據統(tǒng)計，目前全北京市燃氣鍋爐保有量超過1萬臺，隨著“煤改氣”工程的繼續(xù)推進，燃氣鍋爐保有量仍將增加。北京市大規(guī)模使用始于1998年陜京一線投產，數據顯示，陜京線已累計向北京市輸送超過750億立方米。截止到2014年12月22日，當年北京市已用掉106.88億立方米，與2004年的35億立方米相比增長了2倍，在一次能源結構中所占的比例，從1997年的0.5%增長到2013年的14%，每年替代燃煤900多萬噸，減少煤渣近百萬噸，減少排放量0.8萬噸。以鏈條爐為代表的層燃爐NOx原始排放一般在300~600mg/Nm3，煤粉工業(yè)鍋爐為室燃鍋爐，NOx原始排放大致在400~600mg/Nm3。

　　低氮燃燒器是何物?這個很多市民都沒有聽說過的名詞，其實正是北京華盛經緯科技發(fā)展有限公司引進的一項環(huán)保新技術，已初步試驗成功，燃氣鍋爐氮氧化物排放濃度可以降低到30毫克/立方米以下。

　　專家預測，隨著北京鍋爐排放新標準的實施，低氮燃燒器會在未來3到5年內派上大用場，用來提升大批小區(qū)供熱燃氣鍋爐的排放清潔度。

　　據介紹，新標準擬分為兩個階段實施：實施之日起至2017年3月31日，新建的燃氣工業(yè)鍋爐氮氧化物排放必須低于80毫克/立方米，在用的(2007年9月1日前通過環(huán)評審批，下同)燃氣鍋爐必須低于150毫克/立方米;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，在用的燃氣鍋爐必須低于80毫克/立方米。5×鍋爐容量 6(萬元)方式二：通過整體更換鍋爐，氮氧化物排放濃度低于30毫克/立方米的項目(1)單臺鍋爐容量小于等于4蒸噸：低氮鍋爐獎補資金=2。

　　現在北京燃氣鍋爐氮氧化物的排放濃度，大致在120毫克/立方米至200毫克/立方米之間，如果要限期達到環(huán)保部門的要求，整合引進的低氮燃燒器未來兩年將會有很大的需求。　　

“很多人都誤認為只有可吸入顆粒物才是霧霾的罪魁禍首，其實，另一個成因——氮氧化物也不容忽視。” 在日前舉行的北京地區(qū)燃氣鍋爐低氮燃燒研討會上，北京交通大學賈力表示，在北京供熱鍋爐大規(guī)模完成“煤改氣”后，大量燃氣鍋爐所產生的氮氧化物污染物也應引起足夠的重視。目前，北京專門針對燃氣鍋爐研發(fā)的全預混低氮燃燒技術成功試點，氮氧化物排放濃度可降至20毫克/立方米左右，比普通燃氣鍋爐減少約九成。下圖反映的是燃煤型鍋爐的NOx排放和溫度的關系，其中熱力型Nox的溫度關系同樣適合于鍋爐燃燒器。

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，主要包括N2O、NO、NO2、N2O3等等。燃燒是NOx產生的主要方式之一，大部分燃燒方式中產生的NO約為90%左右，剩余的10%則以NO2為主。相關研究結果表明，火力發(fā)電是空氣中NOx的主要來源，當空氣中的NOx溶于水之后會生成，這種雨會對自然生態(tài)環(huán)境帶來極大程度的危害，并且酸雨還會對建筑物、工業(yè)設備等造成嚴重腐蝕，進而引起巨大的經濟損失。如果人們引用了含有酸性物質的地下水，會對身體健康造成影響。同時，當NOx濃度超標之后，會與人體血液中的血色素相結合由此會導致血液缺氧，進而進氣。近年來，我國在大力發(fā)展經濟的同時，對自然生態(tài)環(huán)境造成了一定程度的破壞，因NOx排放量超標引起的各種環(huán)境問題越來越多。1增加灰和爐渣可燃物，導致爐效降低改造低氮燃燒器后，NO的產生量降低很多，但是在使用同一種煤種時，飛灰可燃物升幅也較大。為了有效減輕NOx的危害，必須逐步降低NOx的排放量，這已成為我國當前亟待解決的問題之一。

