低氮燃烧器如何选择
低氮燃烧技术
低氮燃烧技术1 水泥窑炉系统NO X形成机理大致介绍2 现有低氮燃烧技术大致介绍3 低氮燃烧技术的效果4 改变燃料物化性能5 提高生料易烧性6、新型干法水泥应对脱硝的相应措施1、水泥窑炉系统NO X形成机理大致介绍1.1NO X的生成机理窑炉内产生的NO X主要有三种形式，高温下N2与O2反应生成的热力型NO X、燃料中的固定氮生成的燃料型NO X、低温火焰下由于含碳自由基的存在生成的瞬时型NO X.1.2热力型NO X：由于是燃烧反应的高温使得空气中的N2与O2直接反应而产生的，以煤为主要燃料的系统中，热力型NO X为辅。
➢一般燃烧过程中N2的含量变化不大，根据泽里多维奇机理，影响热力型NOX 生成量的主要因素有温度、氧含量、和反应时间。
➢热力型NOX产生过程是强的吸热反应，温度成为热力型NOX生成最显著影响因素。
研究显示，温度在1500K以下时，NO生成速度很小，几乎不生成热力型NO，1800K以下时，NO生成量极少，大于1800K时，NO生成速度每100K约增加6-7倍。
➢温度在1500K以上时，NO2会快速分解为NO，在小于1500K时，NO将转变为NO2,一般废气中NO2占NO X的5-10%，排入大气中NO最终生成NO2，所以在计算环境影响量时，还是以NO2来计算。
可以说，窑炉内的温度及燃烧火焰的最高温度是影响热力型NO X生成量的一个重要指标，也最终决定了热力型NO X的最大生成量。
因此，在窑炉设计中，尽量降低窑炉内的温度并减少可能产生的高温区域，特别是流场变化等原因而产生的局部高温区。
燃烧器设计中，要具备相对均匀的燃烧区域来保证燃料的燃烧，降低火焰的最高温度。
这些都是有效降低热力型NO X的有效办法。
➢热力型NOX生成量与氧浓度的平方根成正比，氧含量也是影响热力型NO X 生成量的重要指标。
随O2浓度增加和空气预热温度的增加，NO X生成量上升，但会有一个最大值。
O2浓度过高时，过量氧对火焰有冷却作用。
锅炉低氮燃烧器改造方案
锅炉低氮燃烧器改造方案随着环境保护意识的增强和对空气质量要求的提高，锅炉低氮燃烧技术逐渐成为热点话题。
低氮燃烧技术可以有效降低锅炉燃烧过程中产生的氮氧化物排放，减少对大气环境的污染，具有重要的意义。
本文将针对锅炉低氮燃烧器改造方案进行探讨和分析。
锅炉低氮燃烧器改造方案的核心是优化燃烧过程，减少氮氧化物的生成。
传统锅炉燃烧过程中，燃料在高温条件下与空气混合燃烧，产生大量氮氧化物。
而低氮燃烧技术通过改变燃烧器结构、优化燃烧参数等方式，有效降低氮氧化物的生成。
因此，在锅炉低氮燃烧器改造方案中，我们应该注重以下几个方面的优化。
改进燃烧器结构是降低氮氧化物排放的关键。
通过优化燃烧器的进气和出气结构，可以改善燃烧过程中的氧气浓度分布，提高燃烧效率，减少氮氧化物的生成。
例如，可以采用分级燃烧技术，将燃料和空气分层供给，使燃烧更加均匀稳定，减少局部高温区域的形成，从而降低氮氧化物的生成。
调整燃烧参数也是实现低氮燃烧的重要手段。
合理控制燃烧过程中的温度、氧气浓度、燃料供给等参数，可以降低氮氧化物的排放。
例如，通过优化燃烧器的供气方式，控制燃烧过程中的氧气含量，可以减少氮氧化物的生成。
此外，合理调整燃烧器的燃料供给量和燃烧温度，也可以降低氮氧化物的排放。
锅炉低氮燃烧器改造方案还需要考虑燃烧过程中的污染物处理。
在燃烧过程中，除了氮氧化物外，还会产生其他有害物质，如颗粒物、二氧化硫等。
因此，在改造方案中，应该考虑如何有效处理这些污染物。
可以采用除尘器、脱硫装置等技术手段，将这些污染物进行处理，达到排放标准要求。
锅炉低氮燃烧器改造方案的实施需要合理安排时间和成本。
