低诺克斯燃烧器的工作原理
2025-06-09 16:41:09
一个核心目标 低诺克斯燃烧器(LNB) 是 减少氮氧化物(NOX)的形成 在燃烧过程中,主要是通过优化燃烧条件来抑制NOX的生成。它的技术原则可以归类如下:
1。降低燃烧温度(热NOx控制)
NOX的主要来源之一是 热Nox当空气中的氮(N₂)和氧(O₂)在高温下(通常以高于1400°C)反应时发生。
技术方法:
上演燃烧:
空气登台: 最初(富含燃料的燃烧)引入有限的空气以降低火焰温度,然后提供剩余的空气以完成燃烧。
燃油阶段: 首先燃烧燃料的一部分,然后在低温区域燃烧剩余的燃料,以避免局部高温。
烟气再循环(FGR):
将一部分冷却的烟道气体循环到燃烧空气中以稀释氧气浓度并吸收热量,从而降低燃烧温度。
2。在高温区域中缩短停留时间(快速冷却)
优化燃烧器设计(例如,漩涡流)以创建更短的火焰,减少高温持续时间,从而减少NOX的形成。
3。化学抑制(减少燃料NOx)
如果燃料含有氮(例如生物量,煤),则 燃料NOx 在燃烧过程中产生。
技术方法:
精益燃烧: 保持缺氧的环境,以促进氮转化为N₂而不是NOx。
还原区控制: 在早期燃烧阶段创建一个还原的气氛(例如,使用CO或CH₄),将氮转化为N₂而不是NO。
典型低NOX燃烧技术的比较
技术 | 原则 | NOx降低效率 | 应用领域 |
---|---|---|---|
空气上演燃烧 | 分阶性的氧气供应到较低的峰温度 | 30%~50% | 气/油锅炉 |
烟气再循环(FGR) | 混合烟气以降低O₂浓度和温度 | 40%~70% | 燃气轮机,工业炉 |
瘦的预燃烧 | 预混合燃料和空气均匀燃烧 | 50%~80% | 燃气锅炉 |
选择性非催化还原(SNCR) | 注射氨/尿素以降低高温 | 30%~60% | 燃煤锅炉 |
申请示例
燃气锅炉: 使用 FGR +分期燃烧 将NOx排放量减少到 <30 mg/m³.
生物质燃烧器: 结合 空气登台 +还原区控制 最小化燃料NOx。
水泥窑: 采用 低诺克斯燃烧器 + SNCR 实现超低排放。
结论
低诺克斯燃烧器的核心原理是 控制温度,调节氧气水平并优化化学反应 抑制NOX形成,使其成为减少工业排放的关键技术。
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