低氮燃烧的原理(5页).doc
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1、-低氮燃烧的原理-第 5 页氮氧化物的生成与温度有密切的关系,一般火焰温度越高,氮氧化物的生成越多,反之亦然,这也是流化床炉得以环保的原因之一。 低氮燃烧器一般把一次风分成浓淡两股,浓相在内,更靠近火焰中心;淡相在外,贴近水冷壁。浓相在内着火时,火焰温度相对较高,但是氧气比相对较少,故生成的氮氧化物的几率相对减少;淡相在外,氧气比相对较大,但由于距火焰高温区域较远,温度相对较低,故氮氧化物的生成也不会很多。根据氮氧化合物生成机理,影响氮氧化合物生成量的因素主要有火焰温度、燃烧器区段氧浓度、燃烧产物在高温区停留时间和煤的特性,而降低氮氧化合物生成量的途径主要有两个方面:降低火焰温度,防止局部高温
2、;降低过量空气系数和氧浓度,使煤粉在缺氧的条件下燃烧。简介: 用改变燃烧条件的方法来降低NOx的排放,统称为低NOx燃烧技术。在各种降低NOx排放的技术中,低NOx燃烧技术采用最广、相对简单、经济并且有效。关键字:燃烧条件 NOx NOx燃烧技术 低NOx燃烧器 用改变燃烧条件的方法来降低NOx的排放,统称为低NOx燃烧技术。在各种降低NOx排放的技术中,低NOx燃烧技术采用最广、相对简单、经济并且有效。目前主要有以下几种:1 低过量空气燃烧使燃烧过程尽可能在接近理论空气量的条件下进行,随着烟气中过量氧的减少,可以抑制NOx的生成。这是一种最简单的降低NOx排放的方法。一般可降低NOx排放15
3、20%。但如炉内氧浓度过低(3%以下),会造成浓度急剧增加,增加化学不完全燃烧热损失,引起飞灰含碳量增加,燃烧效率下降。因此在锅炉设计和运行时,应选取最合理的过量空气系数。2 空气分级燃烧基本原理是将燃料的燃烧过程分阶段完成。在第一阶段,将从主燃烧器供入炉膛的空气量减少到总燃烧空气量的7075%(相当于理论空气量的80%),使燃料先在缺氧的富燃料燃烧条件下燃烧。此时第一级燃烧区内过量空气系数1,因而降低了燃烧区内的燃烧速度和温度水平。因此,不但延迟了燃烧过程,而且在还原性气氛中降低了生成NOx的反应率,抑制了NOx在这一燃烧中的生成量。为了完成全部燃烧过程,完全燃烧所需的其余空气则通过布置在主
4、燃烧器上方的专门空气喷口OFA(over fire air)称为火上风喷口送入炉膛,与第一级燃烧区在贫氧燃烧条件下所产生的烟气混合,在1的条件下完成全部燃烧过程。由于整个燃烧过程所需空气是分两级供入炉内,故称为空气分级燃烧法。这一方法弥补了简单的低过量空气燃烧的缺点。在第一级燃烧区内的过量空气系数越小,抑制NOx的生成效果越好,但不完全燃烧产物越多,导致燃烧效率降低、引起结渣和腐蚀的可能性越大。因此为保证既能减少NOx的排放,又保证锅炉燃烧的经济性和可*性,必须正确组织空气分级燃烧过程。若用空气分级燃烧方法改造现有煤粉炉,应对前墙或前后墙布置燃烧器的原有炉膛进行改装,将顶层燃烧器改作火上风喷口
5、,将原来由顶层燃烧器送入炉膛的煤粉中形成富燃料燃烧,从而NOx生成。可降低1530%。新设计的锅炉可在燃烧器上方设火上风喷口。3 燃料分级燃烧在燃烧中已生成的NO遇到烃根CHi和未完全燃烧产物CO、H2、C和CnHm时,会发生NO的还原反应,反应式为:4NO+CH4 =2N2+CO2+2H2O2NO+2CnHm+(2n+m/2-1)O2 =N2+2nCO2+mH2O2NO+2CO =N2+2CO22NO+2C =N2+2CO2NO+2H2 = N2+2H2O利用这一原理,将80-85%的燃料送入第一级燃烧区,在1条件下,燃烧并生成NOx。送入一级燃烧区的燃料称为一次燃料,其余15-20%的燃料
6、则在主燃烧器的上部送入二级燃烧区,在1的条件下形成很强的还原性气氛,使得在一级燃烧区中生成的NOx在二级燃烧区内被还原成氮分子,二级燃烧区又称再燃区,送入二级燃烧区的燃料又称为二次燃料,或称再燃燃料。在再燃区中不仅使得已生成的NOx得到还原,还抑制了新的NOx的生成,可使NOx的排放浓度进一步降低。一般,采用燃料分级可使Nox的排放浓度降低50%以上。在再燃区的上面还需布置火上风喷口,形成第三级燃烧区(燃尽区),以保证再燃区中生成的未完全燃烧产物的燃尽。这种再燃烧法又称为燃料分级燃烧。燃料分级燃烧时所使用的二次燃料可以是和一次燃料相同的燃料,例如煤粉炉可以利用煤粉作为二次燃料。但目前煤粉炉更多
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- 燃烧 原理
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