改造过程中需要停机维护，这对于生产运营会带来一定的影响。
因此，在制定改造方案时，应该合理安排时间，并选择合适的改造方式，以尽量减少停机时间和成本投入。
锅炉低氮燃烧器改造方案是通过优化燃烧器结构、调整燃烧参数以及处理燃烧过程中的污染物来实现降低氮氧化物排放的目标。
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。
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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低氮燃烧技术16747
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!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NO/然烧器根据上述低NOx l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然烧器；2、HHT-NRH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。
燃烧污染物NOx的控制技术
• 燃料型：占总生成量的60%~80%，最高可 达90%。 • 热力型：在温度足够高时可达20%。 • 快速型：占的比例最小。
NOx控制技术
• 烟气脱硝技术（略过）
低氮燃烧技术
空气分级燃烧
烟气再循环 燃料分级燃烧
几种典型的低氮燃烧器
• 美国 B& W 公司从上世纪 70 年代开始研制低NOx 燃烧器, 到目前为止开发了一系列双 调风旋流燃烧器, 提供了超过 100 000 MW的低NOx燃烧设 备,其中 DRB-XCL 型燃烧器应 用最多DRB- XCL 燃烧器的主 要特点: 一次风入口设有锥形 扩散器, 起到浓淡分离的作用; 内外二次风均为轴向进风, 且 叶片角度均可调, 以滑动式空 气控制挡板控制二次风量; 在 内、外二次风进口前采用环 形毕托管测量风量, 以便于控 制各燃烧器间的风量分配; 出 口之间设有气流分离板, 且一 次风喷口端部装有齿形稳燃 环, 从而推迟一次风与内环二次风 的混合, 并增加出口处的局部湍 流强度, 强化传热、着火和煤粉 气化; 将传统的旋转式传动机构 改为推拉式传动机构, 解决了以 往燃烧器出现的过热和卡涩问 题。
• B& W 公司在 2000 年推出了最 新型的超低 NOx燃烧器—— DRB- 4Z低 NOx燃烧器该燃烧器 在 DRB-XCL 基础上增设了过渡 区直流风, 相当于在燃烧器煤 粉喷嘴出口增加了一个同心直 流射流的扰动。过渡区出口产 生回流, 促使高温烟气向一次 风气流根部回流混合, 形成一 层可供氧略低的过渡区, 延迟 一次风主气流与内二次风的混 合, 使 NOx还原区得到适当的 延长, 进一步降低 NOx生成量。 过渡区的大小可通过调节装置 进行调节。该燃烧器和燃尽风 结合使用, 可使 NOx排放量降 至( 197~246) mg/ m3。
低氮燃烧技术水平要求
低氮燃烧技术水平要求低氮燃烧技术旨在减少燃烧过程中产生的氮氧化物（NOx）排放，这对于环保和大气质量的改善至关重要。
以下是实施低氮燃烧技术所需的一些关键要求和技术水平：1.燃烧系统设计：低氮燃烧技术要求采用特殊的燃烧系统设计，以最大程度地减少氮氧化物的生成。
这可能包括调整燃烧器的结构、燃烧室的形状以及燃烧过程的控制参数。
2.燃料调整：使用低氮燃烧技术时，通常需要对燃料进行调整，以减少氮氧化物的生成。