　　2NOx的生成機理及燃氣燃燒器的脫氮技術

　　2.1NOx的生成機理

　　相關研究結果表明，NOx主要有以下幾種生成途徑：

　　2.1.1燃料型NOx。具體是指燃料當中所含有的氮化合物在燃燒過程中發(fā)生熱分解，進而氧化生成NOx。

　　2.1.2熱力型NOx。具體是指空氣當中的氮氣在高溫的條件下經過氧化后生成NOx。

　　2.1.3快速型NOx。當燃燒燃燒時，空氣中的氮與燃料當中的碳氫離子團會發(fā)生化學反應，由此會快速生成NOx。

　　在上述三種生成途徑當中，快速型所占的比例相對較少，僅為5%左右；在煙氣再循環(huán)對層燃鍋爐典型區(qū)段燃燒的影響下，結合空氣分級技術通過半焦催化還原NO。當溫度在1600攝氏度以下時，熱力型的生成率非常低，但當溫度超過1600攝氏度后，熱力型的NOx生成速度會急劇增加，并且兩者之間成正比例關系，即溫度越高，NOx的生成率越高。

　　2.2燃氣燃燒器的脫氮技術

　　為了有效降低NOx的排放，經常會采用向燃燒室內注水火勢蒸汽的方法，以此來降低燃燒溫度，從而達到減少NOx的排放量。實踐證明，雖然這種方法可以使NOx的排放量有所降低，但卻會對燃燒的穩(wěn)定性造成一定的影響，所以該方法現已很少使用；有些電廠采用SCR法來降低NOx的排放，SCR即選擇性催化還原法，它是在催化劑的作用下，將N0和NO2還原成為N2，該過程中基本不會發(fā)生NH3的氧化反應，顯著提高了N2的選擇性，并且還大幅度減少了NH3的消耗。但采用該方法時，需要在燃氣燃燒器的排氣中，加裝專門的SCR脫硝裝置，由此使得成本增大；依據降低NOx的燃燒技術的分類燃燒器是工業(yè)燃油鍋爐、燃氣鍋爐上面的的重要設備，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。干式低氮燃燒技術簡稱DLN，它的原理是先讓燃燒與較多的空氣相混合，這樣做的主要目的是稀釋燃料，然后再進行低溫度的燃燒，借此來達到降低NOx的目的。由于DLN技術既不會對燃燒的穩(wěn)定性造成影響，也不會導致生產成本大幅度增加，所以該方法的應用日益增多。

　　3干式燃燒法在燃氣燃燒器降低氮氧化物排放中的應用

　　3.1低氮燃燒器燃燒系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)是隨著F級燃氣燃燒器的出現而出現的，其現已成為F級系列燃氣燃燒器的標配。在DLN-2系統(tǒng)的燃燒中，可以使用作為燃料，也可以使用清油作為燃料。當以作為燃料時，如果基本負荷小于50%，可采用擴散燃燒模式，若是負荷大于50%，則可采用預混模式。以清油作為燃料時，可以采用擴展模式，但必須注入一定劑量的水或是蒸汽。SHAPE*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。

　　3.1.1燃燒室。DLN-2的燃燒室為單級，燃燒的過程中僅有一個燃燒區(qū)域，每個燃燒室均配備的5個噴嘴。輸入的有將近90%左右會被注入到預混器當中，空氣則會在噴嘴周圍的管道內與相混合；1鍋爐內分層配煤混合燃燒在保證排放氣體的濃度符合環(huán)保要求并且燃燒穩(wěn)定的情況下，要使用的煤種，在爐內分層燃燒，既可保證鍋爐的穩(wěn)定性也可以控制NO的產生。經充分混合之后的氣體會從噴嘴中噴向燃燒區(qū)域，并進行稀釋低NOx燃燒。在預混器內設計了渦流消除裝置和燃燒導流器，由此能夠進一步提升燃燒的穩(wěn)定性。剩余10%左右，會通過布設在燃燒筒周圍的筒體注入到噴嘴旋流器前的空氣流中，這部分燃料能夠起到控制燃燒室內壓力動態(tài)振動的作用。

