低热值燃气燃烧技术的应用与分析
低热值煤气预热后直接用于加热炉燃烧的研究
步和高炉装备水平的提高，使得高炉燃料比进一步降低， 高炉煤气热值 不断下降 。据有 关文献 ［］介绍，我 国许 １
多大型高炉 的高炉煤气 热值 已降到 ３１０ｋ／ ４ Ｊ ，中、小 ｍ 型高炉的煤气热值分别降到 ３ ５ ～３ １ １／ ３７０ ０ ００ｍ 和 ０ ～ ３ ５
要使 低热值煤气直接 燃烧达 到加热炉 加热钢坯 的温
得 低热值 煤气燃烧后达不到加热炉加热钢坯的所需温度 。 基于 目前这种状 况，东北 大学 国家特殊贡献 专家和 有关教授研 制开 发了空气－ 煤气双 预热换 热器 ，可将空气 预热到 ６０℃以上 ，煤气预 热到 ４ ０℃以上，预热后的 ０ ５ 低 热值煤气 可直接 用于加热 炉燃烧 ，实现了低热值煤 气
维普资讯
加 热 设 备
工业加热 第 ３ 卷接用于加热炉燃烧的研究
赵 岩１ ，陈 海耿 张振 伟２ 胡 宝军 ， ，
（． １ 东北大学 材料 与冶金学院，辽宁 沈阳 １００ ；２ 东北大学 机械 工程 与 自动化 １０４ ．
人员开发了一系列高效节能换热装置，如带插入件管状
金 属换热器 、辐射换 热器 、新 型陶瓷换 热器 等，使换 热
器得到了广泛的应用 。在钢铁企业中，热工设备上普遍 采用金属换热器，但是由于其结构形式和不能在高温条
件 下使用 ， 因此不 能把空气 、煤气预 热到较高 温度 ，使
２ 目前状况
１ ３，１ ９ 和 １ ２ ℃ ６ ０ ０ 在高炉煤气不被预热的条件下， ２ ２ ４
很难 满足工业加 热要求， 因而 大量的高炉煤 气 因无法 使 用被放散 。如果对这 些低热值煤气 及其助燃 空气进行 预 热 ，完 全可 以满 足工业 加热的高 温要 求，这不 仅可 以节 约大量 的燃料， 而且 可以减少对 大气 环境 的污 染，扩 大 了低热值煤气 的应用范 围。
低热值煤气燃气轮机的技术挑战与解决方案
低热值煤气燃气轮机的技术挑战与解决方案引言：随着全球能源需求的增长和环境保护的要求，低热值煤气作为一种非常重要的能源资源，正逐渐得到广泛应用。
然而，由于低热值煤气中燃烧物质的组成复杂，其中包括大量的不稳定成分和杂质，低热值煤气的利用给燃气轮机带来了一系列的技术挑战。
本文将就低热值煤气燃气轮机的技术挑战进行分析，并提出相应的解决方案。
一、低热值煤气的技术挑战1.1 燃烧不稳定性低热值煤气中存在大量的低能量燃烧成分，如CO和H2，这些成分具有较高的点火温度和燃烧速度，容易引起燃烧的不稳定性问题。
燃烧不稳定性会导致火焰失稳、爆炸等安全隐患，同时也会降低燃烧效率。
1.2 高温腐蚀和积碳低热值煤气中的硫化氢、氯化物等有害气体和杂质，容易引发高温腐蚀和积碳现象，加速燃气轮机的磨损和老化。
腐蚀和积碳问题不仅会降低设备的寿命，还可能导致设备突发故障和停机维修。
1.3 气体净化难度大低热值煤气中含有多种杂质如颗粒物、硫化物等，这些杂质会对燃气轮机的正常运行产生不利影响。
净化低热值煤气的难度大，需要投入大量的净化设备和工序，增加了项目投资额和运行成本。
二、低热值煤气燃气轮机的解决方案2.1 燃烧控制技术的改进通过燃烧控制技术的改进，可以提高低热值煤气燃烧的稳定性。
采用适当的点火系统，优化燃烧室设计，并利用高效燃烧器，可显著减少低热值煤气燃烧时的不稳定现象。
此外，采用自适应控制算法能够实时监测燃烧状态，及时调整燃气轮机运行参数，保持燃烧的稳定性。
2.2 材料和涂层技术的优化为了解决低热值煤气引起的高温腐蚀和积碳问题，可以采用高温合金材料和耐腐蚀涂层技术进行优化。
高温合金材料具有出色的抗腐蚀和耐高温能力，能够延长设备使用寿命。
耐腐蚀涂层技术可以形成一层抗腐蚀和抗磨损的保护层，进一步保护设备不受低热值煤气的侵蚀。
2.3 完善气体净化系统为了有效净化低热值煤气中的杂质，可以增加气体净化系统的设备和工艺。
采用吸附剂、过滤器等多种净化设备，对低热值煤气进行多级过滤和吸附处理，以降低杂质浓度和保证燃气轮机的正常运行。
关于煤化工低热值排放气利用研究
关于煤化工低热值排放气利用研究郎慧云【期刊名称】《《山西化工》》【年(卷),期】2019(039)005【总页数】3页(P50-52)【关键词】煤气; 低热值; 回收利用【作者】郎慧云【作者单位】山西潞安煤基清洁能源有限责任公司山西长治 046200【正文语种】中文【中图分类】X784引言近年来煤制烯烃、煤制油、煤制气等煤化工企业在我国迅猛发展，尽管在节能降耗方面做了大量工作，如采用成熟、先进的技术，从源头保证减少放空气的排放，进行必要的废气回收，但由于许多运行参数仍在不断摸索，提高过程中，放空气的排放不可避免。
气化装置放空气排放过程中，发现有一部分连续排放、高温、低热值放空气，经初步计算，该放空气平均热值为42 000 kJ/m3,如利用该放空气建焚烧炉，可副产蒸汽。
同时，该放空气连续高温排放，不能进气柜回收，由于正常不能进主火炬(流速太小，火炬头内烧)，只可进火炬常年燃烧排放，对环境热污染影响较大。
1 煤气排放参数的确定煤气化连续排放高温废气排放参数见表1。
从表1可看出，正常生产4台炉运行时，连续排放量30 220 m3/h,低位发热值为5 065 kJ/m3表1 高温低热值气统计表气化排放点名称排放参数流量/m3·h-1压力/MPa温度/℃排放气组分/%N2COH2SH2OArH2CH4CO2CH3OHCOS分子质量低位热值(Qd)/kJ·m-311-V-14031300.0250～8096.981.281.74288411-V-15041 0870.0280～34054.2416.710.000 10.260.0427.610.0041.130.004215 08611-V-15021 6630.02225～3400.517.560.0060.0840.04127.40.00454.30.0040.00129.65 17411-V-15123 6500.02225～3400.50618.390.0130.2020.04227.510.00453.330.0040.00329.45 28711-V-15141 0250.0280～34054.8616.530.00010.2840.0427.310.0041.230.00421.15 027小计7 555加权平均数0.02132～28841.814.10.003 80.1660.032 622.320.003 2220.003 20.000 825.85 065主要成分：φ(N2)=41.8%;φ(CO)=14.1%;φ(H2)=22.3%;φ(H2S)=0.003 8%；加权平均温度：132 ℃～288 ℃；排放压力：0.02 MPa。
