天然气锅炉低氮燃烧改造技术_天然气锅炉燃烧后的废气排放要求

什么是低氮燃烧技术？

据我国环保十二规划的要求，氮氧化物列入了大气污染物总量控制的指标。人们在关注氮氧化物的治理，考生也经常问各种氮氧化物的治理措施原理。SCR脱硝和SNCR脱硝的原理在教材中介绍较多，这里不说了。但对“低氮燃烧技术”在环评工程师技术方法教材中介绍很少，为了考试，对这种方法我认为还是要有所了解。说实话，我不是这方面的专家，在这里只能拾人牙慧了。低氮燃烧技术一直是应用最广泛、经济实用的措施。它是通过改变燃烧设备的燃烧条件来降低NOx的形成，具体来说，是通过调节燃烧温度、烟气中的氧的浓度、烟气在高温区的停留时间等方法来抑制NOx的生成或破坏已生成的NOx。低氮燃烧技术的方法很多，这里用通俗的文字介绍二种常用的方法。（1）排烟再循环法利用一部分温度较低的烟气返回燃烧区，含氧量较低，从而降低燃烧区的温度和氧浓度，从而抑制氮氧化物的生成，此法对温度型NOx比较有效，对燃烧型NOx基本上没有效果。（2）二段燃烧法该法是目前应用最广泛的分段燃烧技术，将燃料的燃烧过程分阶段来完成。第一阶段燃烧中，只将总燃烧空气量的70%—75%（理论空气量的80%）供入炉膛，使燃料在先在缺氧的富燃料条件下燃烧，由于富燃料缺，该区的燃料只能部分燃烧（含氧量不足），降低了燃烧区内的烘烘速度和温度水平，能抑制NOx的生成；第二阶段通过足量的空气，使剩余燃料燃尽，此段中氧气过量，但温度低，生成的NOx也较少。这种方法可使烟气中的NOx减少25%—50%。

天然气锅炉低氮燃烧改造技术

低氮燃烧器原理

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，故可降低氮的生成。

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、低氮预燃室燃烧器

预燃室是近10年来我国开发研究的一种高效率、低氮分级燃烧技术，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。

任何一种低氮燃烧技术实质都是对燃烧过程进行管控的技术。根据低氮燃烧器20年的开发使用经验，工业锅炉要实现真正持续可靠的低氮燃烧，仅仅更换或改造燃烧器是不够的，还需要对燃烧管控装置进行升级。

在燃烧过程中所产生的氮的氧化物主要为NO和NO2，通常把这两种氮的氧化物通称为氮氧化物NOx。大量实验结果表明，燃烧装置排放的氮氧化物主要为NO，平均约占95%，而NO2仅占5%左右。

一般燃料燃烧所生成的NO主要来自两个方面：一是燃烧所用空气（助燃空气）中氮的氧化；二是燃料中所含氮化物在燃烧过程中热分解再氧化。在大多数燃烧装置中，前者是NO的主要来源，我们将此类NO称为“热反应NO”，后者称之为“燃料NO”，另外还有“瞬发NO”。

燃烧时所形成NO可以与含氮原子中间产物反应使NO还原成NO2。实际上除了这些反应外，NO 还可以与各种含氮化合物生成NO2。在实际燃烧装置中反应达到化学平衡时，[NO2]/[NO]比例很小，即NO转变为NO2很少，可以忽略。

NOx是由燃烧产生的，而燃烧方法和燃烧条件对NOx的生成有较大影响，因此可以通过改进燃烧技术来降低NOx，其主要途径如下：

选用N含量较低的燃料，包括燃料脱氮和转变成低氮燃料；

降低空气过剩系数，组织过浓燃烧，来降低燃料周围氧的浓度；

在过剩空气少的情况下，降低温度峰值以减少“热反应NO”；

在氧浓度较低情况下，增加可燃物在火焰前峰和反应区中停留的时间。

减少NOx的形成和排放通常运用的具体方法为：分级燃烧、再燃烧法、低氧燃烧、浓淡偏差燃烧和烟气再循环等。

参考资料来源：搜狗百科-低氮燃烧器低NOx燃烧器及低氮氧化物燃烧器，是指燃料燃烧进程中NOx排放量低的燃烧器，选用低NOx燃烧器可以下降燃烧进程中氮氧化物的排放。在燃烧进程中所发生的氮的氧化物首要为NO和NO2，一般把这两种氮的氧化物通称为氮氧化物NOx。很多试验结果表明，燃烧装置排放的氮氧化物首要为NO，均匀约占95%，而NO2仅占5%左右。

一般燃料燃烧所生成的NO首要来自两个方面：一是燃烧所用空气(助燃空气)中氮的氧化;二是燃料中所含氮化物在燃烧进程中热分解再氧化。在大多数燃烧装置中，前者是NO的首要来源，咱们将此类NO称为“热反应NO”，

后者称之为“燃料NO”，另外还有“瞬发NO”。燃烧时所构成NO可以与含氮原子中心产品反应使NO还原成NO2。实践上除了这些反应外，NO

还可以与各种含氮化合物生成NO2。在实践燃烧装置中反应到达化学平衡时，[NO2]/[NO]份额很小，即NO转变为NO2很少，可以忽略。下降NOx的燃烧技能NOx是由燃烧发生的，而燃烧办法和燃烧条件对NOx的生成有较大影响，因而可以经过改进燃烧技能来下降NOx，其首要途径如下：选用N含量较低的燃料，包含燃料脱氮和转变成低氮燃料;下降空气过剩系数，组织过浓燃烧，来下降燃料周围氧的浓度;在过剩空气少的情况下，下降温度峰值以削减“热反应NO”;在氧浓度较低情况下，添加可燃物在火焰前峰和反应区中停留的时间。削减NOx的构成和排放一般运用的具体办法为：分级燃烧、再燃烧法、低氧燃烧、浓淡误差燃烧和烟气再循环等。

低氮烧嘴（燃烧器）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

4．分割火焰型燃烧器

5．混合促进型燃烧器

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。一、低氮燃烧器原理

低NOx燃烧器及低氮氧化物燃烧器，是指燃料燃烧过程中NOx排放量低的燃烧器，采用低NOx燃烧器能够降低燃烧过程中氮氧化物的排放。

降低NOx的燃烧技术

NOx是由燃烧产生的，而燃烧方法和燃烧条件对NOx的生成有较大影响，因此可以通过改进燃烧技术来降低NOx，其主要途径如下：

选用N含量较低的燃料，包括燃料脱氮和转变成低氮燃料；

降低空气过剩系数，组织过浓燃烧，来降低燃料周围氧的浓度；

在过剩空气少的情况下，降低温度峰值以减少“热反应NO”；

在氧浓度较低情况下，增加可燃物在火焰前峰和反应区中停留的时间。

减少NOx的形成和排放通常运用的具体方法为：分级燃烧、再燃烧法、低氧燃烧、浓淡偏差燃烧和烟气再循环等。

重油燃烧器，燃气燃烧器以及双燃料燃烧器(轻油/燃气或重油/燃气)。

2.按运行和操作方式分为:欧瑞特燃烧器有一级、两级、渐进两级式和带比例调节器的渐进两级式等(后者实行比例调节运行)

3.工业燃烧器系列:均为大功率燃烧器，专为特殊工业应用而设计。

三、技术及性能特征