　　3.1.2運行模式。DLN-2系統(tǒng)的燃燒模式有以下幾種：①一次氣。這種燃燒模式是指燃料僅通向四個噴嘴的擴散通道進行擴散燃燒，常用于燃氣燃燒器點火后轉速達到81%全轉速前的階段；②L-L。這種燃燒模式又被稱之為貧-貧燃燒，具體是指燃料通向四個噴嘴的一次擴散通道和三次預混氣通道。該模式常被用于從81%全轉速到燃燒溫度達到預設溫度階段。③先導預混。若是在燃燒過程中，IGV溫度控制沒有投入，或是預混模式被禁止時，便可在該模式下運行。在先導預混模式中，一、二、三次氣流量的分配為固定不變。④預混。這種模式通常在壓氣機進口抽氣加熱投入為50%基本負荷的條件下使用。3鍋爐內部燃燒環(huán)境變壞，配煤、配風、穩(wěn)燃性變低因采用低溫、低氧燃燒，爐膛溫度下降，在低溫缺氧的環(huán)境下煤粉就會推遲著火，而且燃為灰燼的能力也會變弱，鍋爐內的燃燒環(huán)境和改造之前比變差。

　　3.1.3燃料控制。DLN-2系統(tǒng)的燃料控制主要是按照燃燒溫度及IGV運行控制方式對一、二、三、四次氣的流量分配進行調節(jié)。

　　3.2DLN-2.6燃燒系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)的燃燒室主要是由以下幾個部分組成：火焰筒、過渡段、燃燒室外殼、端蓋、導流襯套以及噴嘴等?？諝馀c燃料的混合物經由預混區(qū)后，會從噴嘴流入到火焰筒當中，并被置于燃燒室上的點火器點燃。整個燃燒過程所生成的副產物會經由過渡段進入到透平一級噴嘴環(huán)。與DLN-2燃燒系統(tǒng)相比，2.6系統(tǒng)取消了二次和三次燃氣的分配閥，采用了全預混的燃燒模式。2.6系統(tǒng)為顯著的特點是在燃燒室的中心軸方向上加裝了第六個噴嘴，它的燃料流量與燃空比可獨立調節(jié)，即使將該噴嘴關閉，燃料也不會產生額外的增加。其余的五個噴嘴分成了兩組，一組為2個，一組為三個。此外，2.6系統(tǒng)的全預混模式可分為5種不同的模式，具體為PM1燃燒、PM2燃燒、PM1 PM2燃燒、PM1 PM2 PM3燃燒以及PM1 PM2 PM3 QUAT燃燒。當機組點火啟動之后，直至達到滿負荷運行過程中，各個模式之間可以互相切換。由于2.6系統(tǒng)采用了全預混模式，從而使得燃燒室的結構獲得了簡化，并且整個系統(tǒng)有單一的控制閥進行調節(jié)，噴嘴的控制方式也得以簡化。換言之，2.6系統(tǒng)是DLN-2系統(tǒng)的改進升級版，雖然該系統(tǒng)在各方面的性能上都得到了優(yōu)化，但具體應用中，還應當結合燃氣燃燒器的機型進行選擇。2優(yōu)化熱工的自動控制利用低氮技術改造后，鍋爐內的燃料燃燒時間變長，因此要優(yōu)化調整熱工的控制系統(tǒng)和控制曲線。這是因為所選的系統(tǒng)與機型匹配性越高，降低氮氧化物的效果就越好。

進口品牌：

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)展的市場提供的機會，在供熱領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)，在同類產品中早獲得ISO9001國際質量認證，品質優(yōu)良、價格合理、享譽國際，在同行業(yè)中享有極高的聲譽。在中國市場占有率近25%，但低氮燃燒器后勁不足。近年來，我國在大力發(fā)展經濟的同時，對自然生態(tài)環(huán)境造成了一定程度的破壞，因NOx排放量超標引起的各種環(huán)境問題越來越多。

2、意大利利雅路 RIELLO

利雅路集團作為專業(yè)燃燒器生產廠家至今已有90年的生產歷史，在燃燒器產品的生產和研發(fā)中積累了豐富的經驗。多年來，利雅路集團以其雄厚的實力始終燃燒技術領域的革新與進步，利雅路集團擁有先進的燃燒實驗室，擁有一只專業(yè)的研發(fā)技術隊伍。在產品的研發(fā)和生產上一直處于。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%。北京市大規(guī)模使用始于1998年陜京一線投產，數據顯示，陜京線已累計向北京市輸送超過750億立方米。

