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低氮锅炉燃烧器改造的意义及低氮燃烧机的选择标准

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2019.08.06
信息摘要:
近年来,国家大力推进清洁空气计划,压减燃煤。不论是集中供暖使用的燃煤锅炉、还是农村做饭取暖的小煤炉,都在陆续在相关政策下被清洁能源进行替代。…

近年来,国家大力推进清洁空气计划,压减燃煤。不论是集中供暖使用的燃煤锅炉、还是农村做饭取暖的小煤炉,都在陆续在相关政策下被清洁能源进行替代。因此,近年来,大气中的二氧化硫、粉尘含量持续减少。但值得注意的是,天然气越来越多的使用,也造成了一定的氮氧化物污染。

天然气虽是清洁能源,但燃烧过程中会产生氮氧化物,也是形成雾霾的成分之一。按照“十三五”时期的能源规划,从2014年到2020年,天然气消耗量将由146亿立方米增长到200亿立方米。如不采取低氮改造,天然气燃烧将成为氮氧化物污染的主要来源,从而产生大量NOx。

从NOx的产生机理来看,燃煤(气)锅炉控制NOx的技术也主要着眼于两个方向:降低燃烧火焰温度和降低氧含量,很多低氮燃烧器厂家都是依据锅炉低氮燃烧改造原理而设计而成的。从目前的低氮改造方向上来看来看,几乎所有的锅炉低氮改造方式都会从燃烧器着手,那么什么样的低氮燃烧器才是低氮型的呢?

所谓的低氮燃烧器是指燃料燃烧过程中NOx排放量低的燃烧器。传统的天然气锅炉燃烧器通常的NOx排放在120~150mg/m左右。而低氮燃烧器通常的NOx排放在30~80mg/m的左右。NOx排放在30 mg/m以下的通常称为超低氮燃烧器。

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目前低氮燃烧器按低氮燃烧改造原理大致可分为以下几类:

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,故可降低氮的生成。

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,即烟气外循环。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,即烟气内循环。

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。

随着今年来环保力度不断加强,低氮燃烧技术已成为目前清洁能源发展方向的主流,低氮锅炉改造也成为我国各大中小型企业的主要发展点,相信在大规模的低氮改造后,我国环境将越来越好,真真正正实现青山绿水的环保战略方针。

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