例如，可以使用低氮燃料或添加氮氧化物还原剂。
3.燃烧控制系统：先进的燃烧控制系统是关键，以确保燃烧过程的稳定性和效率，并最大程度地减少NOx排放。
这可能需要使用先进的控制算法和传感器来监测和调整燃烧参数。
4.选择适当的技术：有多种低氮燃烧技术可供选择，如选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）等。
根据具体情况选择适当的技术是至关重要的。
5.排放监测和控制：实施低氮燃烧技术需要进行排放监测和控制，以确保达到法规要求的NOx排放限值。
这包括安装排放监测设备和采取必要的控制措施。
6.培训和管理：操作和维护人员需要接受培训，以了解低氮燃烧技术的操作和维护要求。
此外，需要有效的管理和维护计划，以确保系统长期运行稳定。
7.法规和合规性：遵守国家和地区的环保法规和排放标准是必要的。
低氮燃烧技术必须符合适用的法规，以确保排放不超过法定限值。
8.研究和创新：持续研究和创新对于提高低氮燃烧技术的水平至关重要。
新技术和方法的发展可以进一步降低NOx排放。
总之，实施低氮燃烧技术需要一系列的技术和管理措施，以减少氮氧化物排放，改善大气质量，并符合环保法规。
这需要系统性的方法，包括工程设计、操作控制、培训和合规性管理。
燃气锅炉低氮改造标准、方案及费用
燃气锅炉低氮改造是我国工业锅炉行业发展的一个新发展方向，为了减少燃气锅炉废气中的氮排放，许多用户选择进行低氮改造。
本篇文章就为您简单介绍一下燃气锅炉低氮改造的标准、技术方案和费用。
一、燃气锅炉低氮改造的标准由于国家对于各地的锅炉低氮改造没有统一的标准，导致各地施行的低氮改造标准不同，大致分为30mg/m3和50 mg/m3两种。
1、京津冀地区，西安、太原、成都、长沙等几个省会城市：30mg/m3；2、江浙沪皖等南方地区，山西、河南，济南：50mg/m3。
为了避免因二次低氮改造造成不必要的浪费，建议不管当地是否出台政策，新上锅炉或者低氮改造锅炉都按照30mg/m3标准进行。
二、燃气锅炉低氮改造方案：燃气锅炉低氮改造主要通过配置低氮燃烧器和加大锅炉的炉膛尺寸来实现。
为了帮助企业节约成本，配置合适的低氮燃烧器分级燃烧技术+烟气内循环技术可以实现低氮改造，将其排放量控制在小于30mg/m³。
目前燃气锅炉的低氮改造方案有以下两种：1、FGR技术，即自身再循环燃烧器，对于天燃气锅炉来说目前主流成熟低氮排放技术就是分级燃烧加烟气再循环法。
采用FGR低氮燃烧技术，针对使用锅炉进行改造升级，采用超低氮燃烧机，将新进炉的冷空气过量系数降到尽可能低的水平，最终达到减少排烟热损失，降低排烟NOx含量的节能减排效果。
FGR低氮燃烧技术是一种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。
2、全预混燃烧，全预混燃烧也可实现低氮排放，但是运行中问题较多，经常出现金属编制燃烧网堵塞导致燃烧问题，无法长期稳定运行，北京质监局已作出安全风险提示（见下图）三、燃气锅炉改造费用在各大生产性企业中，2吨、4吨、6吨、10吨、15吨、20吨燃气锅炉是比较常见的几种类型了，这些燃气锅炉的低氮改造费用往往受低氮燃烧器的选择影响较大。
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低氮燃烧器如何选择
北京市将在2017年4月1日正式施行最严苛的锅炉氮氧化物排放标准, 要求新建的锅炉氮
氧化物排放低于30毫克,在用的锅炉氮氧化物排放低于80毫克. 对于目前市场上大部分的在
用燃气锅炉业主来说,意味着必须更换成低氮燃烧器,才能满足排放要求.
