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。燃燒是NOx產(chǎn)生的主要方式之一，大部分燃燒方式中產(chǎn)生的NO約為90%左右，剩余的10%則以NO2為主。相關(guān)研究結(jié)果表明，火力發(fā)電是空氣中NOx的主要來源，當(dāng)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(shè)備等造成嚴(yán)重腐蝕，進(jìn)而引起巨大的經(jīng)濟(jì)損失。如果人們引用了含有酸性物質(zhì)的地下水，會對身體健康造成影響。同時，當(dāng)NOx濃度超標(biāo)之后，會與人體血液中的血色素相結(jié)合由此會導(dǎo)致血液缺氧，進(jìn)而進(jìn)氣。”在日前舉行的北京地區(qū)燃?xì)忮仩t低氮燃燒研討會上，北京交通大學(xué)賈力表示，在北京供熱鍋爐大規(guī)模完成“煤改氣”后，大量燃?xì)忮仩t所產(chǎn)生的氮氧化物污染物也應(yīng)引起足夠的重視。近年來，我國在大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)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(biāo)引起的各種環(huán)境問題越來越多。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(dāng)前亟待解決的問題之一。

　　2NOx的生成機(jī)理及燃?xì)馊紵鞯拿摰夹g(shù)

　　2.1NOx的生成機(jī)理

　　相關(guān)研究結(jié)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(dāng)中所含有的氮化合物在燃燒過程中發(fā)生熱分解，進(jìn)而氧化生成NOx。

　　2.1.2熱力型NOx。具體是指空氣當(dāng)中的氮?dú)庠诟邷氐臈l件下經(jīng)過氧化后生成NOx。

　　2.1.3快速型NOx。當(dāng)燃燒燃燒時，空氣中的氮與燃料當(dāng)中的碳?xì)潆x子團(tuán)會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，由此會快速生成NOx。

　　在上述三種生成途徑當(dāng)中，快速型所占的比例相對較少，僅為5%左右；燃燒熱通過輻射和對流換熱的方式快速散發(fā)，從而有效控制燃燒室的溫度分布，避免了燃燒室內(nèi)的局部高溫，使出口處NOX排放大幅度下降，達(dá)到同時降低NOX、CO的排放水平。當(dāng)溫度在1600攝氏度以下時，熱力型的生成率非常低，但當(dāng)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(guān)系，即溫度越高，NOx的生成率越高。

　　2.2燃?xì)馊紵鞯拿摰夹g(shù)

　　為了有效降低NOx的排放，經(jīng)常會采用向燃燒室內(nèi)注水火勢蒸汽的方法，以此來降低燃燒溫度，從而達(dá)到減少NOx的排放量。實(shí)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(xiàn)已很少使用；在實(shí)際燃燒裝置中反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時，[NO2]/[NO]比例很小，即NO轉(zhuǎn)變?yōu)镹O2很少，可以忽略。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(yīng)，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?xì)馊紵鞯呐艢庵?，加裝專門的SCR脫硝裝置，由此使得成本增大；干式低氮燃燒技術(shù)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(jìn)行低溫度的燃燒，借此來達(dá)到降低NOx的目的。由于DLN技術(shù)既不會對燃燒的穩(wěn)定性造成影響，也不會導(dǎo)致生產(chǎn)成本大幅度增加，所以該方法的應(yīng)用日益增多。

　　3干式燃燒法在燃?xì)馊紵鹘档偷趸锱欧胖械膽?yīng)用

　　3.1低氮燃燒器燃燒系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)是隨著F級燃?xì)馊紵鞯某霈F(xiàn)而出現(xiàn)的，其現(xiàn)已成為F級系列燃?xì)馊紵鞯臉?biāo)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(dāng)以作為燃料時，如果基本負(fù)荷小于50%，可采用擴(kuò)散燃燒模式，若是負(fù)荷大于50%，則可采用預(yù)混模式。全預(yù)混燃燒器燃燒時火焰呈藍(lán)色短小且密集，并且表面燃燒均勻，形成很平整的火焰面，火焰充滿度好，熱量能均勻的散發(fā)出去。以清油作為燃料時，可以采用擴(kuò)展模式，但必須注入一定劑量的水或是蒸汽。

