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我国目前主流的先进低氮燃烧技术特点

2017-07-13

低氮燃气锅炉的兴起,使得客户也纷纷关注起低氮燃烧的原理,以下是目前主流的4类低氮燃气锅炉燃烧方式,请大家阅读。

低氮燃烧技术特点

1、扩散式燃烧

这是一种最简单的燃烧方式,该燃烧方式的优点是简单、容易点火、不会回火、燃烧稳定及燃具结构简单。缺点是,对于空气需求量大的高热值燃气,靠层流扩散达不到完全燃烧,烟气中C0含量比较高,燃具体积比较大。强制鼓风扩散燃烧方式多用于工业炉中的工业燃烧器。采用这种燃烧方式需要合理地组织空气与燃气混合,避免产生大量的N0x与C0。O2含量2%--12%;,相对点火容易。但是,NOX含量无法控制。

2、部分预混式燃烧

部分预混式燃烧习惯上又称大气式燃烧。与扩散式燃烧相比,部分预混式燃烧具有燃烧完全、火焰短、热强度大的优点,但是这种燃烧方式可能产生回火、离焰与脱火,在控制好一次空气的条件下,能具有一定范围的不离焰、不回火的稳定火焰区,在此区内可以调节热负荷。部分预混式燃烧也有以下缺点:a.需要组织好二次空气,需要足够的二次空气进口面积及必要的炉膛高度,所以很难减小燃烧设备的体积。b.燃烧产物中N0x含量较高,采取措施后,N0x含量降低,而C0含量升高,很难达到C0与N0x含量都降低的效果。在有些较大功率燃烧器结构中,为了保证点火成功率,中心形成火焰黑区,采用部分预混。其他与扩散式燃烧相同。

3、精准控制全预混式燃烧

将燃烧所需空气精准混入燃气再进行燃烧的全预混式燃烧,其特点是火焰短,附着于燃烧表面,甚至看不到火焰,故也称作无焰式燃烧。这种燃烧方式的稳定性较差,稳定燃烧的范围较小,必须采用防止离焰与回火的稳焰措施。精准控制全预混式燃烧的优点:燃烧强度大,火焰短,可以降低炉膛高度;不需要二次空气,省去了二次空气的入口面积;具有较大的面积热强度与体积热强度,可缩小燃烧设备体积;火焰面可以靠近热交换器,增大传热系数;燃烧产物中C0及N0x含量都比较低。

精准控制全预混式燃烧的缺点及特殊的技术要求:当热负荷较大时,无法利用燃气自身压力通过引射器吸入空气,需要有保证燃气与空气混合比例的装置,并且维持此比例不受热负荷变化的影响;应有可靠的避免离焰、回火的稳焰措施,必要时需要冷却头部,防止回火。

4、全预混金属纤维燃烧

根据不同热值的燃气,设计不同的混风结构,通过改变局部流速,精准的控制混风量,使燃气与空气完全预混后,再进入燃烧过程。

通过将配方材料,以独特烧结工艺加工制成金属纤维,并以该纤维为主要材料,制作成需要的形状(通常为圆柱形)的燃烧头。该纤维表面所形成的空隙,将扩散型的火焰,分割成无数细小的独立火焰;配合一定的过氧系数,从而将火焰温度降至850℃左右;基本消除了热力型NOX的产生,只剩余快速型NOX化物。

金属纤维的配方:含铝、锰、铬等;易成型而且热膨胀系数极低。

金属纤维的加工工艺:有别于大多数同类金属纤维编结工艺,本材料采用烧结工艺,将衬板与纤维一次性复合加工而成,因此,热强度与机械强度大幅度提高,也使得我们成为独家可以制作大型(>20MW)超低氮燃烧器的厂家。该材料空隙直径严格小于回火所需,具有止回火功能,而且使用寿命较长(>10年) 。

金属纤维毡解决了全预混燃烧方式易回火、燃烧不稳定的问题,但由于材料本身的柔软特性,安装时要特别注意防护机械损伤。

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