一、NOx氮氧化物的生成機(jī)制

       對(duì)于鍋爐來(lái)說(shuō)，Nox的產(chǎn)生主要來(lái)自空氣中的氮?dú)夂瓦^(guò)量氧氣產(chǎn)生的熱力型Nox，熱力型NOx的產(chǎn)生和燃燒的溫度呈指數(shù)型關(guān)系，通常在燃燒溫度高于1000攝氏度的時(shí)候開(kāi)始產(chǎn)生，而在1400度以上NOx的生成速度會(huì)急劇增加。為防止鍋爐內(nèi)煤燃燒后產(chǎn)生過(guò)多的NOx污染環(huán)境，應(yīng)對(duì)煤進(jìn)行脫硝處理。下圖反映的是燃煤型鍋爐的NOx排放和溫度的關(guān)系，其中熱力型Nox的溫度關(guān)系同樣適合于鍋爐燃燒器。

燃煤型鍋爐的NOx排放和溫度的關(guān)系基于以上NOx的生長(zhǎng)機(jī)制，低氮燃燒器的控制NOx的技術(shù)也主要著眼于兩個(gè)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(tǒng)的鍋爐燃燒器通常的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(tǒng)的燃燒器的高NOx排放主要源于下述幾個(gè)原因：

       1、為了保證燃燒充分，采用了較大的過(guò)量空氣；

       2、燃燒溫度通常在1800度左右。

三、低氮燃燒器三、低氮燃燒器通?；谙铝屑夹g(shù)

       1.電子比例調(diào)節(jié)和氧含量控制技術(shù)；來(lái)控制氧含量；

       2.FGR煙氣再循環(huán)技術(shù)，來(lái)降低火焰溫度和氧含量；

       3.全預(yù)混的表面燃燒技術(shù)來(lái)降低火焰溫度和實(shí)現(xiàn)充分燃燒；

      上述技術(shù)中，通常是低氮燃燒器的必須配置。基于上述技術(shù)，市場(chǎng)的低氮燃燒器主要分為以下類型：

四、各低氮燃燒器優(yōu)缺點(diǎn)介紹

       1、FGR低氮燃燒器

        FGR低氮燃燒器通常能夠?qū)Ox在全火范圍內(nèi)控制到65毫克，極限大約在40毫克左右，進(jìn)一步降低NOx排放可能導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)定，或者犧牲可調(diào)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?qū)Ox在全火范圍內(nèi)控制到30毫克以內(nèi)，其優(yōu)點(diǎn)是安裝簡(jiǎn)單，不需要FGR煙氣再循環(huán)管道；其主要缺點(diǎn)是需要過(guò)濾空氣，加大了維護(hù)工作量；同時(shí)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(jié)合了表面燃燒的NOx控制優(yōu)點(diǎn)和FGR降氧含量?jī)?yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)在全火范圍控制NOx到20毫克水平，同時(shí)控制氧含量在3%以內(nèi)，化燃燒效率。其主要短處是設(shè)備成本提高。

熱合金主要用作各種工業(yè)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(zhuǎn)變?yōu)闊崮苋紵鳎範(fàn)t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(shù)。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(shù)越低，在溫度變化時(shí)，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(duì)爐氣等介質(zhì)的耐蝕性。此令卜還雷桂熱狀態(tài)下有足夠好的加工性。

在工業(yè)生產(chǎn)中，不少低氮燃燒器機(jī)械零件形狀復(fù)雜而且要求有較高的機(jī)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(jìn)行鍛壓戌型，這就要求采用鑄鋼來(lái)制造。

鑄鋼的抗泣強(qiáng)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(dòng)性差，而且鋼的熔點(diǎn)高、結(jié)晶間隔大，澆鑄時(shí)需要較高的溫度、凝固時(shí)較易產(chǎn)生縮孔、疏松、裂紋和偏析等缺陷。因此，為了得到質(zhì)量?jī)?yōu)良的河南燃燒器鑄件，必須在鑄件結(jié)構(gòu)、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(xué)成分的不同，可分為碳紊鑄鋼和合金鑄鋼。敢為人先首推FGR低氮技術(shù)“的成分主要是，其中既沒(méi)有氧也沒(méi)有氮。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；（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(zhuǎn)輪用鑄鋼和其它特殊用途鑄鋼，如無(wú)磁鑄鋼。

燃燒器的特點(diǎn)

燃油燃燒器

1.燃油燃燒器按霧化方式分為高壓力式霧化、介質(zhì)霧化、轉(zhuǎn)杯霧化。

1）高壓力式霧化是通過(guò)高壓油泵將燃料輸送到油嘴霧化后與氧氣混合燃燒，其特點(diǎn)是霧化均勻、工作簡(jiǎn)單、機(jī)體成本較低，但對(duì)燃料比較挑剔，燃料成本高，目前大多數(shù)小型用戶選用此種霧化方式的燃燒器。