钢铁厂燃用低热值煤气燃气蒸汽联合循环发电装置探讨
钢铁厂燃用低热值煤气燃气—蒸汽联合循环发电装置探讨中冶集团重庆钢铁设计研究总院刘旭孙明庆[内容提要]本文着重讨论燃气—蒸汽联合循环发电装置在钢铁厂的应用，首先从钢铁厂副产煤气的波动规律入手，初步确定燃气轮机的副产煤气消耗量和剩余煤气放散量，确定联合循环发电装置燃用低热值煤气时的利用方案以及机组的配置和改造方案。
[关键词]副产煤气燃气轮机单循环联合循环热电联产前言钢铁厂常常存在这样的状况：一方面低热值高炉煤气大量排放，所含能量流失和环境污染。
1998年，我国生铁年产量超过1亿吨，全行业高炉煤气放散率仍达11.3%。
年放散高炉煤气量200亿m3以上，年放散高炉煤气热值折合标煤达240万吨。
如按标煤270元/吨计，其热量价值6.5亿元。
另一方面钢铁厂又是用电大户，吨钢耗电量在500kW〃h左右，钢铁厂需从电网上大量购电，由于购电费用高，钢铁产品的电力成本相当高。
此外，高炉煤气的大量放散，严重污染环境。
高炉煤气的主要成分是CO和。
其中CO是无色，无味的的有毒气体。
每m3高炉煤气CO的含量约为0.5kg。
N2按现行GB3095－96《环境空气质量标准》，其三级空气质量标准规定的CO日平均浓度为6mg/m3。
每m3高炉煤气足以使2万m3空气的CO含量超过三级空气质量标准，严重污染环境影响人体健康。
钢铁厂燃用低热值煤气燃气-蒸汽联合循环发电装置（简称CCPP，为英文Combined Cycle Power Plant的缩写），可回收放散的低热值煤气用于发电、供热，且热电转换效率在40－46％。
具有显著的高效节能和环保效果。
在钢铁厂有着广阔的前景。
1997年，我国钢铁行业第一套全烧高炉煤气CCPP在宝钢建成投产。
该套CCPP由重庆钢铁设计研究院设计，日本川崎－瑞士ABB公司制造。
机组输出电功率145MW，供蒸汽量180t/h，燃用热值为3266kJ/m3的高炉煤气36.2万m3/h。
热电转换效率达46.52%。
关于天然气低位热值及天然气氧气比值的讨论
关于天然气低位热值及天然气、氧气比值的讨论摘要：随着新能源技术的不断发展，天然气能源的需求不断扩大，对于生产开发提出了更高的要求。
相对比其它燃料，天然气燃料具有绿色环保和安全可靠的优势，并且通过氧气代替空气的助燃方法，可以有效降氮氧化合物的排放，这也在很大程度上实现了节能环保的实质性目标。
而要想有效实现这一目标，需要合理调整天然气和氧气的比值，同时还需要优化天然气低位热值的取值问题。
鉴于此，文章重点就这两方面问题进行研究，以供业内人士参考和借鉴。
关键词：天然气；低位热值；氧气比值；讨论随着经济的不断发展以及西气东输项目的不断推行，天然气管道建设可谓是四通八达，其在我国各行各业中都得到了较为广泛的应用。
但是尽管天然气属于清洁能源，其燃烧过程还是或多或少会出现一些氮氧化合物，对于环境会造成一定的影响。
为了更大程度的实现绿色化生产和经营，需要在原有基础上对天然气燃烧方法进行优化，有效调整天然气和氧气的比例，实现有效的混合燃烧，降低氮氧化合物排放。
1 天然气低位热值问题的研究1.1 低位热值操作的重要性分析所谓天然气低位热值具体是通过在天然气系统中加入一些氧气或其他低热值燃气，以降低天然气系统的热值标准，最终提升天然气的燃效效率。
相对比高热值天然气，其低位热值操作具有重要意义，详细体现如下：第一，天然气低位热值操作可以有效实现区域管网与天然气管道之间的联网操作，优化天然气管道建设与管理；第二，有利于确保天然气组分的有效分离，消除天然气高压重组分的凝结问题，一方面有效排除天然气管道局部阻力问题，另一方面也实现天然气的高效燃效；第三，相对比高热值燃气，天然气低位热值操作更加灵活便捷，同时气源和气种的调整更加便利。
1.2 天然气低位热值的分析方法1.2.1 水流式热量计分析法水流式热量计是天然气低位热值分析的主要方法，其原理如下，即在恒定条件下对样品进行燃烧处理，将燃烧处理后的气体生成物进行冷却，冷却温度与样品本身温度相一致，同时将系统中含氢的组分所生成的水蒸气进行液化处理（冷却至冷凝水），上述这些操作所产生的热值全部由水流吸收，并且通过水流计的水量和温度计算出来，最后通过相关标准和规范方法进行修正处理，将数值转换为标准状况下天然气的热值。
低热值燃料稳定燃烧的研究现状与进展
低热值燃料稳定燃烧的研究现状与进展赵黛青1 夏 亮1,2 何立波1(1.中国科学院广州能源研究所,广州510640;2.中国科学院研究生院,北京100049)摘 要:随着经济的持续发展,我国的能源需求不断增加。
即便煤炭产量以及石油进口量都在不断刷新也难以保障能源的安全供给。
因此,节约能源,扩大可利用的能源资源范围,对我国的经济建设极为重要。
低热值燃料的应用能提高能源利用效率,但其热值低,稳定燃烧难以控制,需要在组织燃烧场、拓展可燃极限、稳定燃烧方面争取技术突破。
本文将低热值燃烧技术分成两类进行了综述,一类是优化着火条件,一类是优化燃烧场结构,并介绍了国内外的一些低热值燃料燃烧实例,探讨了这方面的应用基础研究和技术开发现状。
关键词:低热值燃料 稳燃技术 燃烧特性 燃烧稳定性R esearch and Development of Stable CombustionUsing Low H eat V alue FuelZHAO Daiqing1 XIA Liang1,2 HE Libo1(1.G u angzhou Institute of E nergy Conversion,CAS,G u angzhou510640;2.G radu ate School of Chinese Academy of Sciences,B eijing100049)Abstract:The energy requi rement has been i ncreasi ng w ith the conti nuous development of the econom y of our count ry.It is dif f icult to assure the energy supplement saf ely even though the coal