低氮燃?xì)馊紵骷夹g(shù)結(jié)構(gòu)分析
燃燒過程中產(chǎn)生的 NOx主要包括燃料型、熱力型和快速型 3 種。對(duì)于氣體燃料，由于燃料中的氮很少，燃?xì)馊紵a(chǎn)生的 NOx 主要為快速型和熱力型。從降低熱力型和快速型 NOx 的角度出發(fā)，合理優(yōu)化燃料與助燃空氣的混合過程，控制爐膛局部高溫是燃?xì)獾偷紵暮诵募夹g(shù)。

目前，低氮燃?xì)?span style="transition-duration: 0.3s; transition-property: all;">燃燒器一般采用分級(jí)分段燃燒、濃淡燃燒等技術(shù)，雖然在一定范圍內(nèi)也能降低NOx 生成量，但不能滿足現(xiàn)有環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)[3]。新型低氮燃?xì)?span style="transition-duration: 0.3s; transition-property: all;">燃燒器在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，融合了亞音速超混合、強(qiáng)弱旋流對(duì)沖動(dòng)力學(xué)[4-5]（圖 1—圖 3）等最先進(jìn)的超低氮燃燒技術(shù)，一方面使得燃料與空氣混合充分、消除爐膛局部高溫區(qū)，縮短煙氣在高溫區(qū)停留時(shí)間；另一方面增強(qiáng)燃燒穩(wěn)定性，為增加煙氣外循環(huán)技術(shù)提供了有利保障。為了滿足燃?xì)忮仩t NOx 排放質(zhì)量濃度低于30 mg/m3 的標(biāo)準(zhǔn)，在現(xiàn)有低氮燃燒器基礎(chǔ)上必須增加煙氣再循環(huán)技術(shù)，才能實(shí)現(xiàn)燃?xì)忮仩t排放標(biāo)準(zhǔn)。煙氣再循環(huán)將鍋爐尾部低溫?zé)煔馑腿氲街伎諝庵?，與助燃空氣充分混合后參與燃燒，可以有效降低助燃空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，從而降低混合初期燃燒劇烈程度及爐內(nèi)燃燒溫度，最終達(dá)到降低爐內(nèi)熱力型 NOx 生成的效果。

考慮到煙氣再循環(huán)作用以及對(duì)燃燒穩(wěn)定性帶來的影響，新型低氮燃?xì)馊紵髟O(shè)計(jì)使得氣體燃料在喉口斷面成面式分布，燃燒火焰沿徑向、軸線從內(nèi)到外層層支撐，具備超強(qiáng)燃燒穩(wěn)定性，克服了現(xiàn)有低氮燃?xì)馊紵髟谠黾訜煔庠傺h(huán)后所產(chǎn)生的燃燒效率偏低、火焰不穩(wěn)定的問題，并可以有效將 NOx 排放質(zhì)量濃度控制在 30 mg/m3以下。新型低氮燃燒器配合煙氣再循環(huán)主要在保證燃燒穩(wěn)定的情況下，降低助燃空氣氧體積分?jǐn)?shù)，燃燒器喉口區(qū)域燃燒劇烈程度降低，使得燃料一部分沿爐膛深度退后燃燒，拉長(zhǎng)了火焰長(zhǎng)度，可以充分利用爐膛空間來降低火焰溫度，從而抑制熱力型NOx生成。