北京哈宜低氮燃烧技术

低氮燃烧技术
低氮燃烧技术是一种有效的低NOx燃烧技术，运用空气分级燃烧原理对传统的煤粉炉燃烧系统进行综合改造不仅可以有效地降低NOx的排放量，还可以适当地保持其较好的经济性。

为了控制燃烧过程中NOx的生成量可采取的措施有：（1）降低过量空气系数和氧气浓度，使煤粉在缺氧条件下燃烧；（2）改善锅炉配风系统，降低燃烧过程中的NOx生成量；（3）增加一个或多个低NOx燃烧器，采用再燃技术。

燃烧区的氧浓度对各种类型的NOx生成都有很大影响。

将过量空气系数适当降低（不影响锅炉正常燃烧），燃烧区处于“微过氧燃烧”状态时，对抑制在该区中NOx的生成量有明显效果。

根据这一原理，在不影响锅炉正常燃烧的前提下，应用先进的自动化控制技术结合烟气再循环，适当降低燃烧区的空气量，可降低10-15%左右的NOx生成量。

锅炉的燃烧特性与锅炉结构、燃煤成分、操作要求等因素密切相关，并且存在炉膛出口温度与烟气中NOx含量正相变化的现象。

依据炉膛结构及煤粉燃烧特点，调整合理的配风系统，使燃烧区始终处于沸腾翻滚燃烧状态，加强烟气的搅动和补充足够的氧气，达到强化燃烧的目的，从而降低NOx生成量。

在降低燃烧区的氧浓度和改善锅炉配风系统基础上，增加一个或多个低NOx燃烧器。

通过燃料再燃技术，将燃烧过程分成主燃烧区、再燃区及燃尽区3个区域，把主燃烧区域中生成的NOx在再燃区还原成为分子氮气(N2)以降低NOx排放。

综合应用以上低氮燃烧措施后，可综合降低NOx生成量30％~40%。

低氮燃烧技术在工业炉窑中的推广应用近年来，随着环境保护意识不断加强，低氮燃烧技术在工业炉窑中的应用得到了广泛关注。

低氮燃烧技术是指通过优化燃烧过程，减少氮氧化物（NOx）的排放，同时提高燃烧效率，降低能源消耗。

本文将探讨低氮燃烧技术在工业炉窑中的推广应用及其带来的益处。

首先，低氮燃烧技术在工业炉窑中的推广应用对环境保护具有重要意义。

工业炉窑是大气污染的主要来源之一，其中NOx排放是对环境和人类健康造成危害的主要途径之一。

通过采用低氮燃烧技术，可以有效减少燃烧过程中生成的各类氮氧化物，降低大气中的污染物含量，改善城市环境质量，保护生态系统的健康。

其次，低氮燃烧技术的推广应用对工业炉窑运行成本具有积极影响。

通过引入低氮燃烧技术，在保证燃烧效率的同时，减少了燃料的消耗量，节约了能源资源，降低了能源成本。

此外，低氮燃烧技术还能减少燃烧过程中的废弃物产生，减少废弃物处理的成本，进一步降低了工业炉窑运行成本。

第三，低氮燃烧技术的推广应用对提升工业炉窑产品质量有重要作用。

在工业生产中，燃烧过程对产品的质量有着直接的影响。

采用低氮燃烧技术可以提高燃烧稳定性和温度分布均匀性，减少燃烧产物中的有害物质，确保产品质量的稳定和可靠。

此外，低氮燃烧技术还可以促进工业炉窑的节能减排。

随着能源和环境问题的凸显，工业炉窑行业开始重视节能减排。

低氮燃烧技术的应用可以通过提高燃烧效率和降低燃料消耗，减少CO2等温室气体的排放。

这对于应对全球气候变化和减缓温室效应具有积极意义。

然而，低氮燃烧技术在工业炉窑中的推广应用仍然面临着一些挑战。

首先，要采用低氮燃烧技术需要进行新系统的投资和改造，这对于一些老旧的工业炉窑来说是一项庞大的工程。

其次，低氮燃烧技术的应用需要配套的空气预热和燃烧控制系统，这对于传统的工业炉窑来说需要进行相应的改造和升级。

最后，低氮燃烧技术应用的成本问题也是一个需要解决的难题。

目前，低氮燃烧技术的发展相对较新，相关设备和材料的生产成本较高，这增加了工业炉窑企业推广应用的经济压力。

工业锅炉天然气燃烧器降低氮氧化物排放的工艺《工业锅炉天然气燃烧器降低氮氧化物排放的工艺》工业锅炉在生产过程中广泛使用天然气作为燃料，然而燃烧天然气会产生大量的氮氧化物（NOx），其中包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2），这些氮氧化物对环境和人体健康造成不良影响。

