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低氮燃燒器,通過調(diào)節(jié)燃燒空氣和燃燒頭,可以獲得的燃燒參數(shù)。
1.重油燃燒器,燃?xì)馊紵饕约半p燃料燃燒器(輕油/燃?xì)饣蛑赜?燃?xì)猓?/span>
2.按運行和操作方式分為:歐瑞特燃燒器有一級、兩級、漸進(jìn)兩級式和帶比例調(diào)節(jié)器的漸進(jìn)兩級式等(后者實行比例調(diào)節(jié)運行)
3.工業(yè)燃燒器系列:均為大功率燃燒器,專為特殊工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計。
4.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程,因此,要抑制NOx的生成量就必須從燃燒器入手。根據(jù)降低NOx的燃燒技術(shù),低氮氧化物燃燒器大致分為以下幾類:
階段燃燒器
根據(jù)分級燃燒原理設(shè)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(dāng)量比,故可降低NOx的生成。
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(nèi)進(jìn)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。
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(xué)當(dāng)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(xué)當(dāng)量燃燒。
分割火焰型燃燒器
其原理是把一個火焰分成數(shù)個小火焰,由于小火焰散熱面積大,火焰溫度較低,使“熱反應(yīng)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(yīng)NO”和“燃料NO”都有明顯的抑制作用。
混合促進(jìn)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(fù)荷不變的情況下,煙氣在火焰面即高溫區(qū)內(nèi)停留時間縮短,因而使NOx的生成量降低?;旌洗龠M(jìn)型燃燒器就是按照這種原理設(shè)計的。
低NOx預(yù)燃室燃燒器
預(yù)燃室是近10年來我國開發(fā)研究的一種率、低NOx分級燃燒技術(shù),預(yù)燃室一般由一次風(fēng)(或二次風(fēng))和燃料噴射系統(tǒng)等組成,燃料和一次風(fēng)快速混合,在預(yù)燃室內(nèi)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(jìn)行燃燒,燃料在貧氧和火焰溫度較低的一次火焰區(qū)內(nèi)析出揮發(fā)分,因此減少了NOx的生成。分級燃燒器通常能夠?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。
技術(shù)性能● 單段火、兩段火、兩段火漸進(jìn)式/比例調(diào)節(jié)
● 能適應(yīng)任何類型的燃燒室。
● 空氣和燃?xì)庠谌紵^混合。
● 通過調(diào)節(jié)燃燒空氣和燃燒頭,可以獲得的燃燒參數(shù)。
● 無須把燃燒器從鍋爐上拆下,就可直接取下混合裝置,從而可以方便的進(jìn)行維修保養(yǎng)。
● 采用伺服電動機(jī)來進(jìn)行一、二段空氣流量調(diào)節(jié),并且當(dāng)
燃燒器停止運行時,風(fēng)門關(guān)閉以減少爐內(nèi)熱量損失。
