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锅炉低氮改造原理
燃油气锅炉低氮改造的原因和方法
燃油气锅炉指的是燃油、燃气锅炉产品，它能燃烧轻油和重油为燃料也能燃烧天然气、沼气、煤气、液化石油气为燃料。它是目前锅炉的主流产品，是继燃煤锅炉之后使用最多的锅炉，占据着重要地位。
燃油气锅炉是通过燃油气的燃烧器把燃料进行燃烧，使火炬喷射到锅炉炉膛内，在炉膛内进行能量转换，使锅炉中的水进行受热，最终产生出蒸汽或热水的工作过程。燃油气锅炉由于燃烧清洁，所以它是环保锅炉，并且它具有热效率高、智能操作、安装简便、性能可靠等众多优势，是目前用户的首要选择之一。
随着环境政策的加强，大气污染标准进一步提升，普通的燃油气锅炉产品由于锅炉尾气中的氮氧化物含量不符合新型环保标准，所以需要进行改造。那燃油气锅炉为什么要低氮改造呢？
燃油气锅炉低氮改造有两大方面：
一、普通的燃油气锅炉尾气排放时含有大量CO2、NOX等元素，这些统称为氮氧化物（影响环境），它的含量每立方中有150mg的氮氧化物。由于环境标准提高，所以它目前不属于环保锅炉，所以需要进行低氮改造。燃油气锅炉在低氮改造后氮氧化物含量分为三类阶段，锅炉尾气中氮氧化物含量每立方在80mg-150mg之间称为一般低氮低氮改造，属于刚符合环保标准，每立方在30mg-80mg之间的低氮改造属于主要改造方式，每立方在30mg以下的低氮改造属于超低氮锅炉产品。燃油气锅炉低氮改造的主要原因是符合环境政策标准，减少锅炉尾气排放，进一步增强环保性能。
二、燃油气锅炉进行低氮改造的另一个方面就是减少燃料消耗、降低运行成本。对于用户来说，它们使用锅炉产品时最为迫切的就是降低锅炉的运行成本、减少资金开支，而燃气锅炉进行低氮改造可以提高锅炉的热效率、缩短工作时间、降低运行成本。这也是用户进行低氮改造的主要原因之一。
燃油气锅炉进行低氮改造的方式有哪些？
燃油气锅炉进行低氮改造通常有两种方式，一是对锅炉蒸汽进行更换，选择低氮燃油气锅炉产品，这属于一步到位的方式，减少很多流程，但锅炉进行更换会增加资金使用，尤其是使用时间不长的锅炉产品进行更换会造成浪费情况。这种锅炉进行整体更换的多是指大型燃油气锅炉产品。而另外一种方式是通过更换燃烧器来达到低氮效果。也就是说使燃油气锅炉的燃烧器进行更换，选择低氮燃烧器，这样能降低氮氧化物的含量，使锅炉称为低氮产品。这种方式多用于小型锅炉产品。
低氮燃烧器原理
1、阶段燃烧器
根据分级燃烧原理设计的阶段燃烧器，使燃料与空气分段混合燃烧，由于燃烧偏离理论当量比，故可降低氮的生成。
2、自身再循环燃烧器
一种是利用助燃空气的压头，把部分燃烧烟气吸回，进入燃烧器，与空气混合燃烧。由于烟气再循环，燃烧烟气的热容量大，燃烧温度降低，NOx减少。另一种自身再循环燃烧器是把部分烟气直接在燃烧器内进入再循环，并加入燃烧过程，此种燃烧器有抑制氧化氮和节能双重效果。
3、浓淡型燃烧器
其原理是使一部分燃料作过浓燃烧，另一部分燃料作过淡燃烧，但整体上空气量保持不变。由于两部分都在偏离化学当量比下燃烧，因而NOx都很低，这种燃烧又称为偏离燃烧或非化学当量燃烧。
4、分割火焰型燃烧器
其原理是把一个火焰分成数个小火焰，由于小火焰散热面积大，火焰温度较低，使“热反应NO”有所下降。此外，火焰小缩短了氧、氮等气体在火焰中的停留时间，对“热反应NO”和“燃料NO”都有明显的抑制作用。
5、混合促进型燃烧器
烟气在高温区停留时间是影响NOx生成量的主要因素之一，改善燃烧与空气的混合，能够使火焰面的厚度减薄，在燃烧负荷不变的情况下，烟气在火焰面即高温区内停留时间缩短，因而使NOx的生成量降低。混合促进型燃烧器就是按照这种原理设计的。
6、低氮预燃室燃烧器
预燃室是近10年来我国开发研究的一种高效率、低氮分级燃烧技术，预燃室一般由一次风（或二次风）和燃料喷射系统等组成，燃料和一次风快速混合。
在预燃室内一次燃烧区形成富燃料混合物，由于缺氧，只是部分燃料进行燃烧，燃料在贫氧和火焰温度较低的一次火焰区内析出挥发分，因此减少了NOx的生成。
任何一种低氮燃烧技术实质都是对燃烧过程进行管控的技术。根据低氮燃烧器20年的开发使用经验，工业锅炉要实现真正持续可靠的低氮燃烧，仅仅更换或改造燃烧器是不够的，还需要对燃烧管控装置进行升级。
扩展资料
在燃烧过程中所产生的氮的氧化物主要为NO和NO2，通常把这两种氮的氧化物通称为氮氧化物NOx。大量实验结果表明，燃烧装置排放的氮氧化物主要为NO，平均约占95%，而NO2仅占5%左右。
一般燃料燃烧所生成的NO主要来自两个方面：一是燃烧所用空气（助燃空气）中氮的氧化；二是燃料中所含氮化物在燃烧过程中热分解再氧化。在大多数燃烧装置中，前者是NO的主要来源，我们将此类NO称为“热反应NO”， 后者称之为“燃料NO”，另外还有“瞬发NO”。
燃烧时所形成NO可以与含氮原子中间产物反应使NO还原成NO2。实际上除了这些反应外，NO 还可以与各种含氮化合物生成NO2。在实际燃烧装置中反应达到化学平衡时，[NO2]/[NO]比例很小，即NO转变为NO2很少，可以忽略。
NOx是由燃烧产生的，而燃烧方法和燃烧条件对NOx的生成有较大影响，因此可以通过改进燃烧技术来降低NOx，其主要途径如下：
选用N含量较低的燃料，包括燃料脱氮和转变成低氮燃料；
降低空气过剩系数，组织过浓燃烧，来降低燃料周围氧的浓度；
在过剩空气少的情况下，降低温度峰值以减少“热反应NO”；
在氧浓度较低情况下，增加可燃物在火焰前峰和反应区中停留的时间。
减少NOx的形成和排放通常运用的具体方法为：分级燃烧、再燃烧法、低氧燃烧、浓淡偏差燃烧和烟气再循环等。
参考资料来源：百度百科-低氮燃烧器
低氮氧化物燃烧技术这种技术是什么原理？
低氮氧化物燃烧技术是改进燃烧设备或控制燃烧条件，以降低燃烧尾气中NOx浓度的各项技术。影响燃烧过程中NOx生成的主要因素是燃烧温度、烟气在高温区的停留 时间、烟气中各种组分的浓度以及混合程度，因此，改变空气—燃料比、燃烧空气的温度、燃烧区冷却的程度和燃烧器 的形状设计都可以减少燃烧过程中氮氧化物的生成。工业上多以减少过剩空气和采用分段燃烧、烟气循环和低温空气预热、特殊燃烧器等方法达到目的。