为了减少工业锅炉NOx的排放，研究人员开发出了多种工艺和控制技术。

1. 低氮燃烧技术：低氮燃烧技术是目前应用较为广泛的NOx降低技术之一。

通过改变燃烧过程中的燃料燃烧方式，如控制燃烧器的供气速度、氧气浓度和燃烧温度等参数，可以降低氮氧化物的生成。

合理设计燃烧器结构，使燃气与空气充分混合，并增加燃烧的均匀性和稳定性，可以有效减少NOx的排放。

2. 反应器添加剂技术：反应器添加剂技术是通过向工业锅炉燃烧器中添加一种或多种具有催化作用的物质，以促进氮氧化物的还原反应。

常见的添加剂包括氨和尿素等，它们可以与NOx反应生成氮气和水蒸气，从而降低排放。

这种技术可以有效地降低NOx的浓度，但需要设计和维护反应器，投入成本较高。

3. 煤粉燃烧技术：煤粉燃烧技术是通过将燃烧器升级为煤粉燃烧器，然后将天然气替换为煤粉作为燃料。

与天然气燃烧相比，煤粉燃烧可以降低NOx的排放。

这是因为煤粉中含有一些具有还原作用的物质，如硫和钙等，可以与NOx发生反应，降低其浓度。

然而，这种技术需要对锅炉进行改造和增加煤粉供应系统，增加了成本和运营难度。

综合来看，降低工业锅炉天然气燃烧器的氮氧化物排放是一项具有挑战性的任务。

通过合理选择适用的技术和控制策略，可以有效地减少NOx的排放。

然而，每种技术都有其局限性和适用条件，需要根据实际情况进行选择和优化。

对于工业锅炉厂家和运营者而言，应在满足环保要求的前提下选择合适的降低氮氧化物排放的工艺，为环境保护和可持续发展做出贡献。

目前国内流行的低NOx燃烧技术用改变燃烧条件的方式来降低NOx的排放，统称为低NOx燃烧技术。

在各类降低NOx排放的技术中，低NOx燃烧技术采纳最广、相对简单、经济而且有效。

目前要紧有以下几种：1. 低过量空气燃烧程尽可能在接近理论空气量的条件下进行，随着烟气中过量氧的减少，能够抑制NOx的生成。

这是一种最简单的降低NOx排放的方式。

一样可降低NOx排放15－20%。

但如炉内氧浓度太低（3%以下），会造成浓度急剧增加，增加化学不完全燃烧热损失，引发飞灰含碳量增加，燃烧效率下降。

因此在锅炉设计和运行时，应选取最合理的过量空气系数。

2 .空气分级燃烧是将燃料的燃烧进程分时期完成。

在第一时期，将从主燃烧器供入炉膛的空气量减少到总燃烧空气量的70－75%（相当于理论空气量的80%），使燃料先在缺氧的富燃料燃烧条件下燃烧。

现在第一级燃烧区内过量空气系数α＜1，因此降低了燃烧区内的燃烧速度和温度水平。

因此，不但延迟了燃烧进程，而且在还原性气氛中降低了生成NOx的反映率，抑制了NOx在这一燃烧中的生成量。

为了完成全数燃烧进程，完全燃烧所需的其余空气那么通过布置在主燃烧器上方的专门空气喷口OFA（over fire air）――称为"火上风"喷口送入炉膛，与第一级燃烧区在"贫氧燃烧"条件下所产生的烟气混合，在α＞1的条件下完成全数燃烧进程。

由于整个燃烧进程所需空气是分两级供入炉内，故称为空气分级燃烧法。

弥补了简单的低过量空气燃烧的缺点。

在第一级燃烧区内的过量空气系数越小，抑制NOx的生成成效越好，但不完全燃烧产物越多，致使燃烧效率降低、引发结渣和侵蚀的可能性越大。

因此为保证既能减少NOx的排放，又保证锅炉燃烧的经济性和靠得住性，必需正确组织空气分级燃烧进程。

级燃烧方式改造现有煤粉炉，应付前墙或前后墙布置燃烧器的原有炉膛进行改装，将顶层燃烧器改作"火上风"喷口，将原先由顶层燃烧器送入炉膛的煤粉中形成富燃料燃烧，从而NOx生成。

