气体燃料低NOx燃烧技术有哪些？

氮氧化物燃烧技术是改进燃烧设备或控制燃烧条件，以降低燃烧尾气中NOx浓度的各项技术。影响燃烧过程中NOx生成的主要因素是燃烧温度、烟气在高温区的停留时间、烟气中各种组分的浓度以及混合程度，因此，改变空气-燃料比、燃烧空气的温度、燃烧区冷却的程度和燃烧器的形状设计都可以减少燃烧过程中氮氧化物的生成。工业上多以减少过剩空气和采用分段燃烧、烟气循环和低温空气预热、特殊燃烧器等方法达到目的。

燃烧技术
国外低氮燃烧技术的发展已经历三代。第一代技术不对燃烧系统做大的改动；第二代技术以空气分级燃烧器为特征；第三代技术则是在炉膛内同时实施空气、燃料分级的三级燃烧方式(或燃烧器)。

第一代低NOx燃烧技术
这一代技术不要求对燃烧系统做大的改动，只是对燃烧装置的运行方式或部分运行方式做调整或改进。因此简单易行，可方便地用于现役装置，但NOx的降低幅度十分有限，主要通过以下几种方式来实现降低NOx排放浓度。
(1)低过量空气系数运行
这是一种优化装置燃烧、降低NOx生成量的简单方法。它不需对燃烧装置做结构修改低过量空气系数运行抑制NOx生成量的幅度与燃料种类、燃烧方式及排渣方式有关。电站锅炉实际运行时的过量空气系数不能做大幅度的调整。对于燃煤锅炉而言，降低过量空气系数会造成受热面的粘污结渣和腐蚀、汽温特性的变化及因飞灰可燃物增加而造成经济性下降。对于燃气、燃油锅炉而言，主要限制在于CO浓度超标。

(2)降低助燃空气预热温度
降低助燃空气预热温度可降低火焰区的温度峰值，从而减少热力型NOx的生成量。这一措施不宜用于燃煤、燃油锅炉，对于燃气锅炉，则有降低NO。排放的明显效果。

(3)浓淡燃烧技术
这种方法是让一部分燃料在空气不足的条件下燃烧，即燃料过浓燃烧；另一部分燃料在空气过剩的条件下燃烧，即燃料过淡燃烧。无论是过浓燃烧还是过淡燃烧，其过量空气系数α都不等于1。前者α<1，后者α>1，故又称为非化学当量燃烧或偏差燃烧。浓淡燃烧时，燃料过浓部分因氧气不足，燃烧温度不高，所以燃料型NOx和热力型NOx都会减少。燃料过淡部分因空气量过大，燃烧温度低，热力型NOx生成量也减少。总的结果是NOx生成量低于常规燃烧。

(4)炉膛内烟气再循环
把烟气掺入助燃空气，降低助燃空气的氧浓度，是一种降低燃煤液态排渣炉，尤其是燃气、燃油锅炉NOx排放的方法。通常的做法是从省煤器出口柚出烟气，加入二次风或一次风中。加入二次风时，火焰中心不受影响，其唯一作用是降低火焰温度，有利于减少热力型NOx的生成。对固态排渣锅炉而言，大约80%的NOx是由燃料氮生成的，这种方法的作用就非常有限。
对于不分级的燃烧器，在一次风中掺人烟气效果较好，但由于燃烧器附近的燃烧工况会有所变化，要对燃烧过程进行调整。

(5)部分燃烧器退出运行
这种方法适用于燃烧器多层布置的电站锅炉。具体做法是停止最上层或几层燃烧器的燃料供应，只送空气。这样所有的燃料从下面的燃烧器送入炉内，下面的燃烧器区实现富燃料燃烧，上层送人的空气形成分级送风。这种方法尤其适用于燃气、燃油锅炉而不必对燃料输送系统进行重大改造。德国把这种方法用在褐煤大机组上，效果不错。

第二代低NOx燃烧技术
这一代技术的特征是助燃空气分级送人燃烧装置，从而降低初始燃烧区(也称一次区)的氧浓度，相应地也降低火焰的峰值温度。属于这一代措施的有现阶段广泛应用于电站锅炉的各种低NOx空气分级燃烧器。

第三代低NOx燃烧技术
这一代技术的主要特征是空气和燃料都是分级送人炉膛。在一次区内，主燃料在稀相条件下燃烧，还原燃料投入后，形成欠氧的还原区，在高温(>1200℃)和还原气氛下析出的NH3、HCN、CmHn等原子团与来自一次区已生成的NOx反应，生成N2。燃尽风投入后，形成燃尽区，实现燃料的完全燃烧。属于这一代措施是空气/燃料分级低NOx旋流燃烧器和用于切圆燃烧方式的三级燃烧。

如果想了解更多关于低氮燃烧器相关知识，请咨询北京众诚永源节能环保技术有限公司。