production and the pet roleum i m port quantity are conti nuously ref reshed.Theref ore,savi ng energy and ex tend2 i ng the available energy resource are essentially i m portant f or the econom y development.U tiliz ation of the f uel w ith low heat val ue is hel pf ul to i ncrease the energy ef f iciency.However,stable com bus2 tion is dif f icult to f ulf ill due to the low heat val ue.B reakthrough i n the organiz ation of the com bus2 tion f low f iel d,ex tension of the f lam m able li m it and com bustion stabiliz ation are necessary.In2 cl udi ng i nt roduction of technology applied i n Chi na and other count ries,review is given f rom the f ollow i ng t w o poi nts of view i n this paper:opti m izi ng the f uel ignition condition and com bustion f iel d st ruct ure,w hich can provi de the gui deli ne f or the f uel com bustion w ith low heat val ue.K ey w ords:low heat val ue f uel,technology of stabilizi ng com bustion,com bustion characteristic, stability of combustion前言我国是一个以煤为主的能源消费大国,化石燃料大量消费带来的污染物和温室气体排放给生态环境造成严重损害,以煤为主的单一能源结构也面临能源资源紧缺的巨大挑战。
低热值气体燃料燃烧技术及其工业应用
低热值气体燃料燃烧技术及其工业应用
低热值气体燃料燃烧技术是利用低热值气体作为燃料进行燃烧过程的技术。
低热值气体燃料主要指氢气、合成气、炉煤气、沼气、焦炉煤气等。
低热值气体燃烧技术的工业应用非常广泛。
以下是一些常见的工业应用：
1. 发电：利用低热值气体燃料发电是一种常见的应用。
这种发电方式可以有效地利用低热值气体，提高能源利用效率。
例如，合成气发电站使用合成气作为燃料，通过燃烧发电。
2. 加热和蒸汽产生：低热值气体燃料可以用于加热工业生产过程中的原料或介质，以及产生蒸汽用于供热或发电。
例如，炉煤气可以用于炉膛加热，并产生蒸汽用于供暖或发电。
3. 炼化与化工过程中的燃料：在炼油、化工等行业中，低热值气体燃料可以作为燃料供给燃烧炉或其他热源设备，为炼化和化学过程提供所需的能量。
4. 燃气轮机和燃气内燃机动力装置：低热值气体燃料可以用于驱动燃气轮机或燃气内燃机动力装置。
这种应用能够转化低热值气体的化学能为机械能，提供动力。
5. 城市燃气供应：低热值气体燃料还可以作为城市的燃气供应，用于家庭和工业用户的烹饪、供暖等需求。
低热值气体燃料燃烧技术的工业应用对能源的有效利用具有重要意义，可以提高能源利用效率，降低能源消耗和环境污染，促进可持续发展。
燃气燃烧与应用题库
2012 最新试题1、燃烧热量温度：在热平衡方程是中，令ta=tg=O,且a=1,则在绝热条件下烟气所能达到的温度，成为燃烧热量温度。
2、低热值：1Nm3然气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，但烟气中的水蒸气认为蒸汽状态时所放出的热量称为该燃气的低热值。
3、熄火距离：在电极间距从大往小减小过程中，当该间距小到无论多大的火花放电能量都不能使可燃混合物点燃时，这时的间距就叫熄火距离。
4、射程：在射流轴线上定出一点，使该点的轴速度在x 方向的分速度vx 为射流出口速度v2 的5%，该点至喷嘴出口平面的相对垂直距离x1/d ，定义为射程。
5、火焰传播浓度极限：火焰传播浓度上、下限范围，称“火焰传播极限”，又称着火爆炸极限。
6、大气式燃烧燃气在从管口喷出之前，首先混合一部分燃烧用氧化剂（即O< a' <1）,燃烧所需的剩余氧气依靠扩散作用从周围大气获得，这种燃烧方式称为“部分预混式燃烧”。
7、脱火：当燃烧强度不断加大，气流速度v T,使得v=S的点更加靠近管口，点火环变窄，最后使之消失，火焰脱离燃烧器出口，在一定距离以外燃烧，若气流速度再增大，火焰被吹熄，称为脱火8、燃气互换性：设某一燃具以a 燃气为基准进行设计和调整，由于某种原因要以s 燃气置换a 燃气，如果燃烧器此时不加任何调整而能保证燃具正常工作，则表示s 燃气可以置换a 燃气，或称s 燃气对a 燃气而言具有“互换性”燃烧: 气体燃料中的可燃成分在一定条件下与氧发生激烈的氧化作用，并产生大量的和光的物理化学反应过程称为燃烧热量计温度：如果燃烧过程在绝热环境下进行，由燃气、空气带入的物理热量和燃气的化学热量全部用于加热烟气本身，则烟气所能达到的温度称为** 理论燃烧温度：如果热平衡方程式中将由于化学不完全燃烧而损失的热量考虑在内，则所求得的烟气温度称为** 支链反应，直链反应：如果每一链环中有两个或者多个活化中心可以引出新链环的反应，这种称为支链反应，如果每一链环只产生一个新的活化中心，那么这种链反应称为** 着火：由稳定的氧化反应转变为不稳定的氧化反应而引起燃烧的一瞬间称为着火支链着火：在一定条件下，由于活化中心浓度迅速增加而引起反应加速从而使反应由稳定的氧化反应转变为不稳定氧化反应的过程，称为** 热力着火：由于系统中热量的积聚，使温度急剧上升而引起的，称为** 点火：当一微小热源放入可燃混合物时，则贴近热源周围的一层混合物被迅速加热，并开始燃烧产生火焰，然后向其他部分传播，使可燃混合物逐步着火，这种现象称为** 