低氮燃烧技术原理
低氮燃烧技术，是指在燃烧过程中将NOx的产生控制在一定范围内的一种技术。

对于燃煤锅炉，低氮燃烧主要是指减少燃料中的氮化合物的生成量。

燃烧过程中，生成的NOx有两种形态：一种是NOX，一种是氮氧化物。

当燃烧器中的空气过剩系数与燃料种类、负荷、煤种等因素相匹配时，NOX就会很低；当燃烧过程中存在高温区时，温度较高时，燃料中氮化合物被氧化成氮氧化氮，这样NOX就会急剧升高；当燃烧过程中存在还原性气氛时，燃料中的氮氧化合物被还原成氮气；当燃烧器结构设计不合理，空气过剩系数过大或燃料种类与负荷不匹配时，燃烧器中的氧气过量系数过小，这时燃烧反应生成的氮氧会以NOX形式向空气中逃逸。

为减少NOX排放，国内外均采用降低燃料氮化合物生成量的方法来控制锅炉的NOx排放。

主要措施是优化燃烧过程、改进空气系统及改善燃烧条件等。

1.合理选择燃料及负荷
合理选择燃料是控制锅炉NOx生成量的有效途径。

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烟台龙源电力技术股份有限公司公司是国电集团旗下的环保企业，具有明显渠道优势。

据相关数据统计，其承揽的项目总量约占低氮燃烧改造市场40%的份额，目前经其改造后，NOx的含量稳定在200mg/m3以下。

公司拥有完全自主知识产权的煤粉锅炉等离子体无燃油点火技术、等离子体双尺度低氮燃烧技术及多项专有技术，先后两次获得“国家科学技术进步二等奖”，技术水平和业务规模均处于行业领先地位。

龙源技术以国家节能减排产业政策为导向，立足煤粉燃烧和火力发电综合节能技术领域，专注于以先进的技术和优质的服务为用户和社会创造经济效益和社会效益。

汉能(上海)实业有限公司公司是引进、吸收美国先进“超混合低氮”清洁燃烧技术，基于涡轮发动机技术原理，专业从事低氮燃烧技术研究、生产以及各行业应用的高科技术新材料企业，公司在上海设立了亚洲研发中心、低氮燃烧技术实验平台和数字仿真燃烧(CFD)设计中心，为锅炉、电站锅炉、烘干、特种燃烧、煤炭气化、石油化工、医药、食品、冶金、炼油、各工业生产线等使用化石能源和工业类副产气领域提供低NOX燃烧技术服务。

西安热工研究院有限公司公司是我国电力行业国家级热能动力科学技术研究与热力发电技术开发的机构。

公司专利有新型低NOx燃烧器——DSB燃烧器，其技术特点主要有：具备一般低NOx旋流燃烧器的特点：双调风;燃烧器内部实现一次风稀相向二次风扩散;多种调节手段，以适应各种炉膛、煤质和燃烧工况;内外二次风量比例可调节等。

此外，此技术还具备NOx控制效果好，煤种适应性和燃烧稳定性好等优点。

北京国电龙高科环境工程技术有限公司公司是中国低氮燃烧技术和产业发展的引领者。

公司研制出的风控(风包粉系列) 浓淡煤粉燃烧技术和立体分级低氮燃烧技术，在同时取得稳燃性能好，燃烧效率高，低NOx排放，防止结渣并控制高温腐蚀的综合效果方面，属国际领先水平，成为国内主流煤粉燃烧技术。

在国内，已被所有大型锅炉制造厂用于新建机组，并被电力公司在79余个电厂150余台锅炉上应用;在国外，国际知名的能源企业(英国的斗山巴布科克)和电力公司(美国的Alliant Energy)已经开始使用该技术。

低NO x燃烧技术在高井发电厂的应用北京大唐高井发电厂（北京100041）祖兴利刘德光摘要：根据燃煤锅炉煤粉燃烧过程中NO x生成的机理，以及高井发电厂锅炉燃烧设备的实际情况，着重阐述了高井发电厂1—4号炉低NO x燃烧器的设计、安装、使用及低NO x排放达标情况。

关键词：环保NO x排放量燃烧器煤粉燃烧一、引言众所周知，环境保护工作已成为二十一世纪全球关注的焦点，它不仅涉及到人与自然能否和睦相处，更关系到人类自身的生存与发展问题。

电厂燃煤锅炉对环境污染主要是NO x、SO2和粉尘污染。

大气中的NO x和SO2溶于水后会生成大量酸雨，酸雨不仅毁坏动、植物，导致庄稼颗粒无收，还将导致人类各种疾病的产生，直接危害人类的身体健康。

高井发电厂地处首都北京，环保工作尤其重要。

1999年至今，高井发电厂一直致力于低NO x燃烧器的调研、论证、设计及改造，#1—#4炉已成功地安装了自行研制的低NO x燃烧器，并达到了低于550mg/Nm3的北京市排放标准。

