低NOx燃烧器：工作原理、类型与环保优势

低NOx燃烧器：工作原理、类型与环保优势

低NOx燃烧器

低NOx燃烧器是一种高效环保设备，专门用于减少氮化物的排放，通过优化燃烧过程实现更清洁的能源利用。

简介

低NOx燃烧器及低氮氧化物燃烧器，是指在燃料燃烧过程中能显著降低NOx排放的装置。采用这种燃烧器不仅有助于减少环境污染，还能提升能效，符合现代工业的可持续发展要求。

在燃烧过程中产生的氮的氧化物主要为一氧化氮（NO）和二氧化氮，这些统称为氮氧化物NOx。研究表明，燃烧设备排放的NOx中，NO占主导地位，平均比例高达95%，而NO2仅占约5%。

燃料燃烧生成的NO主要源自两个途径：一是助燃空气中氮气的氧化，形成“热反应NO”；二是燃料中所含氮化物在高温下分解并氧化，产生“燃料NO”。还存在少量“瞬发NO”，但热反应NO是大多数燃烧系统中的主要来源。

燃烧时生成的NO可能与含氮中间体反应，被还原为二氧化氮。在实际燃烧条件下，由于反应达到化学平衡时，[NO2]/[NO]比率极低，NO向NO2的转化可以忽略不计。

一般常用低氮氧化物燃烧器简介

燃烧器作为工业炉的核心组件，确保燃料稳定点燃和完全燃烧。为抑制NOx生成，低氮氧化物燃烧器基于先进燃烧技术设计，主要分为以下类别：

1．阶段燃烧器

基于分级燃烧原理，阶段燃烧器将燃料与空气分阶段混合，通过偏离化学当量比来有效降低NOx的生成。

2．自身再循环燃烧器

一种类型利用空气压头吸入部分烟气，与助燃空气混合后燃烧，借助烟气的高热容量降低温度，减少NOx。另一种类型直接在燃烧器内部循环烟气，实现节能和NOx抑制的双重效果。

3．浓淡型燃烧器

通过调节燃料浓度，使部分区域富燃料、部分区域贫燃料，整体空气量不变，从而在非化学当量条件下燃烧，大幅降低NOx排放。

4．分割火焰型燃烧器

将单一火焰分割为多个小火焰，增加散热面积，降低火焰温度，并缩短气体在高温区的停留时间，有效抑制热反应NO和燃料NO。

5．混合促进型燃烧器

通过增强燃料与空气的混合效率，减薄火焰面厚度，缩短烟气在高温区的停留时间，从而减少NOx生成。

6．低NOx预燃室燃烧器

预燃室技术采用一次风或二次风与燃料快速混合，在富燃料条件下进行初步燃烧，减少氧含量，降低温度，从而抑制NOx的形成。

降低NOx的燃烧技术

NOx的生成受燃烧方法和条件影响显著，通过改进燃烧技术可有效降低排放，主要策略包括：

选用氮含量较低的燃料，或通过脱氮处理转换燃料类型；

降低空气过剩系数，实施富燃料燃烧以减少氧浓度；

在低氧条件下，控制温度峰值以最小化热反应NO；

增加可燃物在火焰前峰和反应区的停留时间，促进完全燃烧。

常见具体方法包括：分级燃烧、再燃烧法、低氧燃烧、浓淡偏差燃烧和烟气再循环等。

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