降低燃氣燃燒器NOX排放的干式方法

降低低NOx燃燒器中NOX排放的干式方法有哪些？燃燒器廠家小編下面就帶你去詳細了解清楚吧。

1降低氮氧化物排放的必要性

　　氮氧化物即NOx，它是由多種化合物組成的一類物質，主要包括N2O、NO、NO2、N2O3等等。燃燒是NOx產生的主要方式之一，大部分燃燒方式中產生的NO約為90%左右，剩余的10%則以NO2為主。相關研究結果表明，火力發電是空氣中NOx的主要來源，當空氣中的NOx溶于水之后會生成硝酸雨，這種雨會對自然生態環境帶來很大程度的危害，并且酸雨還會對建筑物、工業設備等造成嚴重腐蝕，進而引起巨大的經濟損失。如果人們引用了含有酸性物質的地下水，會對身體健康造成影響。同時，當NOx濃度超標之后，會與人體血液中的血色素相結合由此會導致血液缺氧，進而進氣中樞神經麻痹。近年來，我國在大力發展經濟的同時，對自然生態環境造成了一定程度的破壞，因NOx排放量超標引起的各種環境問題越來越多。為了有效減輕NOx的危害，需要逐步降低NOx的排放量，這已成為我國當前亟待解決的問題之一。

　　2NOx的生成機理及燃氣燃燒器的脫氮技術

　　2.1NOx的生成機理

　　相關研究結果表明，NOx主要有以下幾種生成途徑：

　　2.1.1燃料型NOx。具體是指燃料當中所含有的氮化合物在燃燒過程中發生熱分解，進而氧化生成NOx。

　　2.1.2熱力型NOx。具體是指空氣當中的氮氣在高溫的條件下經過氧化后生成NOx。

　　2.1.3快速型NOx。當燃燒燃燒時，空氣中的氮與燃料當中的碳氫離子團會發生化學反應，由此會快速生成NOx。

　　在上述三種生成途徑當中，快速型所占的比例相對較少，僅為5%左右；當溫度在1600攝氏度以下時，熱力型的生成率非常低，但當溫度超過1600攝氏度后，熱力型的NOx生成速度會急劇增加，并且兩者之間成正比例關系，即溫度越高，NOx的生成率越高。

　　2.2燃氣燃燒器的脫氮技術

　　為了有效降低NOx的排放，經常會采用向燃燒室內注水火勢蒸汽的方法，以此來降低燃燒溫度，從而達到減少NOx的排放量。實踐證明，雖然這種方法可以使NOx的排放量有所降低，但卻會對燃燒的穩定性造成一定的影響，所以該方法現已很少使用；有些電廠采用SCR法來降低NOx的排放，SCR即選擇性催化還原法，它是在催化劑的作用下，將N0和NO2還原成為N2，該過程中基本不會發生NH3的氧化反應，顯著提高了N2的選擇性，并且還大幅度減少了NH3的消耗。但采用該方法時，需要在燃氣燃燒器的排氣中，加裝專門的SCR脫硝裝置，由此使得成本增大；干式低氮燃燒技術簡稱DLN，它的原理是先讓燃燒與較多的空氣相混合，這樣做的主要目的是稀釋燃料，然后再進行低溫度的燃燒，借此來達到降低NOx的目的。由于DLN技術既不會對燃燒的穩定性造成影響，也不會導致生產成本大幅度增加，所以該方法的應用日益增多。

　　3干式燃燒法在燃氣燃燒器降低氮氧化物排放中的應用

　　3.1低氮燃燒器燃燒系統

　　該系統是隨著F級燃氣燃燒器的出現而出現的，其現已成為F級系列燃氣燃燒器的標配。在DLN-2系統的燃燒中，可以使用天然氣作為燃料，也可以使用清油作為燃料。當以天然氣作為燃料時，如果基本負荷小于50%，可采用擴散燃燒模式，若是負荷大于50%，則可采用預混模式。以清油作為燃料時，可以采用擴展模式，但需要注入一定劑量的水或是蒸汽。