二、低NO x煤粉燃烧技术在锅炉燃烧过程中，主要通过两种形式生成NO x，即高温型NO x和燃料型NO x。

高温型NO x是指空气中的氮在高温下氧化而产生的，炉膛温度高于1500℃时才生成大量的NO x。

固态排渣煤粉炉的炉膛温度一般低于1500℃，煤粉燃烧产生的NO x 中高温型的NO x所占份额不大，一般情况下，高温型NO x只占NO x总生成量的10%—20%，其余80%—90%为燃料型NO x，所以本文主要研究减少燃料型NO x的排放问题。

燃料型NO x是指燃料中含氮有机物在燃烧过程中热裂解产生N、CN、HCN、NH I等中间产物基团氧化生成的。

由于燃料中的热裂解温度低于锅炉燃烧温度（600℃—800℃发生热裂解），燃料型NO x的生成要比分解空气中的N2分子并重新结合成NO x所需的温度要低得多。

热裂解出来的含氮基团紧接着会和O、O2、OH等反应生成燃料型的NO x。

《低氮燃烧国内领先与国际领先系数——探究我国在环保领域的前沿地位》1. 介绍低氮燃烧技术是当前环保领域的热门话题之一。

作为一种可以减少燃烧排放氮氧化物的先进技术，它在全球范围内备受关注。

而我国作为环保领域的重要参与者之一，其在低氮燃烧技术方面的成就备受瞩目。

本文将从国内领先和国际领先两个方面来探讨低氮燃烧技术在我国的发展现状，以及我国在该领域的前沿地位。

2. 低氮燃烧技术的必要性低氮燃烧技术是指在燃烧过程中减少氮氧化物排放的一种技术。

随着工业化进程的加快和能源消费的增加，大量工业废气的排放对环境造成了严重的影响。

氮氧化物作为主要的大气污染物之一，其排放量已成为环保领域亟待解决的问题。

低氮燃烧技术的研发和应用具有重要的现实意义。

3. 国内领先系数在国内，低氮燃烧技术的研究和应用始于上世纪90年代。

经过多年的努力，我国在该领域取得了显著的成绩。

在火电厂的燃煤锅炉中，低氮燃烧技术的应用已成为行业标准。

国内一些知名企业也开发出了一系列低氮燃烧锅炉产品，其技术指标达到了国际先进水平。

政府对低氮燃烧技术的支持和鼓励也为其在国内的推广和应用提供了有力保障。

4. 国际领先系数在国际上，低氮燃烧技术的研究和应用也在不断取得新突破。

欧美发达国家在该领域拥有很强的技术实力，一些国际知名企业也在低氮燃烧技术领域占据着领先地位。

然而，我国在低氮燃烧技术方面的进步也不可小觑，一些国际性大型工程项目中，我国自主研发的低氮燃烧设备成功应用，并取得了良好的效果。

这些成果为我国在国际低氮燃烧技术领域的竞争提供了有力支撑。

5. 个人观点和理解低氮燃烧技术的国内领先与国际领先系数，是一个需要全面而深入地评估和探讨的复杂课题。

从技术研发、产品性能、市场应用以及环保效益等多个层面来看，我国在低氮燃烧技术方面已经取得了令人瞩目的成绩。

我们也应看到国际上一些发达国家在该领域的技术实力和市场占有率。

在未来，我国需要进一步加大对低氮燃烧技术的研发投入，提高自主创新能力，不断提高产品质量和技术含量，以在国际低氮燃烧技术领域取得更大的话语权和竞争优势。

一．低氮燃烧技术前言伴随着我国火力发电行业的快速发展，火电厂氮氧化物的排放量迅速增加。

2003—2007年5年间，我国火电厂装机容量增长了91.3%，煤耗量增长了65.6%，火电氮氧化物排放量增加了近40.6%，2007年火电氮氧货物排放量约占全国排放总量的35%～40%。

据预计，“十二五”期间火电厂氮氧化物的排放总量将由2010年的1050万吨增加到1200万吨。

针对上述形式要求，北京哈宜节能环保科技开发有限公司研发的电站燃煤锅炉污染减排技术—低氮燃烧技术，采用立体分级低氮燃烧，在使用一般煤质的情况下，可减少氮氧化物排放35％～55％，达到国际先进水平，实现减排目标。