最小点火能：要形成初始火焰中心，放电能量必须具有一最小极值，即** 熄火距离：当点燃可燃混合物所需的能量与电极间距d 小到无论多大的火花能量都不能使可燃混合物点燃时，d就是** 流体动力参数绝对穿透深度相对穿透深度射程法向火焰传播速度小尺度紊流火焰大尺度紊流火焰大尺度强紊动火焰火焰传播浓度上限火焰传播浓度下限火焰传播浓度极限爆炸极限扩散式燃烧（器）部分预混式燃烧（器）完全预混式燃烧（器）离焰脱火回火脱火极限回火极限负压吸气引射器常压吸气引射器燃气互换性燃具适应性华白数燃烧必须具备的条件：1、燃气和02按一定比例成分子状混合（比例混合条件）；2、碰撞时必须具有破坏旧分子和生成新分子所需的能量（温度条件）；3、反应所必需的时间（时间条件）1）、什么叫燃气燃烧设备，它由哪几部分组成2）、对燃气燃烧设备的质量要求有哪些3）、民用燃气用具的工艺设计主要考虑哪些内容1燃烧和燃烧器2热效率3热平衡分析4适用性与安全性5燃具材料6造型与构造4）、简单叙述民用燃具检验的质量标准。
燃气燃烧与应用总结归纳
燃气燃烧与应用总结归纳-2..第一章燃气的燃烧计算燃烧：气体燃料中的可燃成分（H2、 C m H n、CO 、 H 2S 等）在一定条件下与氧发生激烈的氧化作用，并产生大量的热和光的物理化学反应过程称为燃烧。
燃烧必须具备的条件：比例混合、具备一定的能量、具备反应时间热值 :1Nm3燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的热值，单位是kJ/Nm3。
对于液化石油气也可用kJ/kg 。
3高热值是指 1m 燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量。
3低热值是指 1m燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量。
3一般焦炉煤气的低热值大约为16000—17000KJ/m3天然气的低热值是36000—46000 KJ/m液化石油气的低热值是88000—120000KJ/m3按 1KCAL=4.1868KJ 计算：焦炉煤气的低热值约为 3800—4060KCal/m3天然气的低热值是 8600—11000KCal/m33液化石油气的低热值是21000—286000KCal/m热值可以直接用热量计测定，也可以由各单一气体的热值根据混合法则按下式进行计算：理论空气需要量每立方米 ( 或公斤 ) 燃气按燃烧反应计量方程式完全燃烧所需的空气量，单位为333m/m或 m/kg 。
它是燃气完全燃烧所需的最小空气量。
过剩空气系数 : 实际供给的空气量v 与理论空气需要量v0之比称为过剩空气系数。
α值的确定α值的大小取决于燃气燃烧方法及燃烧设备的运行工况。
工业设备α—— 1.05-1.20民用燃具α—— 1.30-1.80α值对热效率的影响α过大，炉膛温度降低，排烟热损失增加，热效率降低；α过小，燃料的化学热不能够充分发挥，热效率降低。
应该保证完全燃烧的条件下α接近于 1.3烟气量含有1m干燃气的湿燃气完全燃烧后的产物运行时过剩空气系数的确定计算目的：在控制燃烧过程中，需要检测燃烧过程中的过剩空气系数，防止过剩空气变化而引起的燃烧效率与热效率的降低。
低热值燃气预混火焰燃烧机理研究
低热值燃气预混火焰燃烧机理研究由于天然气应用的广泛性及其储量有限,生物质低热值燃气的应用日益受到关注。
但低位热值的大幅降低和组分的多变性,导致生物质低热值燃气在天然气使用场合的应用受到阻碍和质疑。
基于此背景本文利用热通量燃烧器,测量了低热值燃气在常温常压状态下的层流燃烧速度,同时还通过本生燃烧器和同心锥形燃烧器,产生喷射火焰和喷嘴火焰,利用激光手段研究几种典型生物质低热值燃气的火焰稳定性和火焰结构。
与此同时使用大涡方法数值计算软件模拟部分实验火焰的火焰结构与流场情况。
本研究旨在逐步建立完整的生物质低热值燃气燃烧机理和火焰特性的基础数据库,为将来低热值燃气的广泛运用奠定基础。
研究结果显示使用GRI 3.0模拟生物质-甲烷燃气所得结果与实验数据以及文献中的数据吻合。
对GG-S和GG-V燃气当量比低于1的情况,实验数据与GRI 2.11模拟结果吻合,但是GRI 3.0所得结果比实验结果略低;当量比大于1的情况,两种机理所得模拟结果均低于实验结果。
GG-S和GG-V燃气的实验数据比文献中数据略高。
由于低热值燃气中有氢气和一氧化碳的存在,故层流火焰燃烧速度的最大值出现在燃气较富集的区域。
GRI机理可较好的预测GG-S和GG-V层流火焰燃烧速度出现最大值的区域,但不能准确预测LCV1和LCV2层流火焰燃烧速度出现最大值的区域。
对于低热值燃气的火焰稳定性和火焰结构,研究证明喷嘴火焰比喷射火焰更具稳定性。
对于喷射火焰,低位热值相同的稀释甲烷气体和LCV1比较,LCV1具有更高的临界起升和吹熄速度,这是因为LCV1中含有氢气。
对于喷嘴火焰,火焰稳定性对燃料组分不敏感,这是因为喷嘴火焰与喷射火焰的稳定机理不同。
从PLIF图像中可看到不同燃料的喷嘴火焰基本稳定在相同的位置。
大涡模拟结果显示,火焰稳定在空气卷吸的回流区,这与锥形喷嘴的角度有关而与燃料组分、燃气出口雷诺数无关。
对于生物质-甲烷燃气的火焰稳定性及局部熄灭,研究证明喷射火焰的火焰稳定性与燃气预混程度与出口雷诺数有关。
低热值燃料燃气轮机燃烧特性及技术优化
低热值燃料燃气轮机燃烧特性及技术优化低热值燃气发电技术最早起源于美国，早在上世纪70年代，美国就已经建造了多座运用钢厂高炉煤气为原料的燃气轮机CCPP项目。
在国内，低热值燃气发电技术最早在宝钢145MW燃气发电项目中实施落地，选用的为三菱公司的重型燃气轮机。
之后的十多年，相继有十几家国内钢铁企业根据生产实际需要，落地了多个低热值燃气轮机CCPP项目。
在技术方案上，低热值燃气发电技术具有极好的燃料适应性，因此对燃气轮机的技术要求也更高。
不仅需要能适应普通高炉煤气、焦炉煤气、合成气及天然气，同时对于燃烧调整、热通道部件的檢修也提出了极高的要求。
本文以燃用低热值兰炭合成尾气的上海电力哈密燃气发电项目为例，通过一系列设备改造、系统调试及运行经验的积累，探索低热值燃料燃气轮机燃烧特性及其技术优化。
一、低热值燃料燃气轮机发电技术标准燃气轮机主要以天然气和轻馏油为燃料。
作为非标型燃气轮机则主要以中低热值可燃气体为燃料。
