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發布時間：2020-12-28 18:10
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低氮燃燒器，通過調節燃燒空氣和燃燒頭，在燃燒過程中所產生的氮的氧化物主要為NO和NO2，用低NOx燃燒器能夠降低燃燒過程中氮氧化物的排放。Ox是由燃燒產生的，而燃燒方法和燃燒條件對NOx的生成有較大影響，因此可以通過改進燃燒技術來降低NOx。2優化熱工的自動控制利用低氮技術改造后，鍋爐內的燃料燃燒時間變長，因此要優化調整熱工的控制系統和控制曲線。
低氮燃燒器的分類為：1．階段燃燒器：根據分級燃燒原理設計的階段燃燒器，使燃料與空氣分段混合燃燒。
2．自身再循環燃燒器：利用助燃空氣的壓頭，把部分燃燒煙氣吸回，進入燃燒器，與空氣混合燃燒。
3．濃淡型燃燒器：是把一部分燃料作過濃燃燒，另一部分燃料作過淡燃燒，但整體上空氣量保持不變。
4．分割火焰型燃燒器：把一個火焰分成數個小火焰，火焰小因此縮短了氧、氮等氣體在火焰中的停留時間，對“熱反應NO”和“燃料NO”都有明顯的抑制作用。
5．混合促進型燃燒器：改善了燃燒與空氣的混合，煙氣在火焰面即高溫區內停留時間縮短，從而使NOx的生成量降低。
6．低NOx預燃室燃燒器：燃料和一次風快速混合，由于缺氧，只是部分燃料進行燃燒，燃料在貧氧和火焰溫度較低的一次火焰區內析出揮發分，因此減少了NOx的生成。
熱合金主要用作各種工業電阻爐以及日用電熱器具 (如電爐、電熨斗、電烙鐵等) 的電熱帶、電熱絲等電熱元件(即用電加熱的元件) ，接枉電路中，把電能轉變為熱能燃燒器，使爐溫升高。由于具有高電阻，也叫高電阻電熱合金。燃燒器廠家
。
電熱合金必須具有高的電阻率和低的電阻溫度系數。電阻率越高，制造電熱元件需要的電熱合金就越少，在電熱器中所占的位置也越小，就越能降低成本，井減少電熱器的重量和體積燃燒器。電L阻溫度系數越低，在溫度變化時，電熱器的電阻變化也越小。
電熱合金由于桓高溫下使用，受到燃燒器氧及爐氣的侵蝕。因此，燃燒器還必須有良好的高溫性反對爐氣等介質的耐蝕性。此令卜還雷桂熱狀態下有足夠好的加工性。
在工業生產中，不少低氮燃燒器機械零件形狀復雜而且要求有較高的機械性能，用河南燃燒器鑄鐵制造不能滿足性能要求，又難于用鋼進行鍛壓戌型，這就要求采用鑄鋼來制造。
鑄鋼的抗泣強度和韌性比鑄鐵高得多，而且還有足夠的塑性；鑄鋼件較少受尺寸、形狀和重量的限制3 某些壓力加工性能和切削加工性能很差的鋼，也可鑄造成型。
鋼的收縮率大、流動性差，而且鋼的熔點高、結晶間隔大，澆鑄時需要較高的溫度、凝固時較易產生縮孔、疏松、裂紋和偏析等缺陷。因此，為了得到質量優良的河南燃燒器鑄件，必須在鑄件結構、造型工藝、澆鑄溫度、冷卻速度等方面提出更高的要求.
