傳統(tǒng)的燃?xì)忮仩t燃燒器通常的NOx 排放在120~150 毫克左右。燃?xì)忮仩t低氮燃燒器通常是指NOx排放在30~80毫克的燃燒器。NOx 排放在 30 毫克以下的通常稱為低氮燃燒器。
燃?xì)忮仩t低氮燃燒器通?;谙铝屑夹g(shù):
電子比例調(diào)節(jié)和氧含量控制技術(shù)來(lái)控制氧含量;
FGR煙氣再循環(huán)技術(shù)來(lái)降低火焰溫度和氧含量;
全預(yù)混的表面燃燒技術(shù)來(lái)降低火焰溫度和實(shí)現(xiàn)充分燃燒。
通常是燃?xì)忮仩t低氮燃燒器的配置;基于上述技術(shù),市場(chǎng)的燃?xì)獾偷紵髦饕譃橐韵骂愋停?br />
FGR低氮燃燒器
FGR低氮燃燒器通常能夠?qū)Ox 在全火范圍內(nèi)控制到65 毫克,極限大約在40 毫克左右,進(jìn)一步降低NOx 排放可能導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)定,或者犧牲可調(diào)比等弊端。
表面燃燒低氮燃燒器
表面燃燒低氮燃燒器通常能夠?qū)Ox 在全火范圍內(nèi)控制到30 毫克以內(nèi), 其優(yōu)點(diǎn)是安裝簡(jiǎn)單,不需要FGR 煙氣再循環(huán)管道;其主要缺點(diǎn)是需要過(guò)濾空氣,加大了維護(hù)工作量;同時(shí)氧含量在 7%左右,降低了部分燃燒效率。
表面燃燒 +FGR低氮燃燒器。
表面燃燒 +FGR低氮燃燒器結(jié)合了表面燃燒的NOx 控制優(yōu)點(diǎn)和FGR降氧含量?jī)?yōu)點(diǎn), 可以實(shí)現(xiàn)在全火范圍控制NOx 到 20 毫克水平,同時(shí)控制氧含量在3%以內(nèi),大化燃燒效率。其主要缺點(diǎn)是設(shè)備成本較高。
尾氧含量
為了達(dá)到充分燃燒的極限過(guò)剩空氣系數(shù)為大約1.1, 對(duì)應(yīng)的理論尾氧含量為大約2%. 更高的尾氧含量通常意味著燃燒器效率的降低。理想的燃燒器尾氧含量可以控制在3%以內(nèi); 市場(chǎng)上表面燃燒的燃燒器的尾氧含量通常在7%左右, 相對(duì)于 3%的尾氧含量, 意味著產(chǎn)生相同的熱量,需要多耗費(fèi)大約 6~8%的天然氣。對(duì)于常年運(yùn)轉(zhuǎn)或者設(shè)備長(zhǎng)期在較高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),天然氣消耗量比較大的業(yè)主,選擇一款尾氧含量低的燃燒器對(duì)于降低運(yùn)行成本至關(guān)重要。
可調(diào)比
采用了電子比例調(diào)節(jié)的低氮燃燒器通常應(yīng)該具備至少5:1以上的高可調(diào)比。更低的可調(diào)比意味著實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中更多的ON/Off 啟停,同時(shí)也意味著更多的天然氣消耗。除非是負(fù)荷常年在一個(gè)比較小的穩(wěn)定區(qū)間的鍋爐,選擇一個(gè)高可調(diào)比的燃燒器對(duì)于降低天然氣的消耗,降低運(yùn)行成本,延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命非常重要。
燃料分級(jí)燃燒/空氣分級(jí)燃燒
熱力型NOx的生成量很大程度上取決于燃燒溫度的高低。燃燒溫度在當(dāng)量比為1的情況下達(dá)到高值,在貧燃或者富燃的情況下進(jìn)行燃燒,燃燒溫度則會(huì)下降很多。運(yùn)用該原理推出了分級(jí)燃燒技術(shù)。
空氣分級(jí)燃燒級(jí)是富燃料燃燒,在第二級(jí)加入過(guò)量空氣,為貧燃燃燒,兩級(jí)之間加入空氣冷卻以燃燒溫度不至于太高。燃料分級(jí)燃燒與空氣分級(jí)燃燒正好相反,級(jí)為燃料稀相燃燒,而在第二級(jí)加入燃料使得當(dāng)量比達(dá)到要求的數(shù)值。這兩種方法結(jié)合將會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的過(guò)量空氣系數(shù)保持一個(gè)定值,為目前普遍采用的低氮燃燒控制技術(shù)。
預(yù)混燃燒技術(shù)
預(yù)混燃燒是指在混合物點(diǎn)燃之前,燃料與氧化劑在分子層面上完全混合。對(duì)于控制NOx的生成,這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)當(dāng)量比的完全控制實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒溫度的控制,從而降低熱力型NOx生成速率,在有些情況下,預(yù)混燃燒和部分預(yù)混可比非預(yù)混燃燒減少85%—90%的NOx生成。另外,完全預(yù)混還可以減少因過(guò)量空氣系數(shù)不均勻性所導(dǎo)致的對(duì)NOx生成控制的降低。