中低热值燃料是指煤化工/生物质化气体、石化尾气、高炉气/转炉气、焦炉气/煤热解气等，以CO 和H2为主要可燃成分，其热值通常在3-17MJ/Nm<sup>3</sup>之间。
哈密燃机项目选用的机型为美国通用公司的*****型燃气轮机低热值版，项目以煤化工兰炭伴生尾气为主要燃料，燃料热值为 6.3-7.6 MJ/Nm<sup>3</sup>，分子量约为26，属于典型的低热值可燃气。
（见表1）兰炭尾气主要燃烧成分为CO与H2，在制备上属于工艺副产物，生产过程中会残留大量的杂质，如焦油、灰尘、水分、苯、萘、氨、硫等成分，其洁净度远远不能满足燃气轮机燃烧的规范要求。
因此在工艺上游，配置了整套尾气净化装置。
9E燃机要求进口燃气压力必须满足2.35Mpa，尾气供应母管压力仅为5Kpa，为了满足进口压力的要求，哈密低热值兰炭尾气CCPP 项目主机采用燃气轮机加煤压机的运行方式。
低热值煤气燃气轮机的水蒸气压缩与发电技术
低热值煤气燃气轮机的水蒸气压缩与发电技术煤炭一直以来都是世界上重要的能源之一，但其燃烧产生的高温煤气含有大量的非常规组分，包括二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和甲烷等，对环境造成了巨大的压力。
为了有效利用这些废气并减少环境污染，低热值煤气燃气轮机的水蒸气压缩与发电技术应运而生。
在低热值煤气燃气轮机中，煤气首先通过净化装置进行预处理，去除其中的杂质和硫化物等有害组分，以保护燃气轮机的正常运行。
然后，煤气进入蒸汽重整器，在高温和高压下与水蒸气进行反应，产生一定数量的氢气和一氧化碳。
氢气可进一步用于燃烧发电，而一氧化碳可通过水蒸气重整生成二氧化碳和氢气，实现CO2的回收利用。
在水蒸气压缩过程中，主要采用压缩机和吸收式制冷机。
压缩机将水蒸气从较低的压力压缩到较高的压力，以提高其温度和能量含量。
而吸收式制冷机则通过一系列的吸收剂和蒸发器等组件，将压缩机排出的高温水蒸气冷却至低温，并产生附加的制冷能量，提高了系统的效率。
一旦煤气通过水蒸气压缩装置处理后，它将进入燃气轮机进行燃烧发电。
燃气轮机利用高温高压的燃气推动涡轮旋转，产生机械能，进而驱动发电机发电。
这种技术具有高效率、低排放和灵活性等优点，能够有效利用低热值煤气资源，减少温室气体的排放。
低热值煤气燃气轮机的水蒸气压缩与发电技术不仅可以解决煤矿燃气等废气的利用问题，还可以提高能源利用效率，降低煤炭的消耗量，减少二氧化碳和其他有害气体的排放。
同时，这种技术还可以适应不同煤质和燃烧性质的煤气，具有较高的灵活性和适应性。
这对于推动清洁能源发展，减少环境污染，实现可持续发展具有重要意义。
近年来，世界各国对清洁能源和环境保护的重视程度日益提高。
低热值煤气燃气轮机的水蒸气压缩与发电技术作为一种有效的能源利用和废气处理方式，受到越来越多的关注和应用。
尽管这一技术在一些国家已经得到了广泛应用，但在开发中国家和一些煤炭资源丰富的地区，仍存在一定的推广和应用难度。
为了进一步推动低热值煤气燃气轮机的水蒸气压缩与发电技术的发展，我们可以从以下几个方面进行努力。
低热值气体利用技术及其环保研究
低热值气体利用技术及其环保研究近年来，低热值气体的利用逐渐成为能源领域的热点研究方向。
低热值气体指的是燃料气由于含量不足而无法直接进入燃烧室燃烧的气体，它们包括煤矿瓦斯、沼气等。
这些气体经过适当处理后，可以被燃烧、供能，也可作为原料进行化学反应，得到具有经济价值的产物。
利用低热值气体不仅能够减少能源的浪费，还能减少空气污染、减少温室气体排放，实现低碳经济发展。
本文将对低热值气体的利用技术及其环保研究进行探讨。
一、低热值气体的利用技术1.燃烧利用技术低热值气体可以被燃烧以供能。
但是这种燃烧方式需要先将低热值气体与一定量的空气混合达到可燃的浓度范围，而在燃烧过程中也会释放大量的二氧化碳、二氧化硫等有害气体，对环境造成极大污染。
其中，煤矿瓦斯是中国大量存在的低热值气体之一，为了提高其利用效率，一些煤矿采用了煤矿瓦斯发电技术。
这种技术实现的原理是抽取将煤矿瓦斯与空气混合后，在燃烧过程中将其能量转化为机械能，最后再将机械能转化为电能。
这样既提高了煤矿瓦斯的利用效率，又可以减少煤矿瓦斯的排放量，达到环保的效果。
2.化学反应利用技术低热值气体还可以通过化学反应得到具有经济价值的产物。
如利用沼气可得到氢气等化学产品。
同时, 可以将沼气和一氧化碳反应合成一种氢气混合气, 即合成气。
合成气可以用于燃烧发电，制冷、空调等行业，也可以作为化工、化肥等行业的重要原料之一。
此外，利用多相反应可将低热值气体转化成其他可用的气体，例如将二氧化碳加氢还原制备甲醇等技术。
二、低热值气体的环保研究1.减少污染物的排放低热值气体的利用过程中，由于对气体进行了处理，所以才有了高质量、高纯度的燃气或者化学原料，而且物料装载进程中也采用了一些防止泄漏和减少污染的技术, 如用活性炭防止气体泄漏、采用充分燃烧等措施。
这样就可以减少二氧化碳、二氧化硫等污染物的排放。
2.提高资源利用效率低热值气体的利用过程中，尤其是对煤矿瓦斯的利用，可以提高煤矿的开采效率，同时减少对自然资源占用，减少大气中温室气体的排放。
高位热值和低位热值的区别
高位热值和低位热值的区别以燃气为例:高位热值是指每标准立方米燃气完全燃烧后，其烟气被冷却至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量。
低位热值是指每标准立方米燃气完全燃烧后，其烟气被冷却至原始温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸气状态时所放出的热量。
高、低热值数值之差为水蒸气的气化潜热。
其他燃料也可以像这样描述，主要区别就是水的状态。
【附录】燃料热值有高位热值与低位热值两种。
高位热值是指燃料在完全燃烧时释放出来的全部热量，即在燃烧生成物中的水蒸汽凝结成水时的发热量，也称毛热。
低位热值是指燃料完全燃烧，其燃烧产物中的水蒸汽以气态存在时的发热量，也称净热。
高位热值与低位热值的区别，在于燃料燃烧产物中的水呈液态还是气态，水呈液态是高位热值，水呈气态是低位热值。
低位热值等于从高位热值中扣除水蒸汽的凝结热。
各国的选择不同，日本、北美各国均习惯用高位热值，而我国，前苏联、德国和经济合作与发展组织是按低位热值换算的，有的国家两种热值都采用。
低位热值 inferior calorific value规定量的燃气在空气中完全燃烧时所释放出的热量。