　　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(yù)混器當(dāng)中，空氣則會在噴嘴周圍的管道內(nèi)與相混合；經(jīng)充分混合之后的氣體會從噴嘴中噴向燃燒區(qū)域，并進(jìn)行稀釋低NOx燃燒。在預(yù)混器內(nèi)設(shè)計了渦流消除裝置和燃燒導(dǎo)流器，由此能夠進(jìn)一步提升燃燒的穩(wěn)定性。剩余10%左右，會通過布設(shè)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(nèi)壓力動態(tài)振動的作用。來自北京的一位FGR燃?xì)忮仩t用戶表示，他們在更換為方快FGR低氮燃?xì)忮仩t后，操作更加簡單智能，燃?xì)赓M(fèi)用較原來的鍋爐每個月節(jié)省10萬元以上，原來擔(dān)心成本增加沒想到比原來還更省了。

　　3.1.2運(yùn)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(kuò)散通道進(jìn)行擴(kuò)散燃燒，常用于燃?xì)馊紵鼽c(diǎn)火后轉(zhuǎn)速達(dá)到81%全轉(zhuǎn)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(kuò)散通道和三次預(yù)混氣通道。該模式常被用于從81%全轉(zhuǎn)速到燃燒溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度階段。③先導(dǎo)預(yù)混。若是在燃燒過程中，IGV溫度控制沒有投入，或是預(yù)混模式被禁止時，便可在該模式下運(yùn)行。在先導(dǎo)預(yù)混模式中，一、二、三次氣流量的分配為固定不變?，F(xiàn)在北京燃?xì)忮仩t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(dá)到環(huán)保部門的要求，整合引進(jìn)的低氮燃燒器未來兩年將會有很大的需求。④預(yù)混。這種模式通常在壓氣機(jī)進(jìn)口抽氣加熱投入為50%基本負(fù)荷的條件下使用。

　　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(yùn)行控制方式對一、二、三、四次氣的流量分配進(jìn)行調(diào)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(dǎo)流襯套以及噴嘴等?？諝馀c燃料的混合物經(jīng)由預(yù)混區(qū)后，會從噴嘴流入到火焰筒當(dāng)中，并被置于燃燒室上的點(diǎn)火器點(diǎn)燃。整個燃燒過程所生成的副產(chǎn)物會經(jīng)由過渡段進(jìn)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?xì)獾姆峙溟y，采用了全預(yù)混的燃燒模式。2.6系統(tǒng)為顯著的特點(diǎn)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(dú)立調(diào)節(jié)，即使將該噴嘴關(guān)閉，燃料也不會產(chǎn)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(yù)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(dāng)機(jī)組點(diǎn)火啟動之后，直至達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行過程中，各個模式之間可以互相切換。針對29MW及以上容量的室燃爐，可將NOx原始排放降至在300mg/Nm3以下。由于2.6系統(tǒng)采用了全預(yù)混模式，從而使得燃燒室的結(jié)構(gòu)獲得了簡化，并且整個系統(tǒng)有單一的控制閥進(jìn)行調(diào)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(jìn)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(yīng)用中，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合燃?xì)馊紵鞯臋C(jī)型進(jìn)行選擇。這是因為所選的系統(tǒng)與機(jī)型匹配性越高，降低氮氧化物的效果就越好。

產(chǎn)品的品質(zhì)：

（1）一次風(fēng)用量?。阂淮物L(fēng)用量小于5.7%；煤粉燃燒，節(jié)煤和節(jié)電效果顯著，與傳統(tǒng)燃燒器系統(tǒng)相比節(jié)煤達(dá)2%-10%，節(jié)電可達(dá)15%-35%；

（2）氮氧化物生成量低：由于一次風(fēng)用量大幅度降低，火焰形狀好、穩(wěn)定性強(qiáng)，避免峰值高溫，有效地降低氮氧化物的生成量；

（3）火焰形狀好：火焰強(qiáng)度高、剛性好、穩(wěn)定性強(qiáng)，燃燒器各通道出風(fēng)面積均可進(jìn)行無極調(diào)節(jié)；