1、降低NOx排放量主要技术措施：选取合适比例（不同煤种）的SOFA风率高位偏异布置，实现双向分级燃烧；浓淡燃烧技术，使燃烧器浓淡两相化学当量比都处于低NOx区域；降低主燃烧器区域峰值温度；通过组织垂直与水平方向的空气分级和水平方向的燃料分级立体化燃烧技术系统，是解决我国电站锅炉节能减排的关键技术，尤其适合我国境内的煤质。

这项技术对解决我国燃煤电站锅炉污染问题具有非常重大的意义。

此技术系统在实现减排氮氧化物的同时，还具有提高燃烧效率、降低烟温偏差、减轻（或防止）结渣和高温腐蚀等作用，具有极强的操作性和现实应用性。

（1）立体化燃烧技术（墙式切圆燃烧器）广泛的煤种适应性：褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤；技术特点：立体化燃烧技术大幅降低NOx排放量和优化其他技术指标；能最大限度地合理利用炉膛空间，有利于充分燃烧，降低未燃碳损失；炉膛内温度场更加均匀，并且温度水平适中，能有效降低NOx的排放,同时使锅炉水循环更加可靠；上炉膛水平烟道温度分配均匀，炉膛出口烟温偏差只有普通四角燃烧的75%，保护高温过热器和再热器；燃烧器出口具有较大均等的空间,气流不易受到水冷壁的影响造成贴墙,从而有利于防止水冷壁的结渣；煤粉气流受水冷壁水冷程度要大大小于角式切圆燃烧,从而强化煤粉气流的着火特性、增加低负荷稳燃的能力；着火点易于调节，煤种适应性强；（2）墙式燃尽风系统用途：最大限度地降低NOx的排放量、最大限度地提高燃烧效率；适用燃烧系统：正方形或准正方形的煤粉燃烧锅炉（所有切园燃烧锅炉和墙式燃烧锅炉；布置方式：四面墙上（或角上）切圆（或对冲）布置；原理：布置在墙上（或角上），提高了燃尽风的穿透深度和扰动，在燃烧的后期提高风粉的混合速度，在降低NOx排放量的同时提高燃烧效率；（3）同时水平、垂直方向摆动的二次风燃烧器普通燃烧器的二次风只能单独地水平摆动或垂直摆动，作用受限。

燃⽓锅炉低氮燃烧技术介绍
⼀、氮氧化物来源
烟囱排放的氮氧化物由约95～97%的NO和3～5%的NO2所组成。

由于空⽓本⾝氮的重量占四分之三以上，所以空⽓辅助燃烧是形成NOx的最基本因素。

燃⽓锅炉NOx有三种不同的⽣成机理，其中热⼒型NOx由燃烧空⽓中的N2在⾼温下氧化⽽成，是⽬前⼤⽓污染中氮氧化物的主要来源。

⼆、我国氮氧化物排放标准
遵循最严格的北京地区新标。

2017年4⽉1⽇起，北京《DB11 139-2015锅炉⼤⽓污染物排放标准》开始执⾏国内极严的排放标准，在⽤锅炉：≤80 mg/m3新建锅炉：≤30 mg/m3
三、低氮燃烧技术
低氮锅炉是在普通锅炉的基础上升级⽽成，与传统锅炉相⽐，低氮锅炉主要采⽤各种燃烧优化控制技术，降低燃烧温度，从⽽降低NOx排放，轻松实现NOx 排放⼩于80mg/m3，甚⾄有些低氮锅炉NOx排放可低⾄30mg/m3。

北京医药研究所4吨低氮燃⽓蒸汽锅炉运⾏现场
1、⼤炉膛设计，通过设计科学合理的炉膛尺⼨，充分燃烧，降低中⼼⽕焰温度，减少氮氧化物的排放。

2、低氮燃烧器+FGR烟⽓再循环技术，将锅炉尾部的烟⽓，经烟⽓管道吸⼊到燃烧机进风⼝，混⼊助燃空⽓后进⼊炉膛再循环。

从⽽降低燃烧区域的温度，同时降低燃烧区域氧的浓度，最终降低热⼒型NOx的⽣成量，达到锅炉尾部烟⽓中的氮氧化物排放低于30mg/m3。

陕西⾷品⼚10吨低氮燃⽓蒸汽锅炉
研发团队不断探索与实践，将超低氮燃烧技术与WNS型锅炉制造技术相结合，⼤炉膛设计加FGR烟⽓再循环技术，NOX排放可达到26mg/m3,满⾜并⾼于国家环保要求。