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發(fā)布時間：2020-12-28 17:49
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低氮燃燒器及低氮氧化物燃燒器，是指燃料燃燒過程中NOx排放量低的燃燒器，采用低NOx燃燒器能夠降低燃燒過程中氮氧化物的排放。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；根據(jù)山西太原印發(fā)關于推進生物質鍋爐超低排放改造和燃氣鍋爐低氮改造的通知，該市燃氣鍋爐低氮改造補貼辦法內容如下：1、單臺鍋爐容量20蒸噸及以下燃氣鍋爐。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(shù)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"。
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MERGEFORMAT
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。降低NOx的燃燒技術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。這些包括研究持續(xù)的低氧運行對水壁浪費的影響以及燃燒器桶可能由于火焰前沿的接近而可能受到的損害。
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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；
低氮燃燒器常基于下列技術：
1.電子比例調節(jié)和氧含量控制技術，來控制氧含量；
2.全預混的表面燃燒技術，來降低火焰溫度和實現(xiàn)充分燃燒；
3.FGR煙氣再循環(huán)技術，來降低火焰溫度和氧含量；
目前市場的低氮燃燒器主要分為以下類型：
1.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(yōu)點是安裝簡單，不需要FGR煙氣再循環(huán)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；
2.分級燃燒器；
分級燃燒器通常能夠將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(wěn)定，或者犧牲可調比等弊端；
3.分級燃燒器 FGR煙氣在循環(huán)技術；
分級燃燒器 FGR煙氣在循環(huán)技術結合了分級燃燒器NOx控制優(yōu)點和FGR降氧含量優(yōu)點，可以實現(xiàn)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，化燃燒效率。其主要短處是設備成本提高。
經(jīng)過長達3年的理論分析、設計改進、我們的研發(fā)團隊終于成功研發(fā)出了適合我國低氮燃燒的燃燒機，并成功應用于600MW亞臨界控制循環(huán)鍋爐工程。實測數(shù)據(jù)表明：采用該燃燒機，鍋爐的氮氧化物排放降到了水平。
低氮燃燒器對鍋爐運行的影響
從很多電廠低氮燃燒器改造情況來看，普遍存在汽溫（尤其是再熱汽溫）偏低，飛灰可燃物偏大的情況。
主要受影響因素是鍋爐的設計情況及燃用煤質。通過燃燒調整、二次風配比、SOFA風配比，部分廠汽溫參數(shù)基本達到了設計值，飛灰可燃物有明顯降低。 低氮燃燒器改造后，爐內溫度場的變化將會對爐膛出口煙溫及汽溫特性產生較大影響。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。這主要表現(xiàn)在以下兩個方面：
1、純從燃燒角度來講，鍋爐采用空氣分級低氮燃燒技術改造之后，燃燒延遲，火焰中心上移，爐膛出口煙溫上升，鍋爐的過熱汽溫、再熱汽溫上升。
2、鍋爐采用空氣分級低氮燃燒技術改造之后，主燃區(qū)的溫度下降較多，爐內溫度分布更加均勻。水冷壁的沾污結渣情況會有很大改善，爐內水冷壁吸熱增強，爐膛出口煙溫下降，鍋爐的過熱汽溫、再熱汽溫下降。 鍋爐低氮燃燒改造之后的汽溫特性變化情況主要受以上兩個因素影響，哪個因素的影響占主導地位主要取決于鍋爐的設計情況及燃用煤質情況。 從各廠空氣分級低氮燃燒器運行情況來看，采用設計煤種，隨著分離燃盡風（SOFA）風量的增加，主燃區(qū)過量空氣系數(shù)降低，過熱器溫升、再熱器溫升均有較大增加。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。
