各類熱工爐窯是(shi)氣(qi)體污(wu)(wu)染排(pai)(pai)放大(da)(da)戶(hu)，其中重要的一項(xiang)污(wu)(wu)染物(wu)就是(shi)NOX。就NOX排(pai)(pai)放量而言，采用低熱值燃料的爐窯由于(yu)燃料燃燒(shao)(shao)溫度(du)低，NOX排(pai)(pai)放濃度(du)低，排(pai)(pai)放量較(jiao)少，且降低潛力有限，而天(tian)然氣(qi)、液化石油氣(qi)等高熱值氣(qi)體燃料，由于(yu)燃燒(shao)(shao)強(qiang)度(du)大(da)(da)，火(huo)焰短，局(ju)部反應劇烈，火(huo)焰溫度(du)高，NOX排(pai)(pai)放指(zhi)標不(bu)易控制。

NOX可分(fen)為(wei)三種類(lei)型(xing)，燃(ran)(ran)燒型(xing)NOX，溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)型(xing)NOX和快速溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)型(xing)NOX。其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)燃(ran)(ran)料型(xing)NOX是(shi)(shi)燃(ran)(ran)料中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)氮(dan)的(de)(de)有(you)機(ji)化(hua)合(he)物在(zai)燃(ran)(ran)燒過程中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)氧化(hua)而生(sheng)(sheng)成的(de)(de)，主要受溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)、過量(liang)(liang)空(kong)氣(qi)(qi)系數和燃(ran)(ran)料含氮(dan)量(liang)(liang)的(de)(de)影(ying)響，溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)型(xing)NOX是(shi)(shi)氮(dan)氣(qi)(qi)在(zai)高溫(wen)(wen)下氧化(hua)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)氧氮(dan)化(hua)物，其(qi)主要受溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)的(de)(de)影(ying)響，當(dang)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)高于1500攝氏(shi)度(du)(du)(du)時，NO生(sheng)(sheng)成反(fan)(fan)應變得十分(fen)明顯，隨著溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)的(de)(de)升高，反(fan)(fan)應速度(du)(du)(du)呈指數規律迅(xun)速增加；快速溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)型(xing)NOX是(shi)(shi)助燃(ran)(ran)空(kong)氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)氮(dan)分(fen)子在(zai)著火初始階(jie)段，與燃(ran)(ran)料燃(ran)(ran)燒的(de)(de)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)間(jian)產(chan)物發生(sheng)(sheng)撞(zhuang)擊，生(sheng)(sheng)成中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)間(jian)產(chan)物HCN和CN等在(zai)經氧化(hua)最后生(sheng)(sheng)成NOX，其(qi)轉化(hua)率取(qu)決(jue)于過程中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)空(kong)氣(qi)(qi)過剩條(tiao)件和溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)水平NOX的(de)(de)生(sheng)(sheng)成原理表明，空(kong)氣(qi)(qi)過剩條(tiao)件和溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)水平，是(shi)(shi)影(ying)響NOX排放量(liang)(liang)的(de)(de)極為(wei)重要的(de)(de)兩個因素(su)。

1.低NOX燃燒器的特點　　　　

從降低燃(ran)燒(shao)反應區的空氣過剩條件和溫度水平(ping)著手進行燃(ran)燒(shao)器結(jie)構的設計，該燃(ran)燒(shao)器有如(ru)下特(te)點。

（1）分級(ji)(ji)燃(ran)燒(shao)：借鑒傳統(tong)低NOX燃(ran)燒(shao)器的技(ji)術(shu)特點，沿用分級(ji)(ji)燃(ran)燒(shao)的結(jie)構設計，空氣(qi)分兩級(ji)(ji)與燃(ran)料擴(kuo)散燃(ran)燒(shao)。

（2）燒(shao)嘴設空氣分配調節翻(fan)板，翻(fan)板角度90.時為中(zhong)間火焰，翻(fan)板角度180.時，封堵部(bu)分第1級助燃空氣，改變空氣分配比例。

（3）爐(lu)氣(qi)回流(liu)：設(she)置(zhi)燃燒回流(liu)區，利用空氣(qi)和燃料的噴射(she)效應，抽吸爐(lu)氣(qi)回流(liu)，沖淡反應區的反應物濃度(du)(du)，降低燃燒溫度(du)(du)。

（4）高(gao)噴口速度(du)：采用(yong)較快的(de)噴口速度(du)，強化(hua)噴射(she)(she)射(she)(she)流(liu)的(de)抽吸效果，同時也拉長反應(ying)區，降低局部區域的(de)反應(ying)強度(du)。

（5）其他輔助(zhu)(zhu)設計：利用獨特的(de)輔助(zhu)(zhu)結構，在調整火(huo)焰(yan)形狀、確保(bao)火(huo)焰(yan)穩定性(xing)的(de)同時(shi)，降(jiang)低反應強度(du)，降(jiang)低局部高溫。