2）介質(zhì)霧化是通過(guò)5～8kg的壓縮空氣或帶壓蒸氣壓至噴嘴內(nèi)和輸送油泵在4-7kg的壓力下將燃料進(jìn)行預(yù)混后燃燒，特點(diǎn)是對(duì)燃料要求不高(如渣油等較差的油品)，機(jī)體成本較高，燃料成本低，目前大型燃燒設(shè)備使用此霧化方式的燃燒器。

3)轉(zhuǎn)杯霧化是通過(guò)一只高速轉(zhuǎn)杯盤(pán)(約6000轉(zhuǎn)/分)將燃料脫出霧化?？扇紵^差的油品，如高粘度的渣油等。但機(jī)型價(jià)格昂貴，且轉(zhuǎn)杯盤(pán)容易磨損，對(duì)調(diào)試要求很高，本體成本高，配件貴。目前，市場(chǎng)較少使用此種燃燒器。

2.燃燒器按機(jī)器結(jié)構(gòu)可分為一體槍式機(jī)和分體槍式機(jī)。

1)一體槍式機(jī)是將風(fēng)機(jī)電機(jī)、油泵、機(jī)箱及其它控制元件組合于一體，特點(diǎn)是體積小，調(diào)節(jié)比小，一般為1：2.5，多采用高壓電子點(diǎn)火系統(tǒng)，成本較低，但對(duì)燃料品質(zhì)和環(huán)境要求較高。

2)分體槍式機(jī)是將主機(jī)、風(fēng)機(jī)、油泵組、控制元器件分成四個(gè)獨(dú)立機(jī)構(gòu)。特點(diǎn)是體積大，輸出功率大，多采用氣體點(diǎn)火系統(tǒng)，調(diào)節(jié)比較大，一般為1：4～1：6，甚至可達(dá)1：10，噪音低，對(duì)燃料的品質(zhì)及環(huán)境要求不高。但安裝使用面積大。

3.燃油燃燒器的結(jié)構(gòu)組成

自動(dòng)控制燃燒器可分為供風(fēng)系統(tǒng)、燃料供給系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)。

1)供風(fēng)系統(tǒng)

燃料要完全燃燒須提供足夠的氧氣，不同的燃料有不同的風(fēng)量要求，如：0號(hào)柴油熱值為10200Kcal/Kg標(biāo)準(zhǔn)氣壓狀態(tài)下每公斤油要完全燃燒須配送15m3的助燃空氣。熱值為9550Kcal/Kg的重油要完全燃燒須配送15m3/Kg的助燃空氣。

2)燃料供給系統(tǒng)

燃料要完全燃燒須提有合理的燃燒空間和混合空間。燃料的輸送方式可分為高壓輸送和低壓輸送。其中壓力式霧化燃燒器采用高壓輸送方式，壓力要求為15～28bar。介質(zhì)霧化燃燒器采用低壓輸送方式，壓力要求為5～8bar。

3)控制系統(tǒng)

單段火式手動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)；雙段式液壓缸或伺服電機(jī)控制，比例調(diào)節(jié)式燃燒器使用伺服電機(jī)控制風(fēng)門(mén)。

4)燃燒火焰的形狀、燃燒的完全基本取決于燃燒系統(tǒng)。燃燒器火焰一般可根據(jù)用戶要求來(lái)定制，火焰要求大概直徑一般要求不大于爐膛的二分之一，長(zhǎng)度是爐膛的三分之一具體根據(jù)加熱爐的要求來(lái)調(diào)節(jié)匹配。調(diào)節(jié)比較寬為好，一般設(shè)為1：2.5比例調(diào)節(jié)的可達(dá)1：7左右。火焰直徑太大太長(zhǎng)時(shí)會(huì)造成爐筒上形成嚴(yán)重積炭，燒壞耐火磚或爐壁。35~116MW）的工業(yè)鍋爐及熱載體爐，涵蓋煙氣再循環(huán)技術(shù)，魅焰燃燒技術(shù)及表面燃燒技術(shù)，同時(shí)還為相關(guān)行業(yè)企業(yè)提供技術(shù)咨詢，運(yùn)用自身豐富的低氮燃燒技術(shù)經(jīng)驗(yàn)為我國(guó)的環(huán)保事業(yè)貢獻(xiàn)自己的一份力量。

