低氮燃燒的原理及(低氮燃燒器工作原理講解)
1.低氮燃燒器工作原理講解
原發(fā)布者：永恒的動力
目錄一、改造的目的。二、NOx主要包括哪些。三、燃燒過程中NOx生成的機理。四、煤粉爐NOx生成的機理。五、降低NOx的辦法。六、本次燃燒改造的范圍（技術）。七、改造后降低NOx排放的原理。八、操作。一、改造的目的：本鍋爐采用四角切向布置直流式煤粉燃燒器，因運行過程中燃燒器及爐膛結焦嚴重，給鍋爐安全運行帶來隱患，同時為滿足國家環(huán)保要求，降低NOX原始排放濃度，對燃燒器進行了改造。二、氮氧化物主要包括哪些：1、一氧化二氮（N2O）2、一氧化氮（NO）3、二氧化氮（NO2）4、三氧化二氮（N2O3）5、四氧化二氮（N2O4）6、五氧化二氮（N2O5）等三、燃燒過程中NOx生成的機理：1、物料型：有物料中的氮氧化物熱分解后氧化產生。2、快速型：由空氣中的N2與燃料中的碳氫離子團等反應生成。3、熱力型：空氣中的N2在高溫下氧化而成。四、煤粉爐NOx的生成機理：NOx：煤粉爐氮氧化物主要是NO和NO2鍋爐氮氧化物主要為NO約占95%,NO2僅占5%左右。燃料燃燒生成的NO來源：一、燃燒所用空氣（助燃空氣）中氮的氧化（“熱反應NO”）；二、燃料中所含氮化物在燃燒過程中熱分解再氧化（“燃料型NO”）。三、“瞬發(fā)型NO”（前面第二項）。五、降低NOx的辦法：1、選用N含量較低的燃料；2、降低空氣過剩系數，組織過濃燃燒，來降低燃料周圍氧的濃度；3、在過?？諝馍俚那闆r下，降低溫度峰值以減少“熱反應NO”;4、在氧濃度較低情況下，增加可燃物在火焰前峰和
2.低氮燃燒器原理
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(huán)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(huán)，燃燒煙氣的熱容量大，燃燒溫度降低，NOx減少。另一種自身再循環(huán)燃燒器是把部分煙氣直接在燃燒器內進入再循環(huán)，并加入燃燒過程，此種燃燒器有抑制氧化氮和節(jié)能雙重效果。
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(qū)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(qū)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。
6、低氮預燃室燃燒器
預燃室是近10年來我國開發(fā)研究的一種高效率、低氮分級燃燒技術，預燃室一般由一次風（或二次風）和燃料噴射系統(tǒng)等組成，燃料和一次風快速混合。
在預燃室內一次燃燒區(qū)形成富燃料混合物，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(qū)內析出揮發(fā)分，因此減少了NOx的生成。
任何一種低氮燃燒技術實質都是對燃燒過程進行管控的技術。根據低氮燃燒器20年的開發(fā)使用經驗，工業(yè)鍋爐要實現真正持續(xù)可靠的低氮燃燒，僅僅更換或改造燃燒器是不夠的，還需要對燃燒管控裝置進行升級。
擴展資料
在燃燒過程中所產生的氮的氧化物主要為NO和NO2，通常把這兩種氮的氧化物通稱為氮氧化物NOx。大量實驗結果表明，燃燒裝置排放的氮氧化物主要為NO，平均約占95%，而NO2僅占5%左右。