NOx氮氧化物的生成机制
对于天然气锅炉来说，Nox的产生主要来自空气中的氮气和过量氧气产生的热力型Nox，热
力型NOx的产生和燃烧的温度呈指数型关系，通常在燃烧温度高于1000摄氏度的时候开始
产生，而在1400度以上NOx的生成速度会急剧增加。下图反映的是燃煤型锅炉的NOx排放
和温度的关系，其中热力型Nox的温度关系同样适合于天然气锅炉燃烧器。
基于以上NOx的生长机制，低氮燃烧器的控制NOx的技术也主要着眼于两个方向：
降低火焰温度；
降低氧含量；
低氮燃烧器和超低氮燃烧器类型
传统的天然气锅炉燃烧器通常的NOx排放在120~150毫克左右。低氮燃烧器通常是指NOx
排放在30~80毫克的燃烧器。NOx排放在30毫克以下的通常称为超低氮燃烧器。
传统的燃烧器的高NOx排放主要源于下述几个原因：
为了保证燃烧充分，采用了较大的过量空气；
燃烧温度通常在1800度左右；
低氮燃烧器通常基于下列技术：
1. 电子比例调节和氧含量控制技术；来精确控制氧含量；
2. FGR烟气再循环技术，来降低火焰温度和氧含量；
3. 全预混的表面燃烧技术来降低火焰温度和实现充分燃烧；
上述技术中1通常是低氮燃烧器的必须配置；基于上述技术，市场的低氮燃烧器主要分为以
下类型：
FGR低氮燃烧器；
表面燃烧超低氮燃烧器；
表面燃烧+FGR超低氮燃烧器；
其中FGR低氮燃烧器通常能够将NOx在全火范围内控制到65毫克，极限大约在40毫克左
右，进一步降低NOx排放可能导致燃烧不稳定，或者牺牲可调比等弊端；
表面燃烧超低氮燃烧器通常能够将NOx在全火范围内控制到30毫克以内，其优点是安装简
单，不需要FGR烟气再循环管道；其主要缺点是需要过滤空气，加大了维护工作量；同时
氧含量在7%左右，降低了部分燃烧效率。
表面燃烧+FGR超低氮燃烧器结合了表面燃烧的NOx控制优点和FGR降氧含量优点，可以实
现在全火范围控制NOx到20毫克水平，同时控制氧含量在3%以内，最大化燃烧效率。其
主要短处是设备成本提高。
低氮燃烧器选择考虑的主要参数
NOx 排放
必须满足国家和地方的环保排放要求，在满足要求的前提下，从企业的社会责任角度出发，
尽量应该选择NOx排放更低的设备；
尾氧含量
为了达到充分燃烧的极限过剩空气系数为大约1.1, 对应的理论尾氧含量为大约2%. 更高的
尾氧含量通常意味着燃烧器效率的降低。理想的燃烧器最好尾氧含量可以控制在3%以内；
市场上表面燃烧的燃烧器的尾氧含量通常在7%左右，相对于3%的尾氧含量，意味着产生相
同的热量，需要多耗费大约6~8%的天然气。对于常年运转或者设备长期在较高负荷运转，
天然气消耗量比较大的业主，选择一款尾氧含量低的燃烧器对于降低运行成本至关重要。
可调比
采用了电子比例调节的低氮燃烧器通常应该具备至少５：１以上的高可调比。更低的可调比
意味着实际运行过程中更多的ON/Off启停，同时也意味着更多的天然气消耗。除非是负荷
常年在一个比较小的稳定区间的锅炉，选择一个高可调比的燃烧器对于降低天然气的消耗，
降低运行成本，延长设备的使用寿命非常重要。
其它主要考虑因素
燃烧稳定性是选择低氮燃烧器的主要考虑因素，包括设备本身的可靠性。由于在北京实施低
氮标准之前，全世界范围内实施低氮标准的区域主要在美国，所以基本上只有主要销售市场
在美国的燃烧器品牌在低氮燃烧器领域具有比较长的应用经验，主要包括美国Powerflame,
美国强生，美国IC，英国利普菲德Limpsfield燃烧器等。同时从燃烧稳定性的角度考虑，对
于采用FGR 技术的低氮燃烧器，需要特别关注FGR 烟气再循环比例，过大的比例意味着燃
烧极易不稳定，或者对于设备的技术和控制水平有比较苛刻的要求。