燃气真空热水锅炉两种燃烧器燃烧形式的对比

FGR 低氮燃烧器与全预混燃烧器比较

一、低氮燃烧的的原理

1、 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

2、影响温度型NO生成的因素

（1）温度（关键因素）

1000 ?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。

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。

4、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。

二、燃烧器按排放分类 

1、传统的燃气锅炉燃烧器通常的 NOx 排放在 120~150 毫克左右。 

2、燃气锅炉低氮燃烧器通常是指 NOx 排放在 30~80 毫克的燃烧器。 3、NOx 排放在 30 毫克以下的通常称为超低氮燃烧器。 

三、燃气锅炉低氮燃烧器通常基于下列技术 

1. 电子比例调节和氧含量控制技术来精确控制氧含量；

 

2. FGR 烟气再循环技术来降低火焰温度和氧含量； 

3. 全预混的表面燃烧技术来降低火焰温度和实现充分燃烧。 

四、技术分析比较 

1、FGR 超低氮燃烧器：采用烟气回流技术降低烟气温度，抑制氮氧化物生成从而达到排放 要求，现为市面常用主流的成熟技术。 

2、 全预混表面燃烧及水冷预混燃烧方式 表面燃烧超低氮燃烧器通常能够将 NOx 在全火范围内控制到 30 毫克以内， 其优点是 安装简单，不需要 FGR 烟气再循环管道；其主要缺点是需要定期更换滤空器，加大了维护 工作量、同时氧含量在 7%左右，降低了部分燃烧效率，增大耗气量。 

3、尾氧含量 充分燃烧的极限过剩空气系数为大约 1.1, 对应的理论尾氧含量为大约 2%. 更高的尾氧含量 通常意味着燃烧器效率的降低。理想的燃烧器尾氧含量可以控制在 3.5%以内；全预混燃烧 的燃烧器的尾氧含量通常在 7%左右，相对于 3.5%的尾氧含量，意味着产生相同的热量，需要多耗费大约 6~8%的天然气。对于天然气消耗量大的业主，选择一款尾氧含量低的燃烧器 对于降低运行成本至关重要。 

五、结论：

1、全预混全称是预混表面燃烧及水冷预混、面世时间短、有待市场检验、国内很多地 区对预混燃烧及水冷预混燃烧器已提出安全提示。 

2、FGR 是从欧美引进来的低氮燃烧技术。已有 40 多年历史了、安全、稳定、目前国内 知名锅炉生产企业都在运用、成熟可靠。