一般燃料燃燒所生成的NO主要來自兩個方面：一是燃燒所用空氣（助燃空氣）中氮的氧化；二是燃料中所含氮化物在燃燒過程中熱分解再氧化。在大多數燃燒裝置中，前者是NO的主要來源，我們將此類NO稱為“熱反應NO”， 后者稱之為“燃料NO”，另外還有“瞬發(fā)NO”。
燃燒時所形成NO可以與含氮原子中間產物反應使NO還原成NO2。實際上除了這些反應外，NO 還可以與各種含氮化合物生成NO2。在實際燃燒裝置中反應達到化學平衡時，[NO2]/[NO]比例很小，即NO轉變?yōu)镹O2很少，可以忽略。
NOx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，其主要途徑如下：
選用N含量較低的燃料，包括燃料脫氮和轉變成低氮燃料；
降低空氣過剩系數，組織過濃燃燒，來降低燃料周圍氧的濃度；
在過?？諝馍俚那闆r下，降低溫度峰值以減少“熱反應NO”;
在氧濃度較低情況下，增加可燃物在火焰前峰和反應區(qū)中停留的時間。
減少NOx的形成和排放通常運用的具體方法為：分級燃燒、再燃燒法、低氧燃燒、濃淡偏差燃燒和煙氣再循環(huán)等。
參考資料來源：搜狗百科-低氮燃燒器
3.超低氮燃燒器在使用時有哪些要注意的
1.建議操控柜上的電源操控按扭，此時數顯表就顯現當時爐內溫度，新安的裝爐體此溫度為環(huán)境溫度。
2.建議風機操控按扭，裝置在爐體上的風機就作業(yè)，此時若風機損壞操控柜就自動保護不進入下一步操作。 3.當低氮焚燒機收到不利于焚燒的信號（例：焚燒失利、氣壓不穩(wěn)定、電路有問題）等問題時，焚燒操控器就馬上封閉燃氣并發(fā)出報警信號。
4.低氮焚燒機若報警，有必要是處理缺陷后由操作人員對其手動復位才可以持續(xù)作業(yè)。 5.整個設備的操作，操作人員應參看爐體安全操作規(guī)程及生產工藝要求進行操作。
6.按生產工藝要求需求調整操控溫度時，操作員應參看智能數控表說明書進行調度。
4.什么是低氮燃燒
在燃料的燃燒過程中，氮氧化物的生成是燃燒反應的一部份：燃燒生成的氮氧化物主要是NO和NO2，統(tǒng)稱為NOx。
大氣中的NOx溶于水后會生成為硝酸雨，酸雨會對環(huán)境帶來廣泛的危害，造成巨大的經濟損失，如：腐蝕建筑物和工業(yè)設備；破壞露天的文物古跡；損壞植物葉面，導致森林死亡；使湖泊中魚蝦死亡；破壞土壤成分，使農作物減產甚至死亡；飲用酸化物造成的地下水，對人體有害。 同樣的酸濃度下硝酸雨對樹木和農作物的損害是硫酸雨的1倍。
NOx還對人的身體健康有直接損害，NOx濃度越大其毒性越強，因為它易于動物血液中的血色素結合，造成血液缺氧而引起中樞神經麻痹。NOx經太陽紫外線照射與汽車尾氣中的碳氫化合物同時存在時，能生成一種淺藍色的有毒物質硝基化合物會形成光化學煙霧。
城市光化學煙霧是指含有碳氫化合物和氮氧化物等一次污染物的城市大氣，由于陽光輻射則發(fā)生化學反應所產生的生成物與反應物的特殊混合霧。光化學煙霧對人體有很大的刺激性和毒害作用。
它刺激人的眼、鼻、氣管和肺等器官，產生眼紅流淚、氣喘咳嗽等癥狀，長期慢性危害使肺機能減退、支氣管發(fā)炎，甚至發(fā)展成癌。嚴重時可使人頭暈胸痛，惡心嘔吐，手足抽搐，血壓下降，昏迷致死。
光化學煙霧可導致成千上萬人受害或死亡，還可使植物褪掉綠色、改變顏色，造成葉傷、葉落、花落和果落，直到減產或絕收。此外，還可使家畜發(fā)病率增高，使橡膠制品龜裂老化、腐蝕金屬、損壞各種器物、材料和建筑物等。
由于城市里氮氧化物和烴類排放量較大以及特有的氣候條件，所以容易形成光化學煙霧。
