扩散燃烧与全预混燃烧

低NOX燃烧器
二、影响温度型NO生成的因素 1. 温度（关键因素） 1500 º C以上开始生成NO，随着温度上升，NO剧增。 2. 烟气停留时间 烟气停留时间长，特别是在高温 下停留时间长，NO生成量增加。
低NOX燃烧器
3. 过量空气系数 α
α 影响 O2浓度和燃烧温度。当 α 接近 1 时，NO生成量最大。因为当 α 远小于 1时，燃料过浓，[O]不易 与N2生成NO；而当α 远大于 1时， 燃烧温度降低，NO也减少。
低NOX燃烧器
三、控制温度型NO生成的方法
1. 降低燃烧温度水平； 2. 降低氧气浓度，在浓燃料下燃烧； 3. 缩短烟气在高温区内停留时间； 4. 使燃烧在远离 α=1的条件下进行。
低NOX燃烧器
（一）分段燃烧法
空气分段或燃料分段。降低火焰平均温度和峰值温度，降低NO。
空气分段燃烧器
（二）浓淡燃烧法

低NOX燃烧器

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（3）烟气再循环
部分烟气循环与新鲜燃气混合，降低燃烧温 度，因而降低NO；同时利于着火。
全预混式燃烧
一、特点 1. 燃烧速度快，火焰很短甚至看不出 2. 容积热强度高 100-200×106kJ/m3· h （3-6×104kW/m3） 3. 空气过剩系数小（α=1.05-1.10）， 燃烧温度高 4. 燃气与空气全预混，火焰传播能力强， 但由于温度高，容易回火 5. 热效率高， 40%的燃烧热以辐射传热 二、燃烧器形式 陶瓷板红外线燃烧器 金属纤维全预混燃烧器 金属板式全预混燃烧器
全预混式燃烧
设多孔均流板使头部火孔的混气压力和流量均匀，防止回火。
图：多孔金属板式全预混燃烧器的温度分布（数值模拟）
全预混式燃烧
试验结果
28kW的冷凝式壁挂炉上安装平板式全预混燃烧器； 12T天然气，压力 2kPa 在高、低热负荷下都能稳定燃烧， 热负荷%：93.6-98.6% 热水产率：95.9-99.1% 热效率： 100-105% 排烟温度 40-50℃ 烟气中CO = 189-315 ppm NOX ≈15 ppm
淡火焰为全预混，火焰较短；浓火焰空 气不足，火焰拉长；减缓发热速率，使总 的火焰温度下降。由于两侧空气的挤压作 用，使火焰向内侧倾斜，浓火焰会加热淡 火焰的烟气，使燃烧温度降低。
低NOX燃烧器
低NOX燃烧器
浓淡燃烧法热水器，常有2种方式，通过改变引射器 和火排形式来实现。

1. 第一种方式：浓淡火排交叉，奇数火排上进行浓燃烧， 偶数火排上进行淡燃烧，两者平行交替。称为浓淡火排。 2. 第二种方式集浓淡燃烧于单独一个火排上，即在一个火 排的某些火孔上进行浓燃烧，而另外一些火孔上进行淡 燃烧，浓、淡火孔交替分布。第二种技术比较复杂，第 二种方式为浓淡火孔。
低NOX燃烧与全预混燃烧
低NOX燃烧器
一、 NOX生成机理
燃气燃烧生成的NOX主要是NO，反应： O2 + N2 = 2NO － 180kJ 烟气中NOX来源于空气及燃料中N， 在高温下生成，造成污染。 烟气中NOX的种类： （1）热力型（温度型）NOX：空气及 燃料中N，在高温下生成； （2）快速型NOX：碳氢化合物燃烧， 当燃料过浓时在反应区会快速生 成NO。 （3）燃料型NOX：煤中氮化物热分解 和氧反应生成NO。 燃气燃烧生成主要是热力型NOX