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各种低氮燃烧技术的特点 

发布时间:2018/11/15

技术1  扩散式燃烧    这是一种最简单的燃烧方式,该燃烧方式的优点是简单、容易点火、不会回火、燃烧稳定及燃具结构简单。缺点是,对于空气需求量大的高热值燃气,靠层流扩散达不到完全燃烧,烟气中C0含量比较高,燃具体积比较大。强制鼓风扩散燃烧方式多用于工业炉中的工业燃烧器。采用这种燃烧方式需要合理地组织空气与燃气混合,避免产生大量的N0x与C0。

 技术2  部分预混式燃烧    部分预混式燃烧习惯上又称大气式燃烧。与扩散式燃烧相比,部分预混式燃烧具有燃烧完全、火焰短、热强度大的优点,但是这种燃烧方式可能产生回火、离焰与脱火,在控制好一次空气的条件下,能具有一定范围的不离焰、不回火的稳定火焰区,在此区内可以调节热负荷。部分预混式燃烧也有以下缺点:a.需要组织好二次空气,需要足够的二次空气进口面积及必要的炉膛高度,所以很难减小燃烧设备的体积。b.燃烧产物中N0x含量较高,采取措施后,N0x含量降低,而C0含量升高,很难达到C0与N0x含量都降低的效果。  在有些较大功率燃烧器结构中,为了保证点火成功率,中心形成火焰黑区,采用部分预混。其他与扩散式燃烧相同。

 技术3  精准控制全预混式燃烧  将燃烧所需空气精准混入燃气再进行燃烧的全预混式燃烧,其特点是火焰短,附着于燃烧表面,甚至看不到火焰,故也称作无焰式燃烧。这种燃烧方式的稳定性较差,稳定燃烧的范围较小,必须采用防止离焰与回火的稳焰措施。  精准控制全预混式燃烧的优点:燃烧强度大,火焰短,可以降低炉膛高度;不需要二次空气,省去了二次空气的入口面积;具有较大的面积热强度与体积热强度,可缩小燃烧设备体积;火焰面可以靠近热交换器,增大传热系数;燃烧产物中C0及N0x含量都比较低。  精准控制全预混式燃烧的缺点及特殊的技术要求:当热负荷较大时,无法利用燃气自身压力通过引射器吸入空气,需要有保证燃气与空气混合比例的装置,并且维持此比例不受热负荷变化的影响;应有可靠的避免离焰、回火的稳焰措施,必要时需要冷却头部,防止回火。  可能是未来的发展方式,目前还不成熟。  工业锅炉领域主流低氮技术路线  工

1、FGR技术    分为外置烟气循环以及内置烟气循环,烟气再循环技术是在空气预热器前抽取的烟气与燃烧用的空气混合,通过燃烧器送入炉内,不参与燃烧,但是起到降低火焰温度从而降低燃烧温度和氧的浓度,达到降低NOx 生成量的目的。一般再循环烟气率为15% ~20% ,投资和运行费较大,占地面积大,要求炉膛尺寸较大。  

2、分级燃烧技术    分为空气分级供给和燃气分级供给两种方式;其原理是贫氧燃烧与过氧燃烧相结合,通过中和火焰温度,降低NOX化物浓度,以及形成部分NOX还原的条件,从而总量上降低排放。  上述技术,没有脱离扩散式燃烧的本质,基本是通过扩大火焰表面积来达到降低火焰温度,从而降低NOX的目的。因此,所需要的炉膛尺寸较大,非常不利于锅炉钢耗降低,在新式冷凝锅炉上难以应用。在改造项目中,对于炉膛尺寸较小(铸铁锅炉、中心回燃锅炉)无法应用。

 3、烟气后处理技术  分为SNCR和SCR。主要应用于电站锅炉等大型锅炉,通过添加化学药品的方式,中和NOX,工业锅炉基本不予采用。但是,去年芬兰奥林公司推出了一款固态贵金属脱硝设备,专门应用于大型工业锅炉,也是安装在烟道上,从原理上讲,属于后处理的范畴,只是将日常加药,转变为数年更换该设备,将长期的加药费用转为一次性支出。该技术已经开始在方庄供热厂58MW锅炉上进行了安装使用,测试效果还不错,但其高昂的设备价格,和短暂的使用寿命,将给改造企业,带来很大的经济负担。

 4、全预混金属纤维燃烧技术    全预混低氮燃烧器通过使用金属网对火焰进行分割,形成很多温度不高的蓝色火苗,从而降低燃烧温度,减少NOx的生成。但因国内空气质量较差,颗粒物较多,容易导致金属网堵塞烧结,所以需频繁定期清理,更换,维修,否则易出现回火,甚至炸膛的现象。