鍋爐低氮改造原理

隨著國家對環境管控的加深，各種法律規定相繼出臺。鍋爐燃燒產生的氮氧化物一直是環境的重要污染源之一。如何控制好鍋爐氮氧化物的排放使其能達到國家的排放標準也成了所有熱力相關行業的要考慮的問題。在這個大背景下，鍋爐低氮改造這個名詞走進了大家的視野。


傳統的天然氣鍋爐燃燒器通常的NOx排放在120~150mg/m左右。而低氮燃燒器通常的NOx排放在30~80mg/m的左右。NOx排放在30mg/m以下的通常稱為超低氮燃燒器。
目前低氮燃燒器按低氮燃燒改造原理大致可分為以下幾類：
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，由于燃燒偏離理論當量比，故可降低氮的生成。
2）自身再循環燃燒器
一種是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。由于煙氣再循環，燃燒煙氣的熱容量大，燃燒溫度降低，NOx減少，即煙氣外循環。
另一種自身再循環燃燒器是把部分煙氣直接在燃燒器內進入再循環，并加入燃燒過程，此種燃燒器有抑制氧化氮和節能雙重效果，即煙氣內循環。
3）濃淡型燃燒器
其原理是使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。由于兩部分都在偏離化學當量比下燃燒，因而NOx都很低，這種燃燒又稱為偏離燃燒或非化學當量燃燒。
4）分割火焰型燃燒器
其原理是把一個火焰分成數個小火焰，由于小火焰散熱面積大，火焰溫度較低，使“熱反應NO”有所下降。此外，火焰小縮短了氧、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
煙氣在高溫區停留時間是影響NOx生成量的主要因素之一，改善燃燒與空氣的混合，能夠使火焰面的厚度減薄，在燃燒負荷不變的情況下，煙氣在火焰面即高溫區內停留時間縮短，因而使NOx的生成量降低?；旌洗龠M型燃燒器就是按照這種原理設計的。要實現超低氮氧化物排放在30mg/m以內，使用單一的技術較難難達到，而采用兩種低氮燃燒技術往往較為容易實現，比如采用分級燃燒技術+煙氣內循環技術就能較容易地氮氧化物排放控制在30mg/m以內，且能做到雙重節能效果，而其他混合式的低氮改造方式稍有不足，目前較為理想的低氮改造方式是分級燃燒+煙氣循環了，可以做到節能高效。出于環保力度的不斷推進，相信越來越先進的低氮改造技術在不久的將來出現！
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