天然气低氮燃烧技术

天然气锅炉NOx的生成主要是热力型NOx，控制燃烧温度即可控制NOx的生成，主要控制手段如下：

a 分级燃烧

分级燃烧是指燃烧所需空气和燃料在燃烧行程的不同部位供入参加燃烧，从而实现抑制NOx生成的燃烧技术，分为空气分级和燃料分级。

分级燃烧是实现80mg/m3排放标准常见的燃烧技术，两种方法都是通过在时间上将热量释放的峰值降低，延长反应时间、降低化学反应速率等，从而达到降低烟气温度的目的。

分级燃烧本质是扩散式燃烧，主要是通过扩大火焰表面积来降低火焰温度，从而降低NOX。因此，所需要的炉膛尺寸较大，但不利于锅炉钢耗降低，难以利用在冷凝锅炉上。对于炉膛尺寸较小的低氮改造锅炉也无法应用。

b 烟气再循环（FGR)

FGR是将燃烧产出5%～20%的低温烟气直接返回炉内，或与空气混合后送入炉内通过将燃过的烟气再次引入燃烧区域，从而降低燃烧温度和氧化物的浓度，抑制NOx的生成。FGR技术通过控制燃烧区的最高温度，从而限制了NOx的形成。FGR技术同时还可以降低了氧气浓度，同样起到脱硝的作用。

c 预混燃烧

气体燃料和氧气预先混合成均匀的混合气，预混气在燃烧器内点火、燃烧的过程称为预混燃烧。预混燃烧可以调整掺混比，使得实际燃烧温度低于理论燃烧温度，且不高于热力型NOx生成的临界温度点，从而降低热力型NOx的生成量。

目前应用比较成熟的锅炉金属纤维燃烧器采用的就是全预混微焰式燃烧技术。但该技术也存在一些难题，例如：易引起回火、混合率难控制，太高易回火，太低效果不好、表面燃烧盘使用寿命短。

d 无焰燃烧

无焰燃烧技术是指空气和燃气进入燃烧室前预先进行充分混合，燃烧速度极快，整个燃烧过程基本上发生在燃烧器内，火焰很短，甚至看不到火焰的一种技术。无焰燃烧是低氧条件下的燃烧状态，其特点是整体热流场分布均匀、炉内温度梯度小、燃烧峰值温度低且NOX生成量小。无焰燃烧过程中，因不出现传统燃烧方式中的局部高温高氧区，从而将NOX浓度控制在很低的水平。

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