在燃烧反应发生时，压力P1保持恒定，所有燃烧产物的温度降至与规定的反应物温度t。
相同的温度，所有的燃烧产物均为气态。
此时单位体积燃气释放出的热量即为该燃气的低位热值，以符号Hi表示，量纲为kJ/m^3。
毒性当量环境中存在的二恶英以其混合物形式存在，评价接触这些混合物对健康产生的潜在效应并非含量简单相加。
为评价这些混合物对健康影响的潜在效应，提出了毒性当量的概念，并通过毒性当量因子(Toxic equivalency factor, TEF)来折算。
TEF是对某个化合物异构体的相对毒性，以毒性最强的2,3,7,8-TCDD的TEF为1，其他二恶英异构体的毒性折算成相应的相对毒性强度。
不同的研究者根据不同的试验条件可以得出不同的TEF值。
然而，由于动物毒性及其Ah受体的活性在不同研究者之间相差不大，TEF值也就相差0.1左右。
旋流管状火焰燃烧器内低热值燃气的燃烧
旋流管状火焰燃烧器 内低热值燃 气 的燃烧
杨 浩林 一，高 娜 ， 一，汪小憨 一，杨卫斌 一，赵黛青 ，
（ １ ．中国科学 院广州能 源研究所 ，广州 ５ １ ０ ６ ４ ０ ；２ ．中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室 ， 广州 ５ １ ０ ６ ４ ０ ；３ ．中国科学 院研究生 院， 北京 １ ０ ０ ０ ４ ９ ）
ｏ ｆＲｅ ｎ ｅ ｗａ ｂ ｌ ｅ Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｇａ ｓ Ｈｙ ｄ ｒ ａ ｔ ｅ ， Ｃｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ａｃ ａ ｄ ｅ ｍｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ， Ｇｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ５ １ ０ ６ ４ ０， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
ｔ ｕ ｂ ｕ ｌ ａ ｒ ｌａ ｆ ｍｅ ｂ ｕ ｒ ｎ ｅ ｒ ．Ｆ ｌ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｃ ｏ ｍｂ ｕ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ａ ｎ ｄ ｐ ｏ ｌ ｌ ｕ ａｎ ｔ ｔ ｅ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｗｅ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ａ ｎｄ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ＬＣＶＧｓ ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ａ ｔ ｗｉ ｔ ｈ ＣＯ２ ａ ｓ ａ ｓ ｕ ｂ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｆ ｏ ｒ Ｎ， ，ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｗｅ ｒ ｌａ ｆ ｍｍａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｌ ｉ ｍｉ ｔ ｓ ｏ ｆ ＬＣＶＧｓ ｗｉ ｌ ｌ ｇ ｅ ｔ ｎ ａ ｒ ｒ ｏ ｗｅ ｒ ， ｗｈ ｉ ｌ ｅ ｗｉ ｔ ｈ Ｈ２ ａ ｓ ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ａ ｌ ｓ ｕ ｂｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏｒ ｆ ＣＨ４ ，ｔ ｈ ｅ ｌ ｉ ｍｉ ｔ ｓ ｗｉ ｌ ｌ ｂ ｅ ｂ ｒ ｏ ａ ｄ ｅ ｎ ｅ ｄ ． Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ． ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｏ ｆ ｆ ｏ ｕ ｒ ｔ ｙ ｐ ｅ ｓ ｏ ｆ ｐｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ＬＣＶＧｓ ，ｔ ｈ ｅ ｔ ｕ ｂ ｕ ｌ ａ ｒ ｌａ ｆ ｍｅ ｂ ｕ ｒ ｎ ｅ ｒ ｗａ ｓ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｔ ｏ ｂ ｅ ｆ ａ ｖ ｏ ｒ ａ ｂｌ ｅ ｆ ｏ ｒ ｂ ｕ ｎｉ ｒ ｎ ｇ ＬＣＶ Ｇｓ ， ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｐ ｅ ｒ ｏｒ ｆ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｆ ｕｅ ｌ ｌ ｆ ｅ ｘｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ，ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ａ ｎ ｄ ｌ Ｏ Ｗ ｅ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ．
蓄热式燃烧技术与低热值煤气利用
１ 介 绍
高 温空 气 燃烧 技 术是 从 ２ Ｏ世纪 ９ ０年 代 初期 发
是 在 均匀 的高 温 炉温环 境 下进行 。从 而带来 下 述热
力 学 方面 的优 势 ：
（ ）由 于 进 口温 度 高 ， 而 节 能 及 加 热 效 率 １ 从 （ｅ ｔ ｇｅｆ ｉｎ ｙ 高 ， 且 容 易 实 现 高 炉 温 ， 别 ｈ ａｉ ｆ ｃ ｃ ） 而 ｎ ｉｅ 特 是 对 低价 劣质 低 热值燃 料 而言 ， 烧稳 定性 很好 ； 燃 （ ）由 于 排 烟 温 度 低 ， 以热 利 用 率 （ｈ ｒ １ ２ 所 ｔｅｍａ
