低氮燃烧器工作原理讲解。

Question

如题所述

Answer 1

这种低氮燃烧器燃烧速度快，火炬温度高，有利于炉内传热。但是，天然气锅炉低氮燃烧器容易回火，燃烧能力的调节范围窄，空气预热温度受混合气温度的限制，混合气温度必须低于气体的点火温度，难以满足烧嘴前预热空气的温度和压力保持不变的要求，天然气热值的波动也会影响天然气与空气的比例。然而，由于其结构简单，这种烧嘴可以通过天然气直接从大气中喷射和吸入助燃空气，并且当天然气的热值稳定时，它可以按照比例自动燃烧空气和天然气，因此它可以在不预热空气的低热负荷炉中使用。

Answer 2

低氮燃烧器，可以理解为发动机、锅炉或动力源。其是一种源头减少排放的办法。原理是通过调节燃烧空气和燃烧头，可以获得最佳的燃烧参数。
根据降低NOx的燃烧技术，低氮氧化物燃烧器大致分为以下几类：
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NOx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。
　　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。
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。
6．低NOx预燃室燃烧器
　　预燃室是近10年来我国开发研究的一种高效率、低NOx分级燃烧技术，预燃室一般由一次风（或二次风）和燃料喷射系统等组成，燃料和一次风快速混合，在预燃室内一次燃烧区形成富燃料混合物，由于缺氧，只是部分燃料进行燃烧，燃料在贫氧和火焰温度较低的一次火焰区内析出挥发分，因此减少了NOx的生成。

Answer 3

目前，有多种技术用于控制高温氮氧化物，包括：
. 烧嘴设计
. 排气或烟气再循环。化学添加剂（如氨）。催化剂辅助。

烧嘴制造商采用低氮氧化物排放导流板、空气分级和烟气再循环等设计。将炉中的燃烧产物(POC)导入火焰或者将排气系统的POC与空气或燃料混合，从而降低炉温，即可以达到烟气再循环的目的。

烟气再循环可实现诱使从炉膛火焰燃烧（POC）的产品或使用POC的排气系统，与空气混合或燃料，降低火焰温度。可以用于控制反应速度的氧气，也被稀释，从而降低氧气进入氮氧化物生成反应的可能性。空气分级技术控制炉温和化学环境，从而降低氮氧化物的生成。

低氮氧化物烧嘴总结

布洛姆的低氮氧化物烧嘴涵盖了工业应用的常用范围。它包括直焰烧嘴和辐射管式烧嘴，可以用于冷助燃空气和换热器和蓄热装置产生的预热助燃空气。

直焰烧嘴的核心是已证实的导流板技术。随着现代冷助燃空气烧嘴的再生应用，氮氧化物，一氧化碳和二氧化碳的排放水平明显低于预期值。

在辐射管的设计中，布洛姆采用独特的工程方法，在烧嘴进行废气再循环时，热效率只有微不足道或非常小的损失。本回答被提问者采纳

Answer 4

Answer 5

化石燃料在燃烧过程中产生的氮氧化物主要为燃料型、快速型和热力型。
1）热力型NOx
由空气中的N2在高温下与O2发生氧化产生，反应温度越高，NOx的生成速度越快。其影响因素有火焰温度、氧气浓度、燃烧时间、湍流度等。
2）速型NOx
燃烧过程中碳氢化合物在高温区进行热分解而产生的氮氧化物，同时该反应的时间非常短暂。
3）燃料型NOx
在燃料中，一般含有少量的含氮化合物，其在燃烧过程中很容易分解出来被氧化成NOx。低氮燃烧技术主要是抑制各种氮氧化物的生成。燃烧器低氮技术方式有：分级燃烧技术、浓淡燃烧技术、预混燃烧技术、低过量空气燃烧技术、FGR技术及SCR技术等。