燃?xì)飧G爐低NOx燃燒技術(shù)

燃?xì)飧G爐燃燒系統(tǒng)中當(dāng)燃?xì)夂涂諝庠诨鹧娓邷貐^(qū)相遇就會(huì)因氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)產(chǎn)生NO_x（主要為NO，排放到大氣之后，很快被氧化為NO₂）舌涨，屬有毒氣體淹冰，對(duì)人類和動(dòng)植物的危害很大亦歉，還會(huì)產(chǎn)生毒性很強(qiáng)的光化學(xué)煙霧和酸雨脯燃，是當(dāng)前環(huán)保工作中備受關(guān)注的問(wèn)題嵌牺。

燃?xì)飧G爐在燃燒過(guò)程中NO_x可通過(guò)三個(gè)途徑生成：溫度（也稱熱力）型NO_x帮辟、快速（也稱瞬時(shí)）型NO_x速址、燃料型NO_x，其中通常以溫度型NO_x為主由驹。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了溫度型氮氧化物的生成機(jī)理芍锚，得出如下控制溫度型NO_x生成的方法：（1）降低燃燒溫度水平昔园，消除火焰局部高溫?zé)霟釁^(qū)；（2）使燃燒在遠(yuǎn)離理論空氣比的條件下進(jìn)行并炮；（3）縮短在高溫區(qū)內(nèi)的停留時(shí)間默刚。

據(jù)此研發(fā)了低NO_x燃燒器，通過(guò)優(yōu)化燃燒室內(nèi)部逃魄、燃燒室與預(yù)混氣噴嘴的設(shè)計(jì)荤西，同時(shí)提高燃燒產(chǎn)物噴出速度（100m/s以上），有效減少了NO_x的生成伍俘。

對(duì)于正在運(yùn)行的燃?xì)飧G爐邪锌，在不改變?cè)G爐、燃燒系統(tǒng)和燃燒器的條件下癌瘾，通過(guò)采用低氧燃燒觅丰、濃淡燃燒和正確控制爐膛壓力防止冷空氣流入等運(yùn)行對(duì)策，也可以明顯減少NO_x生成妨退，同時(shí)還能提高窯爐的性能和熱效率妇萄。

1、低氧燃燒法:研究結(jié)果顯示NO_x生成的峰值通常發(fā)生在空氣系數(shù)1.2左右咬荷。目前眾多窯爐的燃燒器未設(shè)燃?xì)夂涂諝饬髁坑?jì)嚣伐、排煙成分分析儀，操作人員為避免不完全燃燒萍丐，通常使空氣過(guò)剩的多一點(diǎn)，往往使空氣系數(shù)落在1.2左右放典，產(chǎn)生較多的NO_x逝变。為了抑制NO_x的產(chǎn)生，通過(guò)調(diào)節(jié)燃燒器的運(yùn)行工況奋构、實(shí)現(xiàn)低氧燃燒壳影，就能降低NO_x的排放。

2弥臼、濃淡燃燒法:對(duì)于裝有多個(gè)燃燒器的窯爐宴咧，選擇其中幾個(gè)控制運(yùn)行于空氣過(guò)量，另外幾個(gè)燃料過(guò)量径缅，但每一個(gè)燃燒器都能安全正常燃燒掺栅。進(jìn)入爐膛內(nèi)燃燒產(chǎn)物中可燃成分會(huì)繼續(xù)與過(guò)剩的氧氣進(jìn)行混合、燃燒纳猪。此時(shí)的燃燒過(guò)程屬于擴(kuò)散燃燒氧卧，燃燒速度取決于混合速度，它低于化學(xué)反應(yīng)速度氏堤∩尘可燃成分與氧氣在爐膛內(nèi)的混合速度遠(yuǎn)低于在燃燒室內(nèi)的混合速度。因此它們?cè)跔t膛內(nèi)的燃燒速度十分緩慢，化學(xué)反應(yīng)熱的釋放也十分緩慢闪檬。爐膛內(nèi)的燃燒過(guò)程既無(wú)高的火焰溫度星著，也沒(méi)有局部的高溫區(qū)，因此NO_x的生成速度很低粗悯，總的NO_x生成量低于單一平均空氣系數(shù)的生成量虚循。

濃淡燃燒法因可燃?xì)怏w在爐膛內(nèi)的繼續(xù)燃燒會(huì)使?fàn)t內(nèi)溫度更均勻，爐溫越高越安全为黎，并有利于燃燒完全邮丰。在配置高速燒嘴的爐子上使用，有利于可燃成分與氧氣的混合铭乾，效果會(huì)更好剪廉。

3、正確控制爐膛壓力炕檩，防止冷空氣流入

窯爐的密封狀況對(duì)NO_x生成也會(huì)有顯著的影響斗蒋。正確控制爐壓，對(duì)減少NO_x生成量和提高工業(yè)爐的熱效率都是有益的笛质。

（北京工業(yè)大學(xué)武立云教授泉沾，鄭州大學(xué)高溫所馬成良教授）