超混合技術(shù)是利用蒸汽的動(dòng)能提高空氣和燃料的混合能力，從而降低NOx峰值的溫度。將穩(wěn)焰盤(pán)的葉片設(shè)計(jì)成主體呈傾斜狀 兩側(cè)面呈弧形的低阻力流線型，使通過(guò)的助燃空氣量較多，形成的助燃空氣旋流強(qiáng)度強(qiáng)r 并能形成中心低壓空氣回流區(qū)。將燃料槍的出口端面設(shè)計(jì)戒與穩(wěn)焰盤(pán)相配的傾斜狀，并在傾斜面上設(shè)置不同直徑的出氣孔，氣體燃料以垂直于斜面方向、且以亞音速流速噴射，使氣體燃料和助燃空氣互相對(duì)沖滲透、混合，實(shí)現(xiàn)二者充分完全的超混合。依據(jù)降低NOx的燃燒技術(shù)的分類燃燒器是工業(yè)燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t上面的的重要設(shè)備，它保證燃料穩(wěn)定著火燃燒和燃料的完全燃燒等過(guò)程，因此，要抑制NOx的生成量就必須從燃燒器入手。

在中心低速區(qū)設(shè)置了穩(wěn)燃通道，在穩(wěn)燃通道內(nèi)，設(shè)置一級(jí)燃?xì)馔ǖ琅c一級(jí)空氣通道的輸出通道且燃?xì)庖砸欢ń嵌鹊腻F角噴射，使得穩(wěn)胩SLL(氣與燃燒用空氣兩者流向相交，實(shí)現(xiàn)兩者的快速充分混勻： 一級(jí)空氣通道的設(shè)計(jì)流速較慢。從而可以保證該區(qū)域燃燒的穩(wěn)定牲。另外。由子第二級(jí)為高強(qiáng)度旋流風(fēng)，在中心區(qū)域必然形成見(jiàn)壓區(qū)，這樣大的高溫?zé)煔饩蜁?huì)睫瀾不斷流入鎮(zhèn)區(qū)域，從而保證丁清火源。目前，北京專門(mén)針對(duì)燃?xì)忮仩t研發(fā)的全預(yù)混低氮燃燒技術(shù)成功試點(diǎn)，氮氧化物排放濃度可降至20毫克/立方米左右，比普通燃?xì)忮仩t減少約九成。

該技術(shù)主要是通過(guò)將燃料燃燒所需的空氣及燃?xì)夥殖蓛晒苫蚨喙伤腿霠t膛燃燒區(qū)域，控制燃料燃燒初期燃燒強(qiáng)度和N○x的生成暈。一般將理論空氣量的80%左右送入初期燃燒區(qū)域，通過(guò)在該區(qū)域形成相對(duì)貧氧的環(huán)境，不僅可以合理優(yōu)化燃燒初期熱負(fù)荷，甚至還可以形成還原性氣氛抑制NOx的大量生成，降低終NOx的生成總暈。根據(jù)山西太原印發(fā)關(guān)于推進(jìn)生物質(zhì)鍋爐超低排放改造和燃?xì)忮仩t低氮改造的通知，該市燃?xì)忮仩t低氮改造補(bǔ)貼辦法內(nèi)容如下：1、單臺(tái)鍋爐容量20蒸噸及以下燃?xì)忮仩t。并在燃燒的后期補(bǔ)充剩下20%的空氣進(jìn)入煙｀

中 完成可燃物的燃盡過(guò)程。因在該區(qū)燃燒強(qiáng)度已經(jīng)大大降低，即使涌入適量的氧氣也不會(huì)產(chǎn)生

大的NOx。

  燃燒器可以在不停機(jī)的前提下進(jìn)行相關(guān)調(diào)節(jié)，可以調(diào)整火焰形狀、燃燒溫度場(chǎng)、并可以進(jìn)行檢修等。超低NOx燃燒器每個(gè)氣體噴槍均可以在線單獨(dú)地調(diào)節(jié)。通過(guò)獨(dú)立的孔閥可以調(diào)節(jié)的燃?xì)獾牧鲃?dòng)速率，同時(shí)還可進(jìn)行噴射角度的旋轉(zhuǎn)以及軸向平移。這些可以允許不用停爐就可以在線對(duì)燃燒性能進(jìn)行快速的優(yōu)化。燃燒系統(tǒng)助燃風(fēng)，需與現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)實(shí)情形貼合，并在主風(fēng)道上設(shè)置有風(fēng)門(mén)實(shí)行器，用于負(fù)荷變更時(shí)實(shí)現(xiàn)助燃風(fēng)量的自動(dòng)調(diào)節(jié)。結(jié)果是在特定的爐膛結(jié)構(gòu)內(nèi)有效的分級(jí)燃料燃燒使NOx和C○的生成減到少，無(wú)論是單臺(tái)還是多臺(tái)燃燒器應(yīng)用。