所有物質(zhì)都含有不同數(shù)量的俘獲能量，具體取決于物質(zhì)的存在情況。即固體，液體或氣體?！羧紩r(shí)，利用無(wú)焰燃燒 FGR技術(shù)，NOx排放低于30mg/m3。 兩種物質(zhì)結(jié)合形成其他物質(zhì)被稱為“化學(xué)反應(yīng)”。燃燒是一種化學(xué)反應(yīng)。這個(gè)反應(yīng)是為了散熱的目的。我們將會(huì)看到，氧氣將永遠(yuǎn)是反應(yīng)中的物質(zhì)之一，另一種是碳?xì)浠衔?，氫，碳，硫等的混合物。（本文在www.down-burner.cn同時(shí)發(fā)布！更多干貨請(qǐng)?jiān)L問(wèn)關(guān)注?。?/span>

燃燒只是燃料和氧氣的混合物，在燃燒過(guò)程中完全燃燒。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(lái)響應(yīng)我國(guó)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(huì)，蓄力揚(yáng)帆，逐夢(mèng)起航。 理想的情況是在燃燒室內(nèi)提供足夠的空氣以確保燃料完全燃燒。 如果在物理上有可能使每種原子的燃料直接接觸完成燃燒所需的空氣量，情況就是這樣。 迄今為止，還沒(méi)有在燃燒室設(shè)計(jì)方法，使空氣和燃料以恰當(dāng)?shù)谋壤耆佑|。

如果我們減少氧氣的數(shù)量，那么在一個(gè)的混合物中，我們將有一個(gè)富有燃料的狀況。低氮燃燒器，通過(guò)調(diào)節(jié)燃燒空氣和燃燒頭，在燃燒過(guò)程中所產(chǎn)生的氮的氧化物主要為NO和NO2，用低NOx燃燒器能夠降低燃燒過(guò)程中氮氧化物的排放。 但是，如果我們?cè)黾恿搜鯕獾臄?shù)量，那么在一個(gè)的混合物中，我們現(xiàn)在有了過(guò)量，這對(duì)燃燒過(guò)程沒(méi)有貢獻(xiàn)。 只有適量的氧氣（不多不少于）被稱為化學(xué)計(jì)量點(diǎn)或化學(xué)計(jì)量的燃燒。 化學(xué)計(jì)量點(diǎn)也被稱為100％空氣點(diǎn)。

任何高于100％的點(diǎn)都稱為超額。 例如，我們可以使用術(shù)語(yǔ)20％過(guò)量空氣來(lái)描述鍋爐的空氣/燃料混合點(diǎn)。 這意味著多余的空氣在混合點(diǎn)以上的120％或20％（高于化學(xué)計(jì)量比）運(yùn)行。

化學(xué)計(jì)量燃燒是重要的，因?yàn)樗俏覀兛梢詼y(cè)量加熱單元效率的參考點(diǎn)。 空氣含有20.9％的氧氣和79.1％的氮?dú)狻?空氣/燃料混合物可以簡(jiǎn)單地描述為燃料 空氣。 請(qǐng)記住，空氣由兩部分氧氣（0 2 ）以及7.52份氮?dú)猓∟ 2 ）組成。

對(duì)全區(qū)范圍內(nèi)2015年7月1日前建成的，在2017年底前采用更換低氮燃燒器方式實(shí)施改造、改造后氮氧化物（NOX）排放濃度低于80mg/m3以內(nèi)的，或采用整體更換鍋爐方式實(shí)施改造、改造后氮氧化物（NOX）排放濃度低于30mg/m3 以內(nèi)的在用燃?xì)猓ㄓ停╁仩t業(yè)主單位分兩檔進(jìn)行補(bǔ)助：一是在2016年12月31日前完成改造，或在2016年12月31日前簽訂改造合同并在2017年底前完成改造的，按照每蒸噸1 萬(wàn)元標(biāo)準(zhǔn)給予補(bǔ)助。SHAPE*MERGEFORMAT03安全性優(yōu)勢(shì)液化石油利用高壓鋼瓶?jī)?chǔ)存，有壓力且儲(chǔ)存不便，冬季有殘液，泄漏不容易發(fā)現(xiàn)，著火不易撲滅并且會(huì)產(chǎn)生，對(duì)人身安全造成很大的隱患。二是在2017年簽訂改造合同并在2017年底前完成改造的，按照每蒸噸0.5萬(wàn)元標(biāo)準(zhǔn)給予補(bǔ)助。2018年1月1日以后實(shí)施改造的將不再給予區(qū)財(cái)政補(bǔ)助資金。各項(xiàng)補(bǔ)助資金約1.1億元。截至11月14日，共有248家、735臺(tái)共4594蒸噸燃?xì)忮仩t簽訂了改造合同或改造意向協(xié)議。

