低氮燃气燃烧器抑制工作原理

网站编辑：admin │ 发表时间：2022-05-18 │

工业领域目前有多种类型的低NOx燃烧器，其中氮氧化物抑制原理一般分为促进混合、分割火焰、烟气再循环、阶段燃烧、浓淡燃烧以及它们的组合类型。

1.促进混合型低NOx燃烧器

这种类型的低氮燃烧器其简单形式如DAKE图1所示，由于燃料呈细流与空气垂直相交，故混合快而均匀，燃烧温度也均匀。若干小火焰组成很薄的钟形火焰，火焰很快被冷却，所以燃烧温度低。火焰薄，烟气在高温区停留时间也短。因此NOx生成受到抑制。该燃烧器特点是在负荷变化50%~100%以内，火焰长度基本不变，NOx排放量随过剩空气系数减少，降低不多，在低过剩空气量下燃烧稳定，CO排放量少。该燃烧器常应用于用于中小型工业锅炉。

2.分割火焰型低NOx燃烧器

其原理是在喷嘴出口处开数道沟槽将火焰分割成若干个小火焰，如DAKE图2所示。由于火焰小，散热面积增大，燃烧温度降低和烟气在火焰高温区的停留时间缩短，故抑制了NOx生成。一般可降低氮氧化物40%左右。

3.烟气自身再循环型低NOx燃烧器

该燃烧器如DAKE图3所示，它利用燃气和空气的喷射作用将烟气吸入，使烟气在燃烧器内循环。由于烟气混入，降低了燃烧过程氧的浓度，同时烟气吸热，降低了燃烧温度，防止局部高温产生和缩短了烟气在高温区的停留时间，故抑制了NOx的生成。

这种类型燃烧器结构简单，不需要增加设备，故中小型燃烧设备应用较适合。NOx降低率约为25%~45%。目前在锅炉设备上应用广泛。

4.阶段燃烧型低NOx燃烧器

阶段燃烧型低NOx燃烧器原理如DAKE图4所示。燃料与一次空气混合进行的一次燃烧是在a<1下进行的，由于空气不足，燃料过浓，燃烧过程所释放的热量不充分，因此燃烧温度低。一次燃烧空气不足，燃烧过程氮的浓度也低，所以NOx生成受到抑制。

一次燃烧完成后，尚未燃尽的燃气与烟气混合物再逐渐与二次空气混合，进行二次燃烧，使燃料达到完全燃烧。二次燃烧时，由于一次燃烧产生的烟气的存在，使得二次燃烧过程的氧浓度与燃烧温度都低，所以也抑制了NOx生成。

上述阶段燃烧是燃料一次供给而空气分段供给形成的，也可燃料分段供给，而空气一次供给，其效果比空气分段供给更好些。

5.组合型低NOx燃烧器

组合型低NOx燃烧器是将上述四种抑制原理部分或全部组合在一起而形成的，其结构更加复杂，效果则更好些。

本文章为大科技术部门整理分享，仅供学习参考使用，目前大科公司在低氮燃气烧嘴方面也在一直研发设计，其中部分产品已应用于低温窑炉领域，欢迎来电咨询交流。