● 可以給閥組加一個閥的密封控制裝置。
● 采用一個法蘭和一個絕緣密封圈與鍋爐連接固定;配有一個4孔和7孔聯(lián)接器。
● 根據(jù)要求可提供大于標(biāo)準(zhǔn)長度的
進(jìn)口品牌:
1、意大利百得 Baltur
公司成立于1950年,兩位好友GiuseppeBallanti先生和FerdinandoTura先生抓住迅速發(fā)展的市場提供的機(jī)會,在供熱領(lǐng)域開辟了自己的天地。"百得"燃燒器行銷七十多個國家和地區(qū),在同類產(chǎn)品中早獲得ISO9001國際質(zhì)量認(rèn)證,品質(zhì)優(yōu)良、價格合理、享譽國際,在同行業(yè)中享有極高的聲譽。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(nèi),化燃燒效率。在中國市場占有率近25%,但低氮燃燒器后勁不足。
2、意大利利雅路 RIELLO
利雅路集團(tuán)作為專業(yè)燃燒器生產(chǎn)廠家至今已有90年的生產(chǎn)歷史,在燃燒器產(chǎn)品的生產(chǎn)和研發(fā)中積累了豐富的經(jīng)驗。多年來,利雅路集團(tuán)以其雄厚的實力始終燃燒技術(shù)領(lǐng)域的革新與進(jìn)步,利雅路集團(tuán)擁有先進(jìn)的燃燒實驗室,擁有一只專業(yè)的研發(fā)技術(shù)隊伍。第二階段是自2017年4月1日起,新建鍋爐排放氮氧化物必須低于30毫克/立方米,在用的燃?xì)忮仩t必須低于80毫克/立方米。在產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)上一直處于。為滿足中國市場燃燒器需求,2010年在中國上海建廠,市場占有率也接近25%。
3、德國威索 WEISHAUPT
威索是歐洲的制造商之一。威索公司以其自向研究及發(fā)展機(jī)構(gòu)及合理的現(xiàn)代化制造工藝而在燃燒技術(shù)領(lǐng)域具有的影響力。1降低氮氧化物排放的必要性氮氧化物即NOx,它是由多種化合物組成的一類物質(zhì),主要包括N2O、NO、NO2、N2O3等等。遍及全球四十多個國家的3000多個雇員效力于威索公司。在德國國內(nèi),除本企業(yè)直屬產(chǎn)銷組織外,還有眾多的公司受委托進(jìn)行有關(guān)的咨詢、銷售和顧客服務(wù)等工作。德國威索屬于燃燒器中品牌,一般大型企業(yè)、企事業(yè)單位的多,中國市場占有率10%左右。
4、芬蘭奧林 Oilon
奧林集團(tuán)機(jī)構(gòu)成立于一九六一年,產(chǎn)品已銷往歐洲、亞洲、南、北美洲和一些非洲國家。奧林燃燒器為全球用戶提供齊全的產(chǎn)品系列,從小型的家居取暖、工業(yè)鍋爐的燃燒到大型的地區(qū)供熱、電廠,再到專業(yè)性很強(qiáng)的船用鍋爐燃燒器、垃圾焚燒和低NOx燃燒,奧林已成為歐洲乃至全球公認(rèn)的燃燒器生產(chǎn)與研發(fā)的專家。由于傳統(tǒng)鍋爐不能滿足新標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保要求,大部分地區(qū)都采取了低氮燃燒技術(shù)改造的方式來響應(yīng)我國當(dāng)前在環(huán)保方面的政策,為滿足環(huán)保指標(biāo)要求,更是抓住這次機(jī)會,蓄力揚帆,逐夢起航。中國市場占有率5%左右。
5、百通 Bentone
