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(dòng)力
目錄一、改造的目的。二、NOx主要包括哪些。三、燃燒過(guò)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(shù)）。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(guò)程中燃燒器及爐膛結焦嚴重，給鍋爐安全運行帶來(lái)隱患，同時(shí)為滿(mǎn)足國家環(huán)保要求，降低NOX原始排放濃度，對燃燒器進(jìn)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(guò)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(chǎn)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(lái)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(guò)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(guò)剩系數，組織過(guò)濃燃燒，來(lái)降低燃料周?chē)醯臐舛龋?、在過(guò)剩空氣少的情況下，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(jìn)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(jìn)入再循環(huán)，并加入燃燒過(guò)程，此種燃燒器有抑制氧化氮和節能雙重效果。
3、濃淡型燃燒器
其原理是使一部分燃料作過(guò)濃燃燒，另一部分燃料作過(guò)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(xué)當量比下燃燒，因而NOx都很低，這種燃燒又稱(chēng)為偏離燃燒或非化學(xué)當量燃燒。
4、分割火焰型燃燒器
其原理是把一個(gè)火焰分成數個(gè)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(shí)間，對“熱反應NO”和“燃料NO”都有明顯的抑制作用。
5、混合促進(jìn)型燃燒器
煙氣在高溫區停留時(shí)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內停留時(shí)間縮短，因而使NOx的生成量降低。混合促進(jìn)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(lái)我國開(kāi)發(fā)研究的一種高效率、低氮分級燃燒技術(shù)，預燃室一般由一次風(fēng)（或二次風(fēng)）和燃料噴射系統等組成，燃料和一次風(fēng)快速混合。
在預燃室內一次燃燒區形成富燃料混合物，由于缺氧，只是部分燃料進(jìn)行燃燒，燃料在貧氧和火焰溫度較低的一次火焰區內析出揮發(fā)分，因此減少了NOx的生成。
任何一種低氮燃燒技術(shù)實(shí)質(zhì)都是對燃燒過(guò)程進(jìn)行管控的技術(shù)。根據低氮燃燒器20年的開(kāi)發(fā)使用經(jīng)驗，工業(yè)鍋爐要實(shí)現真正持續可靠的低氮燃燒，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(jìn)行升級。
擴展資料
在燃燒過(guò)程中所產(chǎn)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(chēng)為氮氧化物NOx。大量實(shí)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(lái)自?xún)蓚€(gè)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(guò)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(lái)源，我們將此類(lèi)NO稱(chēng)為“熱反應NO”， 后者稱(chēng)之為“燃料NO”，另外還有“瞬發(fā)NO”。
燃燒時(shí)所形成NO可以與含氮原子中間產(chǎn)物反應使NO還原成NO2。實(shí)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(shí)際燃燒裝置中反應達到化學(xué)平衡時(shí)，[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(chǎn)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(guò)改進(jìn)燃燒技術(shù)來(lái)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(guò)剩系數，組織過(guò)濃燃燒，來(lái)降低燃料周?chē)醯臐舛龋?/p>
在過(guò)剩空氣少的情況下，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中停留的時(shí)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(lái)源：搜狗百科-低氮燃燒器
3.超低氮燃燒器在使用時(shí)有哪些要注意的
1.建議操控柜上的電源操控按扭，此時(shí)數顯表就顯現當時(shí)爐內溫度，新安的裝爐體此溫度為環(huán)境溫度。
2.建議風(fēng)機操控按扭，裝置在爐體上的風(fēng)機就作業(yè)，此時(shí)若風(fēng)機損壞操控柜就自動(dòng)保護不進(jìn)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、氣壓不穩定、電路有問(wèn)題）等問(wèn)題時(shí)，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(dòng)復位才可以持續作業(yè)。 5.整個(gè)設備的操作，操作人員應參看爐體安全操作規程及生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行操作。
6.按生產(chǎn)工藝要求需求調整操控溫度時(shí)，操作員應參看智能數控表說(shuō)明書(shū)進(jìn)行調度。
4.什么是低氮燃燒
在燃料的燃燒過(guò)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，統稱(chēng)為NOx。
大氣中的NOx溶于水后會(huì )生成為硝酸雨，酸雨會(huì )對環(huán)境帶來(lái)廣泛的危害，造成巨大的經(jīng)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(yú)蝦死亡；破壞土壤成分，使農作物減產(chǎn)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(shù)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(dòng)物血液中的血色素結合，造成血液缺氧而引起中樞神經(jīng)麻痹。NOx經(jīng)太陽(yáng)紫外線(xiàn)照射與汽車(chē)尾氣中的碳氫化合物同時(shí)存在時(shí)，能生成一種淺藍色的有毒物質(zhì)硝基化合物會(huì )形成光化學(xué)煙霧。
城市光化學(xué)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(yáng)光輻射則發(fā)生化學(xué)反應所產(chǎn)生的生成物與反應物的特殊混合霧。光化學(xué)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(chǎn)生眼紅流淚、氣喘咳嗽等癥狀，長(cháng)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(shí)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(xué)煙霧可導致成千上萬(wàn)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(chǎn)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(lèi)排放量較大以及特有的氣候條件，所以容易形成光化學(xué)煙霧。