（4）使用壽命長：燃燒器頭部零件采用耐高溫耐磨材料，采用離心精密鑄造，使用壽命長達(dá)3年以上。

四大強(qiáng)勁性能成就過人品質(zhì)，三項大膽創(chuàng)新塑造行業(yè)不同。創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展源源不斷的動力，匯金智能裝備也一直專注于產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)的不斷創(chuàng)新：

（1）燃燒器在【管層布置】上依次采取外軸流風(fēng)道、煤粉風(fēng)道、旋流風(fēng)道、渦流風(fēng)道的合理布局；

（2）燃燒器在【流道結(jié)構(gòu)】上采用半圓帶傾斜錐度的螺旋設(shè)計；

（3）燃燒器在【整機(jī)結(jié)構(gòu)】的設(shè)計采用優(yōu)化設(shè)計，各流道設(shè)計呈黃金角度排布，風(fēng)的利用率，阻力系數(shù)大幅降低。

1、全預(yù)混技術(shù)

全預(yù)混原理就不多說了，簡單講就是把空氣和均勻混合后燃燒。目前主流。全預(yù)混銅管鍋爐原理

2、什么是表面燃燒？

表面燃燒技術(shù)就是預(yù)混過的混合氣通過金屬絲網(wǎng)表面后，附著燃燒頭表面短火焰燃燒，火焰呈亮藍(lán)色，暗紅色焰頭。理論上可以做成不同形狀。加熱精準(zhǔn)。鍋爐觀察孔觀看火焰3、什么是全預(yù)混金屬絲網(wǎng)表面燃燒器：

全預(yù)混金屬絲網(wǎng)表面燃燒器（簡單叫全預(yù)混低氮燃燒器或者全預(yù)混表面燃燒器）就是利用了這兩種技術(shù)，由文丘里（混氣裝置）、直流變頻風(fēng)機(jī)、氣動比例調(diào)節(jié)的燃?xì)忾y門、金屬絲網(wǎng)編織或燒結(jié)的表面燃燒頭等配件組成。

優(yōu)點(diǎn)：節(jié)能、可矢量比例調(diào)節(jié)輸出負(fù)荷、NOx和CO排放低。

缺點(diǎn)：容易堵塞造成負(fù)荷及空燃比衰減。

葆藍(lán)低氮燃燒器

4、什么鍋爐可以利用這幾種技術(shù)？

目前標(biāo)配這種技術(shù)的鍋爐主要有三種，銅管鍋爐、鑄鋁鍋爐、不銹鋼鍋爐。SHAPE*MERGEFORMAT燃燒時所形成NO可以與含氮原子中間產(chǎn)物反應(yīng)使NO還原成NO2。這三種分別用換熱材料命名。均為模塊式，對目前分布式供熱概念非常貼合。小型化、大輸出、可拼接、排放低、等多種優(yōu)勢。模塊到一個什么概念，舉個例子就是一個供暖幾十萬平米的供熱站，葆藍(lán)低氮鍋爐十幾臺冰箱大小的鍋爐搞定。還可以手機(jī)APP控制。無人值守，智能化。

優(yōu)點(diǎn)：節(jié)能、排放低、小型化、智能、信息化等

缺點(diǎn)：燃燒頭容易堵、燃燒頭容易堵、燃燒頭容易堵，重要的事說三遍。

堵塞之后造成負(fù)荷下降、空氣和比例失調(diào)、立式的銅管鍋爐和立式不銹鋼鍋爐7~15天清理一次。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。鑄鋁鍋爐及臥式不銹鋼鍋爐根據(jù)不同品牌，有的甚至要兩天清理一次空氣過濾器。（鑄鋁的燒頭橫置，更容易堵塞。立式銅管和立式不銹鋼因為燒頭立式，只是下部分堵塞，所以比只能橫置的鑄鋁好一些。）

本來這種主流技術(shù)的燃?xì)忮仩t既能節(jié)能，又可降氮排放，但是這一衰減，就是美中不足甚至暴斂天物了。節(jié)能減排大打折扣。

如何應(yīng)對堵塞和衰減才是關(guān)鍵！

解決方案：

1、盡量選擇立式的全預(yù)混低氮鍋爐

2、選擇有自除塵技術(shù)（自脫灰技術(shù)）的低氮鍋爐及燃燒器

3、及時清理空氣過濾器

4、在線監(jiān)控設(shè)備的堵塞情況