低氮燃烧技术的发展历程

低氮燃烧技术的发展历程

低氮燃烧技术的发展历程 摘要： 到70 年代末和80 年代,低NOx 燃烧技术的研究和开发达到高潮,开发出了低NOx 燃烧器等实用技术。进入90 年代,有关电站锅炉供货商又对其开发的低NOx 燃烧器做了大量的改进和优化工作,使其日臻完善。

为了控制燃烧装置排放的氮氧化物对生态环境的危害,国外从50 年代起就开始了燃烧过程中氮氧化物生成机理和控制方法的研究。到70 年代末和80 年代,低NOx 燃烧技术的研究和开发达到高潮,开发出了低NOx 燃烧器等实用技术。进入90 年代,有关电站锅炉供货商又对其开发的低NOx 燃烧器做了大量的改进和优化工作,使其日臻完善。

纵观低NOx 燃烧技术的发展过程,可大致划分为三代。

第一代低NOx 燃烧技术

这一代措施不要求对燃烧系统做大的改动,只是对燃烧装置的运行方式或部分运行方式做调整或改进。因此简单易行,可方便地用于现役装置,但NOx的降低幅度十分有限。

第二代低NOx 燃烧技术

这一代措施的特征是助燃空气分级送入燃烧装置,从而降低初始燃烧区(也称一次区) 的氧浓度,相应地也降低火焰的峰值温度。属于这一代措施的有现阶段广泛应用于电站锅炉的各种低NOx 空气分级燃烧器。如ABB - CE 公司的整体炉膛空气分级直流燃烧器、同轴燃烧系统(CFS Ⅰ、CFS Ⅱ) 、低NOx 同轴燃烧系统(LNCFS) 及其种类繁多的变异型式、TFS2000 燃烧系统;B&W 公司的双调风旋流燃烧器(DRB、DRB -XCL) ;Steinmuller 公司、德国Babock 公司的各种旋流燃烧器等等。

第三代低NOx 燃烧技术

这一代措施的主要特征是空气和燃料都是分级送入炉膛,燃料分级送入可在燃烧器区的下游形成一个富集NH3 、CmHn 、HCN 的低氧还原区,燃烧产物通过此区时,已经生成的NOx 会部分地被还原为N2 。属于这一代措施是空气/ 燃料分级低NOx 旋流燃烧器和用于切圆燃烧方式的三级燃烧。