低氮燃燒技術，低氮燃燒器
氮氧化物的生成與溫度有密切的關系，一因為溫度越高，氮的氧化物生成的越多，反之亦然。 低氮燃燒器一般把一次風分離，濃的在內，更靠近火焰中心；淡的一側在外，貼近水冷壁。濃的在內著火時，火焰溫度比較高，但是氧氣比較少，故生成的氮氧化物的幾率減少了；近年來，煤燃燒造成的大氣污染問題備受人們關注,尤其我國北方供暖期的嚴重霧霾更是影響到了人們的日常生活。而淡的在外，氧氣比較大，但是因為距離火焰高溫區(qū)域比較遠，溫度比較低，所以氮的氧化物的生成也不會很多。
根據(jù)氮的氧化合物生成原理，影響氮氧化合物生成量的因素主要有火焰溫度、燃燒器區(qū)段氧濃度、燃燒產物在高溫區(qū)停留時間和煤的特性，而降低氮氧化合物生成量的途徑主要有兩個方面：降低火焰溫度，防止局部高溫；降低過量空氣系數(shù)和氧濃度，使煤粉在缺氧的條件下燃燒。方式一：通過更換低氮燃燒器，加裝煙氣回流裝置的方式進行改造，氮氧化物排放濃度低于30毫克/立方米的項目(1)單臺燃氣鍋爐容量小于等于4蒸噸：低氮鍋爐補助資金=2×鍋爐容量 3。
工業(yè)燃燒器是使用氣體或液體燃料以受控方式產生火焰的機械裝置。燃燒器的效率取決于影響火焰穩(wěn)定性的空氣和燃料的混合速率。從各廠空氣分級低氮燃燒器運行情況來看，采用設計煤種，隨著分離燃盡風（SOFA）風量的增加，主燃區(qū)過量空氣系數(shù)降低，過熱器溫升、再熱器溫升均有較大增加。工業(yè)燃燒器是有效燃燒系統(tǒng)設計的關鍵組成部分。工業(yè)燃燒器需要執(zhí)行的一些關鍵功能包括燃料準備，空氣和燃料的分配以及燃燒控制。工業(yè)燃燒器在化工，汽車工業(yè)，食品加工業(yè)等行業(yè)有很多應用。良好的工業(yè)低氮燃燒器的特點是：
污染少
低噪聲
長壽
運行安全
穩(wěn)定運行
由于幾乎每個行業(yè)在制造過程中都使用燃燒器，所以對于制造商來說，定期維護燃燒器以避免操作故障，不必要的故障等，變得非常重要。此外，工業(yè)燃燒器的及時維護有助于節(jié)省能源和燃料。
市場趨勢，驅動因素，制約因素
工業(yè)燃燒器是所有行業(yè)運行的組成部分，因為它們提供熱量傳遞，蒸汽發(fā)生，流體加熱等所需的熱能。各種行業(yè)燃燒器管理系統(tǒng)（BMS）的廣泛使用將具有積極的作用對全球工業(yè)燃燒器市場的影響。SHAPE*MERGEFORMAT低氮燃燒器通常是指NOx排放在30~80毫克的燃燒器。燃燒器管理系統(tǒng)有助于安全啟動，運行和關閉鍋爐多燃燒器爐段。工業(yè)化增長對發(fā)展中國家工業(yè)鍋爐的需求增加，推動了工業(yè)燃燒器市場的增長。
由于世界各國政府制定的各種規(guī)定，所有制造商都必須生產節(jié)能燃燒器。此外，許多制造商正在專注于降低生產成本的新技術，同時也減少了工業(yè)爐的排放。按運行和操作方式分為：歐瑞特燃燒器有一級、兩級、漸進兩級式和帶比例調節(jié)器的漸進兩級式等（后者實行比例調節(jié)運行）3。工業(yè)燃燒器會導致空氣和燃料的完全燃燒，從而減少二氧化碳的排放。鋼鐵行業(yè)的許多公司現(xiàn)在專注于研究和開發(fā)生產節(jié)能型工業(yè)燃燒器。
在工業(yè)燃燒器市場中看到的主要趨勢之一是使用可再生燃料油。隨著越來越重視減少排放，以避免氣候條件的變化，使用可再生燃料進行運營變得非常重要。公司正在大力投資研發(fā)這類工業(yè)燃燒器。
在這個時候，工業(yè)燃燒器行業(yè)面臨著各種挑戰(zhàn)。工業(yè)燃燒器的改造是一個主要的問題，也可能阻礙未來工業(yè)燃燒器市場的發(fā)展。
市場細分
全球工業(yè)燃燒器市場可以通過燃料類型，自動化，燃燒器類型，工作溫度，應用和終用戶進行分割。
在燃料類型的基礎上，全球工業(yè)燃燒器市場分為：
油性
為主
雙燃料
在燃燒器類型的基礎上，全球工業(yè)燃燒器市場分為：
再生燃燒器
高速燃燒器
煤氣燃燒器
輻射燃燒器
定制（燃燒鍋爐）
平火焰燃燒器
線路燃燒器
其他
在運行溫度的基礎上，全球工業(yè)燃燒器市場分為：
高溫（> 1400F）
低溫（
在應用的基礎上，全球工業(yè)燃燒器市場分為：
鍋爐
爐/烤箱/窯爐
空氣加熱/干燥
在終用途的基礎上，全球工業(yè)燃燒器市場分為：
1石油化學產品
2發(fā)電
3化學品及特種化學品
4礦產
5金屬
6制藥
7玻璃
8陶瓷
9食品加工
10汽車
11印刷出版