瑞典百通公司Bentone AB創(chuàng)于1954年,近半世紀(jì)以來一直以嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度開發(fā)燃燒技術(shù)和生產(chǎn)柴油及氣體燃燒機(jī),產(chǎn)品遍銷世界各國,在燃燒機(jī)行業(yè)中向居領(lǐng)導(dǎo)地位。所有百通牌燃燒機(jī)均于百通公司在瑞典的廠房生產(chǎn)。燃燒中脫氮主要有:一是抑制燃燒中NO的形成,二是還原已形成的NO。出廠前都經(jīng)過原廠嚴(yán)密檢查和測試,確保質(zhì)量。所生產(chǎn)柴油燃燒機(jī)根據(jù)歐洲EN267或德國DIN4787規(guī)格設(shè)計和取得驗證。中國市場占有率3%左右。
3.1 低過量空氣燃燒
低過量空氣燃燒是燃燒過程盡可能在接近理論空氣量的條件下進(jìn)行,隨著煙氣中過量氧的減少,可以抑制煙氣中氮氧化物前驅(qū)體與O2的反應(yīng),這是一種的降低NOx排放的方法,可降低NOx排放15%~20%。但同時,如果爐內(nèi)氧含量過低,如低于3%,則有可能導(dǎo)致燃?xì)獾牟煌耆紵?,出口煙氣中CO含量或其他可燃物含量增加,降低燃燒效率。低氮燃燒技術(shù)改造后,產(chǎn)生鍋爐過熱器減溫水量增大的問題較多,由于煤粉燃燒的過程變長,加上燃盡風(fēng)的使用,使得爐膛出口的煙氣溫度變高,這時爐膛的溫度變低,爐膛水冷壁的輻射吸熱量就會降低,形成對流的受熱面的吸熱量就會增加,使得過熱器減溫水量增加。
3.2 空氣分級燃燒
空氣分級燃燒技術(shù)是將助燃空氣分級送入燃燒裝置的技術(shù),通常在一級燃燒區(qū),將助燃空氣量減少到總?cè)紵諝饬康?0%~75%(相當(dāng)于理論空氣量的80%),使燃料先在缺氧的富燃料燃燒條件下燃燒,過量空氣系數(shù)α<1,在降低了燃燒區(qū)內(nèi)的燃燒速度和溫度水平的同時,在燃燒區(qū)域形成還原氣氛,抑制了NOx在一級燃燒區(qū)的生成量。為了完成燃?xì)馊紵^程,將完全燃燒所需的其余空氣送入第二級燃燒區(qū),與一級“貧氧燃燒”產(chǎn)生的煙氣混合,此階段空氣系數(shù)α>1,保證了燃?xì)獾娜紶a度,同時,由于一階段產(chǎn)生的煙氣對空氣的稀釋,局部氧含量降低,有利于降低反應(yīng)(1)(2)的反應(yīng)速率。由于整個燃燒過程所需空氣是分兩級或多級送入燃燒區(qū)域,故稱為空氣分級燃燒法。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(dǎo)地位主要取決于鍋爐的設(shè)計情況及燃用煤質(zhì)情況。才雷等將空氣分級燃燒技術(shù)作為降低鍋爐NOx排放的主要燃燒控制手段,通過對一次風(fēng)二次風(fēng)的給入控制,將煙氣出口NOx含量由1164.92mg/m3降低至704.7mg/m3。
3.3 燃料分級技術(shù)
燃料分級燃燒技術(shù)又稱為三級燃燒技術(shù)或再燃燒技術(shù),空氣和燃料都分級送入爐膛,形成初始燃燒區(qū)、再燃區(qū)和燃盡區(qū)。其原理是利用燃燒中已生成的NO遇到烴根CHi和未完全燃燒產(chǎn)物CO、H2、C和CnHm時,會發(fā)生NOx的還原反應(yīng),進(jìn)而降低NOx的排放。將80%~85%的燃料送入一級燃燒區(qū),在α>1條件下,燃燒并生成NOx;其余15%~20%的燃料送入二級燃燒區(qū),在α<1的條件下形成很強(qiáng)的還原性氣氛,使得在一級燃燒區(qū)中生成的NOx在二級燃燒區(qū)內(nèi)被還原成氮氣,二級燃燒區(qū)又稱再燃區(qū),在再燃區(qū)中不僅使得已生成的NOx得到還原,還抑制了新的NOx的生成;由于可能存在未燃燼的燃料,需在第三級燃燒區(qū)送入空氣,保證再燃區(qū)中生成的未完全燃燒產(chǎn)物的燃盡。美國John Zink公司利用燃料分級燃燒原理開發(fā)了適用于管式加熱爐的遠(yuǎn)距離分級式爐子工業(yè)燃燒器結(jié)構(gòu)及方法的專利技術(shù),與未采用該技術(shù)的加熱爐相比,可減少28%左右的NOx排放。循環(huán)流化床鍋爐低氮燃燒改造主要對二次風(fēng)口、給煤口的位置及分布進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,或是增加煙氣再循環(huán)系統(tǒng)等。