鑄鋼按化學成分的不同，可分為碳紊鑄鋼和合金鑄鋼。燃燒器廠家按引途不同可分為一般鑄鋼，包括普通碳素鑄鋼和低合河南燃燒器金鑄鋼等；水冷壁的沾污結渣情況會有很大改善，爐內水冷壁吸熱增強，爐膛出口煙溫下降，鍋爐的過熱汽溫、再熱汽溫下降。（河南燃燒器）特殊用途鑄鋼，包括高錳耐磨鑄鋼、耐蝕鑄鋼、耐熱鑄鋼、水輪饑轉輪用鑄鋼和其它特殊用途鑄鋼，如無磁鑄鋼。
氮氧化物是形成PM2.5、O3的重要前驅體，而PM2.5、O3是大氣環境空氣質量的重要組成部分。根據高新區空氣污染物現狀情況，降低氮氧化物排放總量是改善高新區環境空氣質量的有效手段。經調研，目前燃氣鍋爐行業氮氧化物減排潛力較大，且國內北京、天津等地已開展燃氣鍋爐低氮燃燒改造工作，技術成熟、經驗先進，高新區燃氣鍋爐低氮改造勢在必行。該燃料屬水容性液體，泄露容易發現，用水即可稀釋，著火時用水澆即可熄滅，不會引發的危險，也不會因泄露而引發事件。
據悉，高新區對轄區涉氮氧化物排放行業進行梳理，開展多輪次燃氣鍋爐使用情況摸底排查工作，并通過學習北京、天津等地的先進成熟經驗，結合高新區實際，制定了《淄博高新區2018年度燃氣鍋爐低氮燃燒改造工作方案》，明確好工作目標、改造范圍、時間安排、資金補助政策等工作，確保低氮改造工作率推進，走在前列。7月初，高新區環保局組織全區化工、食品、學校、衛生機構等行業的涉燃氣鍋爐低氮燃燒改造企業，召開2018年度燃氣鍋爐低氮燃燒改造工作會議，對燃氣鍋爐低氮燃燒改造工作進行了動員部署，落實排污單位主體責任，轉變觀念，強化意識。此外，申請財政資金支持，號召各企業，結合企業實際情況，多種措施尋找、考察國內外先進燃氣鍋爐低氮燃燒改造廠家，有序開展燃氣鍋爐低氮燃燒改造的前期工作。待改造完成后，轄區燃氣鍋爐使用單位將在達標排放的基礎上，進一步降低氮氧化物排放濃度，達到30毫克/立方米的國內最低標準。首先對原有低氮燃燒器進行針對性改造，將燃燒器改造成更適合與SNCR系統耦合，控制燃料燃燒過程中NOx的生成量，其次建立SNCR煙氣脫硝系統，進一步降低煙氣中NOx濃度。
截至8月底，高新區已有超半數企業簽訂燃氣鍋爐低氮燃燒改造合同，其余企業處于招標、合同簽訂等階段，預計可在規定時間內完成燃氣鍋爐低氮燃燒改造工作。
3.1 低過量空氣燃燒
低過量空氣燃燒是燃燒過程盡可能在接近理論空氣量的條件下進行，隨著煙氣中過量氧的減少，可以抑制煙氣中氮氧化物前驅體與O2的反應，這是一種的降低NOx排放的方法，可降低NOx排放15%～20%。但同時，如果爐內氧含量過低，如低于3%，則有可能導致燃氣的不完全燃燒，出口煙氣中CO含量或其他可燃物含量增加，降低燃燒效率。1增加灰和爐渣可燃物，導致爐效降低改造低氮燃燒器后，NO的產生量降低很多，但是在使用同一種煤種時，飛灰可燃物升幅也較大。
3.2 空氣分級燃燒
空氣分級燃燒技術是將助燃空氣分級送入燃燒裝置的技術，通常在一級燃燒區，將助燃空氣量減少到總燃燒空氣量的70%～75%（相當于理論空氣量的80%），使燃料先在缺氧的富燃料燃燒條件下燃燒，過量空氣系數α＜1，在降低了燃燒區內的燃燒速度和溫度水平的同時，在燃燒區域形成還原氣氛，抑制了NOx在一級燃燒區的生成量。為了完成燃氣燃燒過程，將完全燃燒所需的其余空氣送入第二級燃燒區，與一級“貧氧燃燒”產生的煙氣混合，此階段空氣系數α＞1，保證了燃氣的燃燼度，同時，由于一階段產生的煙氣對空氣的稀釋，局部氧含量降低，有利于降低反應（1）（2）的反應速率。由于整個燃燒過程所需空氣是分兩級或多級送入燃燒區域，故稱為空氣分級燃燒法。才雷等將空氣分級燃燒技術作為降低鍋爐NOx排放的主要燃燒控制手段，通過對一次風二次風的給入控制，將煙氣出口NOx含量由1164.92mg/m3降低至704.7mg/m3。其中，燃料型NO約占80-90%，是各種低NO技術控制的主要對象。