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)展機構及合理的現代化制造工藝而在燃燒技術領域具有的影響力。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，除本企業(yè)直屬產銷組織外，還有眾多的公司受委托進行有關的咨詢、銷售和顧客服務等工作。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．在爐膛中設立再燃區(qū)，利用在主燃區(qū)中燃燒生成的烴根CHi和未完全燃燒產物CO、H2、C和CnHm等，將NO的還原成N2。

4、芬蘭奧林 Oilon

奧林集團機構成立于一九六一年，產品已銷往歐洲、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的燃燒器生產與研發(fā)的專家。中國市場占有率5%左右。原理是抽取一部分燃燒后的低溫煙氣，通過鍋爐再循環(huán)的裝置與進風口的空氣混合，降低燃燒溫度，自然也就降低了氮氧化物的排放濃度了。

5、百通 Bentone

瑞典百通公司Bentone AB創(chuàng)于1954年，近半世紀以來一直以嚴謹態(tài)度開發(fā)燃燒技術和生產柴油及氣體燃燒機，產品遍銷世界各國，在燃燒機行業(yè)中向居領導地位。所有百通牌燃燒機均于百通公司在瑞典的廠房生產。出廠前都經過原廠嚴密檢查和測試，確保質量。所生產柴油燃燒機根據歐洲EN267或德國DIN4787規(guī)格設計和取得驗證。中國市場占有率3%左右。但是，在實際工作中，由于鍋爐使用的煤種不同，而且鍋爐型號也不同，使得NO的產生量也各不同，產生的問題也不盡相同。

北京市節(jié)能監(jiān)測中心研制推出的第二代超低氮燃燒設備亮相中國暖通展。該設備是裝在燃氣鍋爐上的一種燃燒器，可以使燃氣鍋爐的氮氧化物排放低于30mg，這也是北京市環(huán)保局要求2017年4月后所有燃氣鍋爐必須達到的排放標準。

據北京節(jié)能技術監(jiān)測中心經理蔣歷民介紹，現在北京市運行的2萬多臺燃氣鍋爐，氮氧化物排放基本都在100mg/m3以上，污染物排放減排存在巨大空間?！拔覀冄邪l(fā)的超低氮燃燒器已經在20多臺燃氣鍋爐上得到試用，可以使氮氧化物排放持續(xù)穩(wěn)定在30mg/m3以下，這也是北京市DB11-139-2015地方法規(guī)，對鍋爐尾氣排放提出的嚴要求。這主要表現在以下兩個方面：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?！?/span>

蔣歷民坦言，“與傳統(tǒng)擴散式燃燒技術相比，這種采用全預混表面燃燒技術的超低氮燃燒器安全性更高。擴散燃燒是將燃氣與空氣直擴散在整個爐膛燃燒，一旦爆燃，其影響相當大。而我們這個燃燒技術由于金屬纖維網容積遠遠小于整個爐膛，因此也相對安全的多。另外，絲網空隙設計上，燒頭前端薄弱區(qū)域設計有專門泄壓開孔;其朝向鍋爐防爆門方向;即使萬一出現爆燃，也不致于損壞鍋爐?！薄榻B，新標準擬分為兩個階段實施：實施之日起至2017年3月31日，新建的燃氣工業(yè)鍋爐氮氧化物排放必須低于80毫克/立方米，在用的(2007年9月1日前通過環(huán)評審批，下同)燃氣鍋爐必須低于150毫克/立方米。

據了解，燃氣鍋爐煙氣排放產生的氮氧化物是霧霾的重要成因之一，為控制霧霾的形成，2015年7月北京市環(huán)保局頒布新的《鍋爐大氣污染物排放標準》規(guī)定，氮氧化物排放限值從平均120mg/m3降至到30mg/m3，新標準將于2017年4月1日開始實施。目前全市有20蒸噸以下的中小型燃氣鍋爐9500臺左右，晚要在2017年年底前完成低氮排放改造?！艾F在鍋爐運營單位都在等環(huán)保部門的補貼政策和標準，不過目前我們的產品年產量約在2000臺左右。低氮燃燒器提高燃燒效率,減少氮氧化物含量,低氮燃燒器改造在降低氮含量的同時極大地提高鍋爐的熱效率,同時也可以讓煙氣中NOx含量小于50mg/Nm3,CO小10mg/Nm3,過量空氣系數α小于1。