展 起 来 的一 项 非 常重 要 的高 新 技 术 ， 项 技 术 的基 这
本 原理 如 图 １ 示 。 所
燃料／ 空气因或火器 燃料／ 空气因或火器
ｅｆ ｉｎ ｙ 很 高 ， 能 效果 好 ， Ｃ 排 放 相应 就 减 ｆｃ ｃ ） ｉｅ 节 且 Ｏ
少；
（ ）由于炉 内温 度较 均 匀 ， ３ 峰值 温 度低 ， 有效 抑
引 言
蓄 热 式 燃 烧技 术 应 用 于 加 热 炉 产 生 多重 效 果 ，
ｇ ｎ ｒｔ ｅＢ ｒ ｅ ＆ Ｂ ， 的 底 部是 被 加 热 的材 ｅ ｅａｉ ｕ ｎｒＡ ｖ ）炉
பைடு நூலகம்
料 （ Ｓａ ） 主燃 料如 图示 的两 端位 置处 喷 人 ， 例 ｌｂ ， 其分
别 由 电磁 阀控 制 。Ｂ ｒｅ ＆ Ｂ是 由陶 瓷 蜂 窝体 ｕ ｎ ｒＡ
１Ｏｌ 右 。 ５ Ｃ左
锅 炉 、 射 管加 热炉 等 方 面 ， 应 用 于近 ２ Ｏ项 工程 辐 共 Ｏ 项 目中。仅北 京 神 雾公 司就 为 用 户设 计 建 造 了 １ ８ Ｏ 座 使用 高炉 煤气 的 加热 炉 。
低氮燃烧的应用领域
低氮燃烧技术被广泛应用于各种领域，包括但不限于：
工业领域：在各种工业锅炉、热水器、干燥炉、窑炉等设备中，低氮燃烧器被广泛应用，其能力强大、稳定可靠，同时排放的有害气体也明显降低。
商业领域：低氮燃烧器被广泛用于商业领域，如酒店、宾馆、餐厅等地方的燃气锅炉、热水器、蒸汽锅炉等设备中，可降低氮氧化物排放，并且更加节能环保。
汽车行业：低氮燃烧器可用于加热炉、洗涤器、空气加热器等设备。
建材行业：在建材行业，低氮燃烧器可用于干燥器、炉窖、加热炉、锻烧炉及石油化工加热炉等设备。
此外，低氮燃烧技术还被应用于塑料行业的热力塑形机、高温压膜和加热炉，以及印刷行业的干燥器、氧化炉及控制装置，还有制造纸浆和造纸行业的扬基罩、干燥器、控制支架及氧化炉等。
随着环保意识的增强和能源效率要求的提高，低氮燃烧机的应用将会越来越广泛，对环境保护和能源利用的贡献也将越来越大。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
低热值燃气燃烧技术的应用与分析摘要：本文主要针对低热值燃气燃烧技术的应用与分析展开了探讨，详细阐述了低热值燃气的燃烧特性，并对低热值燃气的稳燃技术和低热值燃气的低氮燃烧技术作了系统的分析，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
关键词：低热值燃气；燃烧技术；应用所谓的低热值燃气，是指煤或焦炭等固体燃料气化所得热值较低的气体燃料。
在当前节能降耗的大社会背景下，低热值燃气的应用将会具有着极佳的经济效益和社会意义，因此，我们需要对低热值燃气的燃烧技术进行有效的分析，从而为推广其的应用带来极大的帮助。
1 低热值燃气燃烧特性低热值气体燃料并没有明确的概念，通常根据气体燃料自身发热量可将气体燃料分为高热值燃料（Q＞15.07MJ/m3）、中热值燃料（6.28MJ/m3＜Q＜15.07MJ/m3）及低热值燃料（Q＜6.28MJ/m3），工业中常见的低热值气体燃料主要有化工过程低热值尾气、高炉煤气、石油化工行业冶炼尾气、煤矿低浓度瓦斯气等。
其中，高炉煤气、煤层气等热值介于3.0～6.28MJ/m3的低热值燃料的研究应用已逐步展开，但在工业生产中还存在一些工业废气，含有少量的可燃成分，热值非常低，甚至远低于3.0MJ/m3，这种超低热值燃气种类很多，比如某些煤层气、生物质气化气、垃圾掩埋坑气、炭黑尾气、一些工艺废气等。
超低热值燃气比低热值燃气点火、稳燃更困难，能量密度低，长距离输送不经济，在当地没有合适的热用户时只能直接放散，既浪费能源又污染环境。
低热值燃气燃烧特性主要包括以下几个方面：（1）燃气中可燃成分少，热值低，着火温度高，火焰传播速度慢，难以点火及稳定燃烧；（2）燃气压力低且波动范围大，压力过低、速度过慢时容易回火；（3）低热值燃气多为化工生产线的尾气，需对多条生产线进行汇总综合利用，燃气的流量变化大；（4）化工工艺过程的操作对尾气的成分及热值影响较大，尾气的燃烧工艺如配风系数需及时匹配调整，否则容易熄火。
2 低热值燃气的稳燃技术根据燃烧理论，为保证低热值燃气的稳定燃烧，主要的稳燃措施包括优化着火条件、提高火焰温度以及优化燃烧场分布等。
（1）优化着火条件低热值气体燃料的着火极限高，着火比较困难，燃烧温度也较低。
为此，需要提高燃气热值，降低燃料着火下限。
如掺烧高热值燃料，提高混合燃气的热值，降低着火温度；燃料和空气预热提高初始温度。
（2）提高火焰温度燃烧温度的提髙可强化炉内辐射换热并改善炉内的燃烧状况。
而实际火焰温度与装置类型、燃烧效率、燃料种类、空气/燃气预热温度等有关。
如：强化燃料和空气的混合，降低不完全燃烧损失；合理设计炉膛结构，进行绝热燃烧，减少系统散热量；降低空气过剩系数或采用纯氧/富氧燃烧。
（3）优化燃烧场分布燃烧场的分布包括燃气、空间以及烟气在燃烧空间的分布，燃烧场特别是温度场的优化分布来源于高温烟气对新鲜燃气、空气的加热，进而促进空气与烟气短时间内升温至着火温度。
如旋流燃烧中心回流区强化燃烧，提高火焰温度；钝体稳定燃烧技术。
2.1 掺烧高热值气体燃料掺烧高热值气体燃料分为两种类型：（1）采用高热值辅助燃料，作为长明灯使用，形成稳定的高温热源，引燃主流燃气和空气混合物；（1）全混型掺混燃烧，以均匀混合的高低热值燃气为燃料，可燃物含量增加，降低着火温度，提高燃烧温度，改善了燃烧条件。
该方法在低热值燃气稳定燃烧中较为常用。
需要注意的是，因高热值燃料成本较高，在保证低热值气体燃料稳定燃烧的前提下，髙热气体燃料的掺烧比例越小，则经济性越好。
文午祺、陈福龙等基于回流区分级着火原理，针对钝体或旋转气流等形成的燃烧器喷口附近的高温低速回流区，喷入小股高热值燃料使其先行着火，然后点燃热值仅为1250kJ/kg左右的超低热值气体主流，从而使火焰稳定，燃烧强度提高。
高低热值燃料供热比21：79，平均热值1584kJ/kg。
2.2 富氧燃烧/纯氧燃烧燃烧反应是燃料中可燃物与氧气发生的氧化放热反应，富氧燃烧/纯氧燃烧就是指以氧含量大于21%甚至达到100%的氧化剂与低热值气体燃料进行混合燃烧。
在理论需氧量不变的前提下，氧含量的提高减少燃烧烟气量，炉内火焰温度大幅度提高，不具备辐射能力的氮气所占比例减少，有利于提高烟气黑度，增强有利于炉膛内部辐射传热。
