低NOx燃烧器

低NOx燃烧器
1、工业用低氮燃烧器
(1)促进混合型低氮燃烧器
其结构如下图所示：
它是美国为阿波罗登月号着陆用发动机而设计的，由于燃料呈细流与空气垂直混合，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，很快被冷却，燃烧温度低。

火焰薄，烟气在高温区停留时间也短。

该燃烧器的特点是负荷变化50%～100%以内，火焰长度基本不变。

氮氧化物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排量小。

适合中小型工业锅炉。

(2)分割火焰型低氮燃烧器
最简单的形式是在喷嘴处开数道沟槽将火焰分割成若干个小火焰，如下图所示：
由于火焰小，散热面积大，燃烧温度降低和烟气在火焰高温区的停留时间缩短，故抑制了氮氧化物的生成，一般可降低40%。

(3)烟气自身再循环型低氮燃烧器
其结构如下图所示：
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，降低燃烧过程氧的浓度，降低燃烧温度，防止局部高温产生和缩短了烟气在高温区的停留时间。

(4)阶段燃烧型低氮燃烧器
最简单阶段型低氮燃烧如下图所示：
是空气进行分段供给。

也有燃料进行分段供给的，其效果比空气分段供给更好些。

(5)组合型低氮燃烧器
组合型就是将上述方式进行组合，一般结构比较复杂。

下图是SNT型低氮燃烧器：
其特征是:燃气从中心供入，空气以强旋转气流在燃气流周围供入。

在强空气旋转气流作用下，加速了燃气与空气的混合，增加了混合均匀性，促进了燃烧反应，防止局部高温的产生，使火焰具有均匀的较低的温度水平。

强烈的混合还可降低过剩空气，可在低过剩空气系数下实现完全燃烧。

空气的旋流，在火道出口产生回流区，形成烟气的自身循环，不仅起到稳定火焰和加速燃烧反应作用，同时降低燃烧区温度和氧气浓度的作用。

比较狭窄的圆柱形火道，可以防止燃气在高温火道内燃烧。

大量燃气流出火道后在火道出口处及炉膛内燃烧，火焰处于炉膛内，散热条件好，燃烧温度有所降低。

氮氧化物的生成实现了多种方法的抑制。

2.民用低氮燃烧器
随着城市燃气的普及和生活水平的提高，家用燃气具增多，排入室内的烟气量也随之增加，其中氮氧化物也随之增加。

不仅污染厨房空气，而且污染居室空气。

室内空气的质量对人体健康远比室外重要，特别是对老人、小孩。

近年来国内外对民用燃具低氮燃烧器进行大量研究，主要措施有以下。

(1)阶段燃烧
将燃烧器从中心供入的二次空气分阶段供给火焰的中部、上部，降低氧在火焰高温区的停留时间，从而抑制氮氧化物的生成，如下图所示。

(2)设置火焰冷却体
在火焰高温区安装火焰冷却体，将高温区的热量通过热导或辐射散失掉，使火焰得到冷却，从而抑制氮氧化物生成，如下图所示。

(3)烟气再循环
将部分烟气与燃烧用空气一同被燃气引射进燃烧器。

由于烟气混入燃烧过程，降低了火焰温度及氧的含量，从而抑制氮氧化物的生成，如下图所示。

(4)采用催化或完全预混辐射式燃烧
催化燃烧或全预混燃烧，过剩空气系数小，氧浓度低，同时火焰温度均匀，防止局部高温产生，氮氧化物生成少。

(5)适当选用一次空气系数，也可降低氮氧化物的生成。

理论和时间证明，在降低氮氧化物的同时，往往会导致烟气中CO含量增加
和热效率的降低。

在采取降低氮氧化物措施时，应综合考虑CO、NOx 和热效率三个方面的因素。