3.4 煙氣再循環(huán)
煙氣再循環(huán)時將一部分低溫?zé)煔庵苯铀腿肴紵齾^(qū)域,或與一次風(fēng)或二次風(fēng)混合后送入燃燒區(qū)域,不僅降低燃燒溫度,同時也降低了氧氣濃度,進(jìn)而降低了NOx的排放濃度。美國卡博特公司在炭黑尾氣余熱鍋爐系統(tǒng)中采用了煙氣再循環(huán)技術(shù)對尾排煙氣進(jìn)行了有效控制,當(dāng)循環(huán)煙氣量由占總給入氣體量的0%、6%增大到39%時,煙氣NOx含量由522mg/m3降低為376mg/m3及246mg/m3。為防止鍋爐內(nèi)煤燃燒后產(chǎn)生過多的NOx污染環(huán)境,應(yīng)對煤進(jìn)行脫硝處理。顯然,再循環(huán)煙氣進(jìn)入燃燒區(qū)域后需要吸收熱量,重新升溫至燃燒溫度,過量的再循環(huán)煙氣將導(dǎo)致較低的燃燒溫度,必然引起不燃燒或燃燒不完全的現(xiàn)象,進(jìn)一步將導(dǎo)致燃料無法穩(wěn)定燃燒,通常煙氣再循環(huán)率控制在30%以內(nèi),以確保燃?xì)獾姆€(wěn)定燃燒。
3.5 低NOx燃燒器
燃燒器的性能對低熱值燃?xì)馊紵O(shè)備的可靠性和經(jīng)濟(jì)性起著主要作用。從NOx的生成機(jī)理出發(fā),通過特殊設(shè)計的燃燒器結(jié)構(gòu)以及通過改變工業(yè)燃燒器的風(fēng)煤比例,可以將前述的空氣分級、燃料分級和煙氣再循環(huán)降低NOx濃度的低氮燃燒技術(shù)用于燃燒器,以盡可能地降低著火氧的濃度、適當(dāng)降低著火區(qū)的溫度達(dá)到限度地抑制NOx生成的目的,這是目前低NOx燃燒器的主要設(shè)計理念。李陽扶等通過特殊的燃?xì)馊紵鹘Y(jié)構(gòu)設(shè)計,將燃料與空氣分級分段給入、燃料與助燃空氣以亞化學(xué)當(dāng)量比率給入、抽取鍋爐尾部煙氣經(jīng)混合裝置與空氣混合后進(jìn)入燒嘴,將強(qiáng)化燃?xì)馀c助燃空氣的混合、分級分段燃燒、煙氣循環(huán)等技術(shù)進(jìn)行集成,大大降低了NOx的生成。低NOx燃燒器中還有一種比較常用的燃燒技術(shù)為低NOx旋流燃燒技術(shù),如2.4節(jié)所述。旋流燃燒技術(shù)強(qiáng)化反應(yīng)物混合與穩(wěn)定燃燒方面研究者們已形成了共識,旋流燃燒能夠形成燃燒產(chǎn)物的中心回流區(qū),回流區(qū)內(nèi)高溫低速的燃燒產(chǎn)物和中間體對未反應(yīng)的空氣和燃料進(jìn)行預(yù)熱、稀釋,能夠有效地強(qiáng)化低熱值合成氣燃燒,在高速射流下形成穩(wěn)定的火焰。低氮燃燒器的工作原理低氮燃燒器及低氮氧化物燃燒器,是指燃料燃燒過程中氮排放量低的燃燒器,采用低氮燃燒器能夠降低燃燒過程中氮氧化物的排放。與此同時,煙氣循環(huán)使得爐內(nèi)溫度分布更加均勻,稀釋燃燒反應(yīng)物,降低燃燒溫度、縮小高溫區(qū),降低氧含量,有可能抑制NOx的形成,但不同研究者對旋流燃燒降低氮氧化物排放的研究結(jié)果卻存在較大差異。Coghe等分別采用了不同的燃燒器或旋流方式研究旋流數(shù)對NOx生產(chǎn)量的影響,結(jié)果表明隨著旋流數(shù)的提高,NOx排放量可降低25%~30%。而Zhou等的研究結(jié)果表明,隨著旋流數(shù)的提高,NOx排放量先高后減小,且仍高于無旋流時的排放量。