3.1 低過(guò)量空氣燃燒

低過(guò)量空氣燃燒是燃燒過(guò)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(guò)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%。5%增長(zhǎng)到2013年的14%，每年替代燃煤900多萬(wàn)噸，減少煤渣近百萬(wàn)噸，減少排放量0。但同時(shí)，如果爐內(nèi)氧含量過(guò)低，如低于3%，則有可能導(dǎo)致燃?xì)獾牟煌耆紵隹跓煔庵蠧O含量或其他可燃物含量增加，降低燃燒效率。

3.2 空氣分級(jí)燃燒

空氣分級(jí)燃燒技術(shù)是將助燃空氣分級(jí)送入燃燒裝置的技術(shù)，通常在一級(jí)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(guò)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(shí)，在燃燒區(qū)域形成還原氣氛，抑制了NOx在一級(jí)燃燒區(qū)的生成量。這個(gè)很多市民都沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)的名詞，其實(shí)正是北京華盛經(jīng)緯科技發(fā)展有限公司引進(jìn)的一項(xiàng)環(huán)保新技術(shù)，已初步試驗(yàn)成功，燃?xì)忮仩t氮氧化物排放濃度可以降低到30毫克/立方米以下。為了完成燃?xì)馊紵^(guò)程，將完全燃燒所需的其余空氣送入第二級(jí)燃燒區(qū)，與一級(jí)“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(shí)，由于一階段產(chǎn)生的煙氣對(duì)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(gè)燃燒過(guò)程所需空氣是分兩級(jí)或多級(jí)送入燃燒區(qū)域，故稱為空氣分級(jí)燃燒法。才雷等將空氣分級(jí)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(guò)對(duì)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(jí)技術(shù)

燃料分級(jí)燃燒技術(shù)又稱為三級(jí)燃燒技術(shù)或再燃燒技術(shù)，空氣和燃料都分級(jí)送入爐膛，形成初始燃燒區(qū)、再燃區(qū)和燃盡區(qū)。相關(guān)研究結(jié)果表明，火力發(fā)電是空氣中NOx的主要來(lái)源，當(dāng)空氣中的NOx溶于水之后會(huì)生成，這種雨會(huì)對(duì)自然生態(tài)環(huán)境帶來(lái)極大程度的危害，并且酸雨還會(huì)對(duì)建筑物、工業(yè)設(shè)備等造成嚴(yán)重腐蝕，進(jìn)而引起巨大的經(jīng)濟(jì)損失。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(shí)，會(huì)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(jí)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(jí)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(jí)燃燒區(qū)中生成的NOx在二級(jí)燃燒區(qū)內(nèi)被還原成氮?dú)猓?jí)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(jí)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(guó)John Zink公司利用燃料分級(jí)燃燒原理開發(fā)了適用于管式加熱爐的遠(yuǎn)距離分級(jí)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。

3.4 煙氣再循環(huán)

煙氣再循環(huán)時(shí)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(shí)也降低了氧氣濃度，進(jìn)而降低了NOx的排放濃度。為防止鍋爐內(nèi)煤燃燒后產(chǎn)生過(guò)多的NOx污染環(huán)境，應(yīng)對(duì)煤進(jìn)行脫硝處理。美國(guó)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(duì)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(shí)，煙氣NOx含量由522mg/m3降低為376mg/m3及246mg/m3。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(guò)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(wú)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(duì)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(guò)特殊設(shè)計(jì)的燃燒器結(jié)構(gòu)以及通過(guò)改變工業(yè)燃燒器的風(fēng)煤比例，可以將前述的空氣分級(jí)、燃料分級(jí)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(jì)理念。低氮燃燒器的分類為：1．階段燃燒器：根據(jù)分級(jí)燃燒原理設(shè)計(jì)的階段燃燒器，使燃料與空氣分段混合燃燒。李陽(yáng)扶等通過(guò)特殊的燃?xì)馊紵鹘Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將燃料與空氣分級(jí)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(jí)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(shí)，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(duì)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。與此同時(shí)，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(duì)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(duì)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(wú)旋流時(shí)的排放量。