（6）高熱值氣(qi)體燃料(liao)：本燃燒器專為燃燒溫度(du)較高的天然氣(qi)液化(hua)氣(qi)石油氣(qi)等高熱值氣(qi)體燃料(liao)開(kai)發。

2.低NOX燃燒器的性(xing)能(neng)測(ce)試　　　　

根據仿真(zhen)結果，設計2000KW天然氣試驗燒嘴，測(ce)試低(di)NOX燃燒器的(de)性能(neng)指標，　　　　

（1）火焰穩定性　　　　

實驗燒(shao)嘴(zui)(zui)在室溫(wen)條件下(xia)采用火(huo)把點火(huo)或電極點火(huo)，空氣(qi)，天然氣(qi)均為冷態，多(duo)次點火(huo)均能(neng)實現正(zheng)常著火(huo)，點火(huo)著火(huo)后燃(ran)(ran)燒(shao)穩定(ding)(ding)(ding)。正(zheng)常著火(huo)后，燒(shao)嘴(zui)(zui)能(neng)力(li)反復從小到大調試(shi)(shi)和(he)從大到小調試(shi)(shi)，均能(neng)實現穩定(ding)(ding)(ding)燃(ran)(ran)燒(shao)，燒(shao)嘴(zui)(zui)供(gong)熱能(neng)力(li)調節(jie)比大約(yue)10:1.燒(shao)嘴(zui)(zui)小能(neng)力(li)下(xia)，大空燃(ran)(ran)比燃(ran)(ran)燒(shao)，空燃(ran)(ran)比做(zuo)到40:1扔能(neng)實現穩定(ding)(ding)(ding)燃(ran)(ran)燒(shao)。

（2）火焰長度及剛性　　　　

1.額定能力條件(jian)下，火(huo)焰長(chang)度約4.5m　　　　

2.冷空氣助燃條(tiao)件下，火(huo)焰(yan)尾(wei)部略(lve)上(shang)飄、粗壯、熱風條(tiao)件下、燒(shao)嘴火(huo)焰(yan)長度無明顯變化，單火(huo)焰(yan)拉直(zhi)，尾(wei)部無明顯飄散現象。

（3）燒嘴軸向溫度均勻性(xing)　　　　

電(dian)偶插(cha)入深度(du)為100mm，爐膛升(sheng)溫過程中(zhong)：　　　　

1.低溫(wen)(wen)(wen)階(jie)段，軸向各點(dian)限(xian)制溫(wen)(wen)(wen)差50攝(she)(she)氏(shi)(shi)度(du)左(zuo)右，爐(lu)溫(wen)(wen)(wen)升到1200攝(she)(she)氏(shi)(shi)度(du)之后，溫(wen)(wen)(wen)差降到20攝(she)(she)氏(shi)(shi)度(du)左(zuo)右，即爐(lu)溫(wen)(wen)(wen)升高后，爐(lu)體輻(fu)射(she)熱(re)流(liu)(liu)彌補了火焰輻(fu)射(she)射(she)流(liu)(liu)的(de)不均勻性。

2.爐(lu)膛溫度限(xian)制點始終出現(xian)在2.5m處附近，表明該燒嘴火焰高(gao)溫區出現(xian)2.5m處附近，與仿真結果相(xiang)互(hu)印證(zheng)。

（4）NOX的排(pai)放指標　　　　

NOX值(zhi)歲(sui)爐溫(wen)的(de)(de)升高(gao)而升高(gao)，當爐溫(wen)低于1200攝(she)氏(shi)度(du)時，NOX值(zhi)約為(wei)11%，在爐溫(wen)為(wei)1250-1300攝(she)氏(shi)度(du)的(de)(de)常規加熱爐爐溫(wen)范圍內，NOX值(zhi)約11%，與傳統結(jie)構燒(shao)嘴（同等條件下測(ce)試指(zhi)標為(wei)11%相比(bi)，NOX排(pai)放(fang)指(zhi)標下降(jiang)35%。測(ce)試過程中(zhong)，由于空氣過剩系數(shu)的(de)(de)波動和(he)測(ce)量的(de)(de)誤差，部分(fen)區(qu)間數(shu)據存在波動。

3.結論　　　　

針(zhen)對高熱(re)值氣體(ti)燃燒所開發的(de)低NOX燃燒器，經實(shi)驗測(ce)試，燃燒穩定性好，火(huo)焰剛性強，能(neng)力調節(jie)比(bi)大，燒嘴(zui)軸向溫度均勻(yun)性高，具有很好的(de)加熱(re)效果，與此同時，NOX排放實(shi)測(ce)指標(biao)，比(bi)傳統燒嘴(zui)降低了35%左右(you)，環(huan)保(bao)效果效益非常顯著，可在(zai)各類明火(huo)加熱(re)的(de)熱(re)供設備上廣泛應用。