一、NOx氮氧化物的生成機制
對于天然氣鍋爐來說,Nox的產生主要來自空氣中的氮氣和過量氧氣產生的熱力型Nox,熱力型NOx的產生和燃燒的溫度呈指數型關系,通常在燃燒溫度高于1000攝氏度的時候開始產生,而在1400度以上NOx的生成速度會急劇增加。下圖反映的是燃煤型鍋爐的NOx排放和溫度的關系,其中熱力型Nox的溫度關系同樣適合于
天然氣鍋爐燃燒器。
基于以上NOx的生長機制,
低氮燃燒器的控制NOx的技術也主要著眼于兩個方向:
1、降低火焰溫度;
2、降低氧含量。
二、低氮燃燒器和超低氮燃燒器類型
傳統的天然氣鍋爐燃燒器通常的NOx排放在120~150毫克左右。低氮燃燒器通常是指NOx排放在30~80毫克的燃燒器。NOx排放在30毫克以下的通常稱為
超低氮燃燒器。
傳統的燃燒器的高NOx排放主要源于下述幾個原因:
1、為了保證燃燒充分,采用了較大的過量空氣;
2、燃燒溫度通常在1800度左右。
三、低氮燃燒器通?;谙铝屑夹g
1.電子比例調節和氧含量控制技術;來精確控制氧含量;
2.FGR煙氣再循環技術,來降低火焰溫度和氧含量;
3.全預混的表面燃燒技術來降低火焰溫度和實現充分燃燒;
上述技術中,通常是低氮燃燒器的必須配置?;谏鲜黾夹g,市場的低氮燃燒器主要分為以下類型:
四、各低氮燃燒器優缺點介紹
1、FGR低氮燃燒器
FGR低氮燃燒器通常能夠將NOx在全火范圍內控制到65毫克,極限大約在40毫克左右,進一步降低NOx排放可能導致燃燒不穩定,或者犧牲可調比等弊端。
2、表面燃燒超低氮燃燒器
表面燃燒超低氮燃燒器通常能夠將NOx在全火范圍內控制到30毫克以內,其優點是安裝簡單,不需要FGR煙氣再循環管道;其主要缺點是需要過濾空氣,加大了維護工作量;同時氧含量在7%左右,降低了部分燃燒效率。
3、表面燃燒+FGR超低氮燃燒器
表面燃燒+FGR超低氮燃燒器結合了表面燃燒的NOx控制優點和FGR降氧含量優點,可以實現在全火范圍控制NOx到20毫克水平,同時控制氧含量在3%以內,最大化燃燒效率。其主要短處是設備成本提高。
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