但富氧燃烧因需要配备空气分离装置，故釆用富氧燃烧方法时，掺烧的空气中的氧浓度不宜太高，否则会影响系统经济性，这也需要在低热值气体燃料回收的经济性和稳定燃烧所需的最低氧浓度之间找到一个最佳平衡点，一般富氧浓度在26%～31%时为最佳。
2.3 高温空气预热燃烧高温空气预热技术是充分利用加热炉的排烟余热将助燃空气加热到1000℃，甚至更高，使加热炉排烟温度降低到200℃，预热的高温空气可以增大燃烧速率、稳定低热值燃料燃烧。
该技术不仅能提高燃烧速率，还能回收尾排烟气余热，提高热效率。
朱彤、张健等对低热值煤气的高温空气燃烧过程进行了数值模拟，当燃气和助燃空气预热温度由600℃增加到1000℃，炉内最高温度和平均温度分别上升267℃和268℃，有利于低热值燃气稳定燃烧。
赵岩采用空-煤气双预热技术将空气预热到600℃以上，煤气预热到450℃以上，预热后的低热值煤气可直接用于加热炉燃烧，实现了低热值煤气的直接利用和废气余热回收。
高温空气预热通常与蓄热燃烧相结合，空气通过换向阀进入高温蓄热体，热能释放给助燃空气，温度提高到接近炉膛温度，由于空气温度在燃气的着火点以上，可以实现稳定燃烧。
2.4 旋流燃烧旋流燃烧是利用气流旋转强化低热值煤气燃烧和组织火焰的燃烧技术，能够有效提高燃烧的强度和火焰的稳定性。
旋转射流除了具有直流射流存在的轴向分速度和径向分速度外，还有一个切向分速度，而且其径向分速度在喷嘴出口附近比直流射流的径向分速度大得多，在强旋转气流作用下，旋转射流的内部建立了一个回流区，不但从射流外侧卷吸周围介质，而且还从内回流区中卷吸介质，在燃烧过程中，从内外回流区卷吸的高温烟气对着火的稳定性起着十分重要的作用。
郭涛通过对高炉煤气燃烧火焰的传播速度、回火、脱火以及旋转射流的研究，研制了高炉煤气双旋流燃烧器，实现了高炉煤气的稳定燃烧。
陈宝明等利用旋流加强空气与低热值燃气的混合，结合蓄热稳燃技术，成功研制了低热值燃气燃烧器，可实现高炉煤气、工业尾气、炭黑尾气等种类的燃气在不配长明火的情况下稳定高效燃烧。
2.5 钝体稳燃钝体稳燃机理是利用烟气在钝体后形成的高温低速回流区作为稳定的点火源。
当空气燃气绕过钝体时，钝体后形成一个稳定的回流区，在回流区内充满回流的高温烟气，使回流区成为内部蓄热体，在回流区外侧与主流之间的区域，是新鲜燃气空气混合物和热回流烟气的湍流混合区，边界上存在较大的径向速度梯度，可燃混合物与高温烟气之间发生强烈的质量、动量及能量交换，可燃混合物就不断被加热而升温，并达到着火温度开始着火。
3 低热值燃气的低氮燃烧技术NOx是NO、NO2和N2O等多种氮氧化物的统称，燃烧产生的NOx以NO为主。
NOx的生成有燃料型（fuel-NOx）、热力型（thermal-NOx）、快速型（prompt-NOx）、N2O-中间体型和NNH型5种机理。
通常认为，燃料气和燃料油往往不含或含有少量的燃料氮，其燃烧过程产生的NOx以热力型为主，但由于低热值尾气来源于不同的化工生产过程，如炭黑生产，其生产过程除生成NOx外，还有HCN、NH3等氮氧化物前驱体的生成，这些前驱体在尾气处理燃烧过程中则可能发生如下式（1-4）所示的反应，既有可能被氧化生成NOx，也有可能成为脱氮的还原剂。
当温度超过1000℃，反应（1）（2）加剧，因此此类燃料型NOx同样需要控制燃烧温度，否则将进一步增加烟气中的NOx含量。
4NH3+5O2→4NO+6H2O （1）4HCN+7O2→4NO+2H2O+4CO2 （2）4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O （3）4HCN+4NO+3O2→4N2+2H2O+4CO2 （4）3.1 低过量空气燃烧低过量空气燃烧是燃烧过程尽可能在接近理论空气量的条件下进行，随着烟气中过量氧的减少，可以抑制烟气中氮氧化物前驱体与O2的反应，这是一种最简单的降低NOx排放的方法，可降低NOx排放15%～20%。
但同时，如果炉内氧含量过低，如低于3%，则有可能导致燃气的不完全燃烧，出口烟气中CO含量或其他可燃物含量增加，降低燃烧效率。
3.2 空气分级燃烧空气分级燃烧技术是将助燃空气分级送入燃烧装置的技术，通常在第一级燃烧区，将助燃空气量减少到总燃烧空气量的70%～75%（相当于理论空气量的80%），使燃料先在缺氧的富燃料燃烧条件下燃烧，过量空气系数α＜1，在降低了燃烧区内的燃烧速度和温度水平的同时，在燃烧区域形成还原气氛，抑制了NOx在第一级燃烧区的生成量。
为了完成燃气燃烧过程，将完全燃烧所需的其余空气送入第二级燃烧区，与第一级“贫氧燃烧”产生的烟气混合，此阶段空气系数α＞1，保证了燃气的燃烬度，同时，由于第一阶段产生的烟气对空气的稀释，局部氧含量降低，有利于降低反应（1）（2）的反应速率。
由于整个燃烧过程所需空气是分两级或多级送入燃烧区域，故称为空气分级燃烧法。
才雷等将空气分级燃烧技术作为降低锅炉NOx排放的主要燃烧控制手段，通过对一次风二次风的给入控制，将烟气出口NOx含量由1164.92mg/m3降低至704.7mg/m3。
3.3 燃料分级技术燃料分级燃烧技术又称为三级燃烧技术或再燃烧技术，空气和燃料都分级送入炉膛，形成初始燃烧区、再燃区和燃尽区。
其原理是利用燃烧中已生成的NO遇到烃根CHi和未完全燃烧产物CO、H2、C和CnHm时，会发生NOx的还原反应，进而降低NOx的排放。
将80%～85%的燃料送入第一级燃烧区，在α＞1条件下，燃烧并生成NOx；其余15%～20%的燃料送入二级燃烧区，在α＜1的条件下形成很强的还原性气氛，使得在一级燃烧区中生成的NOx在二级燃烧区内被还原成氮气，二级燃烧区又称再燃区，在再燃区中不仅使得已生成的NOx得到还原，还抑制了新的NOx的生成；由于可能存在未燃烬的燃料，需在第三级燃烧区送入空气，保证再燃区中生成的未完全燃烧产物的燃尽。
美国John Zink公司利用燃料分级燃烧原理开发了适用于管式加热炉的远距离分级式炉子燃烧器结构及方法的专利技术，与未采用该技术的加热炉相比，可减少28%左右的NOx排放。
3.4 烟气再循环烟气再循环时将一部分低温烟气直接送入燃烧区域，或与一次风或二次风混合后送入燃烧区域，不仅降低燃烧温度，同时也降低了氧气浓度，进而降低了NOx的排放浓度。
美国卡博特公司在炭黑尾气余热锅炉系统中采用了烟气再循环技术对尾排烟气进行了有效控制，当循环烟气量由占总给入气体量的0%、6%增大到39%时，烟气NOx含量由522mg/m3降低为376mg/m3及246mg/m3。