一、燃?xì)忮仩t低NOx降低燃燒溫度主要技術(shù)——燃料分級(jí)燃燒或空氣分級(jí)燃燒

  熱力型NOx生成很大程度上取決于燃燒溫度。燃燒溫度在當(dāng)量比為1的情況下達(dá)到最高，在貧燃或者富燃的情況下進(jìn)行燃燒，燃燒溫度會(huì)下降很多。運(yùn)用該原理開(kāi)發(fā)出了分級(jí)燃燒技術(shù)。 空氣分級(jí)燃燒第一級(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保證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，第一級(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。這兩種方法最終將會(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)。

二、燃?xì)忮仩t低NOx降低燃燒溫度主要技術(shù)——貧燃預(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。但是，預(yù)混燃燒技術(shù)在安全性控制上仍存在未解決的技術(shù)難點(diǎn)：一是預(yù)混氣體由于其高度可燃性可能會(huì)導(dǎo)致回火；二是過(guò)高的過(guò)量空氣系數(shù)會(huì)導(dǎo)致排煙損失的增加，降低了鍋爐熱效率。

三、燃?xì)忮仩t低NOx降低燃燒溫度主要技術(shù)——外部煙氣再循環(huán)和內(nèi)部煙氣再循環(huán)技術(shù)

  燃燒溫度的降低可以通過(guò)在火焰區(qū)域加入煙氣來(lái)實(shí)現(xiàn)，加入的煙氣吸熱從而降低了燃燒溫度。通過(guò)將煙氣的燃燒產(chǎn)物加入到燃燒區(qū)域內(nèi)，不僅降低了燃燒溫度，減少了NOx生成；同時(shí)加入的煙氣降低了氧氣的分壓，這將減弱氧氣與氮?dú)馍蔁崃π蚇Ox的過(guò)程，從而減少NOx的生成。根據(jù)應(yīng)用原理的不同，煙氣再循環(huán)有兩種應(yīng)用方式，分別為外部煙氣再循環(huán)與內(nèi)部煙氣再循環(huán)。     

  對(duì)于外部煙氣再循環(huán)技術(shù)來(lái)說(shuō)，煙氣從鍋爐的出口通過(guò)一個(gè)外部管道，重新加入到爐膛內(nèi)。根據(jù)研究，外部煙氣再循環(huán)可以減少70%的NOx生成。外循環(huán)比例對(duì)NOx控制效果也有較大影響，隨著外循環(huán)比例的增加NOx降低幅度也更加明顯，但循環(huán)風(fēng)機(jī)電耗也將增加。對(duì)于內(nèi)部煙氣再循環(huán)，煙氣回流到燃燒區(qū)域主要通過(guò)燃燒器的氣體動(dòng)力學(xué)。內(nèi)部煙氣再循環(huán)主要通過(guò)高速**火焰的卷吸作用或者旋流燃燒器使得氣流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)達(dá)到循環(huán)效果。 

  通過(guò)運(yùn)用一個(gè)旋流器或者切向氣流進(jìn)口來(lái)生成一個(gè)有切向速度的氣流，旋轉(zhuǎn)過(guò)程即產(chǎn)生了渦流。渦流的強(qiáng)度可以用一個(gè)無(wú)量綱數(shù)旋流度S表示。當(dāng)旋流度超過(guò)0.6，氣流中將會(huì)產(chǎn)生足夠的徑向和軸向壓力梯度，這會(huì)導(dǎo)致氣流反轉(zhuǎn)，在火焰中心產(chǎn)生一個(gè)環(huán)形的再循環(huán)區(qū)域。中心再循環(huán)區(qū)域的高溫氣體將回到燃燒器喉部，這確保了對(duì)冷的未燃燒氣體的點(diǎn)火，同時(shí)通過(guò)降低火焰溫度和降低氧氣分壓減少NOx生成。

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