　　3.1.1燃燒室。DLN-2的燃燒室為單級，燃燒的過程中僅有一個燃燒區域，每個燃燒室均配備的5個噴嘴。輸入的天然氣有將近90%左右會被注入到預混器當中，空氣則會在噴嘴周圍的管道內與天然氣相混合；經充分混合之后的氣體會從噴嘴中噴向燃燒區域，并進行稀釋低NOx燃燒。在預混器內設計了渦流消除裝置和燃燒導流器，由此能夠進一步提升燃燒的穩定性。剩余10%左右的天然氣，會通過布設在燃燒筒周圍的筒體注入到噴嘴旋流器前的空氣流中，這部分燃料能夠起到控制燃燒室內壓力動態振動的作用。

　　3.1.2運行模式。DLN-2系統的燃燒模式有以下幾種：①一次氣。這種燃燒模式是指燃料僅通向四個噴嘴的擴散通道進行擴散燃燒，常用于燃氣燃燒器點火后轉速達到81%全轉速前的階段；②L-L。這種燃燒模式又被稱之為貧-貧燃燒，具體是指燃料通向四個噴嘴的一次擴散通道和三次預混氣通道。該模式常被用于從81%全轉速到燃燒溫度達到預設溫度階段。③先導預混。若是在燃燒過程中，IGV溫度控制沒有投入，或是預混模式被禁止時，便可在該模式下運行。在先導預混模式中，一、二、三次氣流量的分配為固定不變。④預混。這種模式通常在壓氣機進口抽氣加熱投入為50%基本負荷的條件下使用。

　　3.1.3燃料控制。DLN-2系統的燃料控制主要是按照燃燒溫度及IGV運行控制方式對一、二、三、四次氣的流量分配進行調節。

　　3.2DLN-2.6燃燒系統

　　該系統的燃燒室主要是由以下幾個部分組成：火焰筒、過渡段、燃燒室外殼、端蓋、導流襯套以及噴嘴等。空氣與燃料的混合物經由預混區后，會從噴嘴流入到火焰筒當中，并被置于燃燒室上的點火器點燃。整個燃燒過程所生成的副產物會經由過渡段進入到透平一級噴嘴環。與DLN-2燃燒系統相比，2.6系統取消了二次和三次燃氣的分配閥，采用了全預混的燃燒模式。2.6系統很顯著的特點是在燃燒室的中心軸方向上加裝了第六個噴嘴，它的燃料流量與燃空比可獨立調節，即使將該噴嘴關閉，燃料也不會產生額外一氧化碳的增加。其余的五個噴嘴分成了兩組，一組為2個，一組為三個。此外，2.6系統的全預混模式可分為5種不同的模式，具體為PM1燃燒、PM2燃燒、PM1+PM2燃燒、PM1+PM2+PM3燃燒以及PM1+PM2+PM3+QUAT燃燒。當機組點火啟動之后，直至達到滿負荷運行過程中，各個模式之間可以互相切換。由于2.6系統采用了全預混模式，從而使得燃燒室的結構獲得了簡化，并且整個系統有單一的控制閥進行調節，噴嘴的控制方式也得以簡化。換言之，2.6系統是DLN-2系統的改進升級版，雖然該系統在各方面的性能上都得到了優化，但具體應用中，還應當結合燃氣燃燒器的機型進行選擇。這是因為所選的系統與機型匹配性越高，降低氮氧化物的效果就越好。

　　結論：

綜上所述，在燃氣燃燒器運行的過程中，不可避免地會產生出氮氧化物，它的大量排放會對人體和自然生態環境造成嚴重危害，為此應當在確保燃氣燃燒器正常穩定運行的前提下，盡可能降低氮氧化物的排放量。

本文就燃氣燃燒器降低氮氧化物的干式燃燒方法進行論述，針對不同的機型可以選用相應的DLN燃燒系統。實踐證明，干式燃燒方法能夠顯著燃氣燃燒器的氮氧化物排放量，由此可見，該方法具有一定的推廣使用價值。