3.3 燃料分級技術
燃料分級燃燒技術又稱為三級燃燒技術或再燃燒技術，空氣和燃料都分級送入爐膛，形成初始燃燒區、再燃區和燃盡區。其原理是利用燃燒中已生成的NO遇到烴根CHi和未完全燃燒產物CO、H2、C和CnHm時，會發生NOx的還原反應，進而降低NOx的排放。將80%～85%的燃料送入一級燃燒區，在α＞1條件下，燃燒并生成NOx；其余15%～20%的燃料送入二級燃燒區，在α＜1的條件下形成很強的還原性氣氛，使得在一級燃燒區中生成的NOx在二級燃燒區內被還原成氮氣，二級燃燒區又稱再燃區，在再燃區中不僅使得已生成的NOx得到還原，還抑制了新的NOx的生成；而北京動車段一場也曾安裝魅焰燃燒器，魅焰燃燒技術的運用使低氮排放的同時CO排放近乎為零，并且還延長了鍋爐使用壽命。由于可能存在未燃燼的燃料，需在第三級燃燒區送入空氣，保證再燃區中生成的未完全燃燒產物的燃盡。美國John Zink公司利用燃料分級燃燒原理開發了適用于管式加熱爐的遠距離分級式爐子工業燃燒器結構及方法的專利技術，與未采用該技術的加熱爐相比，可減少28%左右的NOx排放。
3.4 煙氣再循環
煙氣再循環時將一部分低溫煙氣直接送入燃燒區域，或與一次風或二次風混合后送入燃燒區域，不僅降低燃燒溫度，同時也降低了氧氣濃度，進而降低了NOx的排放濃度。美國卡博特公司在炭黑尾氣余熱鍋爐系統中采用了煙氣再循環技術對尾排煙氣進行了有效控制，當循環煙氣量由占總給入氣體量的0%、6%增大到39%時，煙氣NOx含量由522mg/m3降低為376mg/m3及246mg/m3。顯然，再循環煙氣進入燃燒區域后需要吸收熱量，重新升溫至燃燒溫度，過量的再循環煙氣將導致較低的燃燒溫度，必然引起不燃燒或燃燒不完全的現象，進一步將導致燃料無法穩定燃燒，通常煙氣再循環率控制在30%以內，以確保燃氣的穩定燃燒。現在北京燃氣鍋爐氮氧化物的排放濃度，大致在120毫克/立方米至200毫克/立方米之間，如果要限期達到環保部門的要求，整合引進的低氮燃燒器未來兩年將會有很大的需求。
3.5 低NOx燃燒器
燃燒器的性能對低熱值燃氣燃燒設備的可靠性和經濟性起著主要作用。從NOx的生成機理出發，通過特殊設計的燃燒器結構以及通過改變工業燃燒器的風煤比例，可以將前述的空氣分級、燃料分級和煙氣再循環降低NOx濃度的低氮燃燒技術用于燃燒器，以盡可能地降低著火氧的濃度、適當降低著火區的溫度達到限度地抑制NOx生成的目的，這是目前低NOx燃燒器的主要設計理念。李陽扶等通過特殊的燃氣燃燒器結構設計，將燃料與空氣分級分段給入、燃料與助燃空氣以亞化學當量比率給入、抽取鍋爐尾部煙氣經混合裝置與空氣混合后進入燒嘴，將強化燃氣與助燃空氣的混合、分級分段燃燒、煙氣循環等技術進行集成，大大降低了NOx的生成。低NOx燃燒器中還有一種比較常用的燃燒技術為低NOx旋流燃燒技術，如2.4節所述。旋流燃燒技術強化反應物混合與穩定燃燒方面研究者們已形成了共識，旋流燃燒能夠形成燃燒產物的中心回流區，回流區內高溫低速的燃燒產物和中間體對未反應的空氣和燃料進行預熱、稀釋，能夠有效地強化低熱值合成氣燃燒，在高速射流下形成穩定的火焰。與此同時，煙氣循環使得爐內溫度分布更加均勻，稀釋燃燒反應物，降低燃燒溫度、縮小高溫區，降低氧含量，有可能抑制NOx的形成，但不同研究者對旋流燃燒降低氮氧化物排放的研究結果卻存在較大差異。Coghe等分別采用了不同的燃燒器或旋流方式研究旋流數對NOx生產量的影響，結果表明隨著旋流數的提高，NOx排放量可降低25%～30%。低氮燃燒器顧名思義就是燃燒器的時候燃燒更充分，使其產生的氮氧化物更加的少從而控制污染物的排放以達到環保的目的。而Zhou等的研究結果表明，隨著旋流數的提高，NOx排放量先高后減小，且仍高于無旋流時的排放量。
