燃料分级法是把燃料分为两股或多股燃料流,这些燃料流经过三个燃烧区发生燃烧反应。
把80%-85%的燃料送入主燃烧区进行富氧燃烧,余下15%-20%经主燃烧器上部送入再燃烧区,在空气系数小于1的条件下进行缺氧燃烧,主燃烧区产生的NOx被还原,从而减少NOx的排放量；为减少不完全燃烧需加空气进行燃尽。
3、烟气再循环燃烧烟气再循环法是在锅炉的空气预热器前抽取一部分低温烟气直接送入炉膛,或渗入一次或二次风中,降低氧浓度、火焰温度,使NOx的生成受到抑制,降低NOx 的排放。
将部分低温烟气直接送入炉内或与空气一次风或与二次风混合后送入炉内,因烟气的吸热和对氧浓度的稀释作用,会降低燃烧速度和炉内温度,因而减少了热力型NOx。
三低NOx燃烧器根据上述低NOx燃烧技术,我公司引进开发出以下型号的低NOx燃烧器：1、HDRB型低NOx燃烧器；2、HHT-NR型低NOx燃烧器；3、HXCL型低NOx燃烧器；4、HWS型低NOx燃烧器；5、HDS型低NOx燃烧器；6、HSM型低NOx燃烧器；7、 HPM型低NOx燃烧器。
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烟气再循环低 NOX燃烧器
空气分级低NOX燃烧器
空气分级低NOX燃烧器是目前使用最广泛，技术最成
熟的燃烧器. 基本原理是在燃烧器喷口附近的着火区形成a<1的富燃 料区，形成还原性气氛，同时将二次风分成2股，分级 送人已着火的煤粉气流。在煤粉着火的初始阶段，只 加入部分二次风，继续维持一段距离的富燃料燃烧， 形成一级燃烧区另一股二次风则送入一级燃烧区的下 游，形成a>1的二次燃烧区(燃尽区)，使燃料完全燃烧。 有的燃烧器还设有“火上风”，将三次风混入燃尽区。
低NOX燃烧器类型及其发展
赵建华 动力工成机理
燃料型 热力型 快速性
料中的氮受 热分解和氧 化生成NOx。 占NOx总量 的80％～90 ％
空气中的氮在 超过1500℃的 高温下，发生 氧化反应，温 度越高NOx的 生成量越多。
空气中的氮和 碳氢燃料先在 高温下反应生 成中间产物N、 NCH、CN等， 然后快速与氧 反应，生成 NOx
炉内选 择性非 催化还原
烟气选 择性催 化还原
降低NOX生成排放的主要依据
1
2 3 减少燃料周围的氧浓度
氧浓度低时维持足够的停留时间
空气过剩时，降低火焰温度
4
加入还原剂使NOX还原分解
低NOX燃烧器的分类
按照燃烧技术和原理，低NOX燃烧器可以分为三类：
1
空气分级燃烧 低NOX燃烧 器
2
燃料分级燃烧 低NOX燃烧 器
空气分级低NOX燃烧器
主要类型：双调风低NOX燃烧器
PM型直流式低NOX燃烧器
燃料分级低NOX燃烧器
燃料分级气体燃烧器一般分有两个(少数有
三个)燃烧区(见图2)。全部燃烧空气进入一级 燃烧区，仅有一部分燃料(20％～40％)进入一级 燃烧区。一级燃料气在大量过剩空气条件下完全 燃烧。多余的空气冷却火焰，产生比常规燃烧器 或空气分级燃烧器更低的火焰温度、更低的 NOx。二级燃料气喷口在燃烧器砖下游，将剩余 燃料注入燃烧气体和空气流中。从一区来的过剩 氧作为剩余燃料完全燃烧所需的氧。由于氧浓度 已大大降低，最高火焰温度不会达到常规燃烧器
风喷口附近形成还原性气氛，使燃烧速度和燃烧 区温度降低，抑制了NO，的生成。
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三种NOX的特征对比
燃料型：在煤粉燃烧过程 中占总的NOX排放量的 80%~90% 热力型：占10%~20%，在 1500℃以上形成，在燃烧过 程中必须控制适当的温度 和氧量 快速型：生成量很少
降低NOX生成和排放的主要措施
降低NOX 从根源上抑制
在生成后进行还原
燃烧脱氮
SNCR
SCR
经济 性好
燃料分级低NOX燃烧器
试验表明，一级燃料气增
加到40％左右时，NOx 开始显著增加，二级燃料 气增加到80％时，NOx 明显减少，因此一级燃料 气通常控制在20％“-30％； 燃料分级燃烧器的典型火 焰长度要比常规燃烧器的 长50％左右。
烟气再循环低NOX燃烧器
再循环的烟气不与空气混合，而是直接送至燃烧 器，在一次风煤粉空气混合喷口上、下各装有再 循环烟气喷口，因烟气吸热和氧的稀释，在一次