三種能達(dá)成低NOx排放的燃燒方式比較

1、三種能達(dá)成低NOx排放的燃燒方式比較鄭柏清，尹顯錄，馬學(xué)峰（廣州迪森家用鍋爐制造有限公司） 摘要：為了達(dá)成低NOx排放，目前有三種燃燒方式，即：濃淡燃燒、水冷燃燒、全預(yù)混燃燒。 關(guān)鍵詞：NOx；濃淡燃燒；水冷燃燒；全預(yù)混燃燒1引言燃?xì)馊紵^程中生成的氮氧化物主要是NO及NO2，統(tǒng)稱為NOx。NO能使人中樞神經(jīng)麻痹并導(dǎo)致窒息死亡，N2O會造成哮喘和肺水腫，破壞人的心、肺、腎及造血組織的功能喪失，其毒性比NO更強(qiáng)。無論NO、NO2或N2O，在空氣中的最高允許濃度為5mg/m3。濃度（ppm)影響 1.0聞到臭味 5.0聞到很強(qiáng)烈的臭味 1015眼、鼻、呼吸道受到強(qiáng)烈刺激 501分鐘內(nèi)人體呼吸異常，

2、鼻受到刺激 80 35分鐘引起胸痛 100150人在3060分鐘就會因肺水腫死亡 200以上人瞬間死亡本文就壁掛爐就采用不同的燃燒方式，排放物中的NOx中的生成機(jī)理進(jìn)行了分析。2濃淡燃燒濃淡燃燒技術(shù)是低NOx燃燒技術(shù)之一，為了抑制氮氧化物的生成，它將火焰分為兩種，一種是燃?xì)庠谳^濃的條件下燃燒的濃火焰，另一種是在燃?xì)廨^淡的條件下的淡火焰。濃火焰燃燒形成為部分預(yù)混式燃燒，淡火焰燃燒形式為全預(yù)混式燃燒。較部分預(yù)混燃燒相比，全預(yù)混燃燒溫度場分布更均勻，一次空氣系數(shù)足夠大的全預(yù)混燃燒反應(yīng)溫度低，消除了局部高溫，破壞了溫度型氮氧化物生成的條件，從而使氮氧化物的生成受到抑制。同時(shí)全預(yù)混燃燒的火焰較短，燃燒過

3、的煙氣擴(kuò)散到濃焰燃燒區(qū)內(nèi)，使?jié)饣鹧娴亩稳紵难鯕鉂舛冉档?，?dǎo)致火焰溫度較低，較低的燃燒溫度和較小氧氣濃度，導(dǎo)致濃火焰生成的氮氧化物也受到抑制。 現(xiàn)以美的24kW濃淡燃燒熱水器為例，分析其NOx的含量及熱工性能：類別NOx排放量(=1）CO排放量(=1）熱效率（溫升40K)濃淡燃燒(24kW) 25PPm 38PPm 91%NOx排放量符合GB6932-2001中的5級標(biāo)準(zhǔn)，熱效率達(dá)到2級能效標(biāo)準(zhǔn)3水冷燃燒水冷燃燒采用直立式結(jié)構(gòu)，相對于水平式普通大氣式燃燒器，可燃混氣從下部向上流動，直至火孔口被點(diǎn)燃，其流動方向變化不大，燃燒器的流動阻力小，易獲得較大的一次空氣系數(shù)。水冷燃燒器火孔面積是普通大氣

4、式燃燒器的5倍以上，噴嘴直徑縮小30%以上，因此也獲得了較大的一次空氣系數(shù)，達(dá)到1.61.8。根據(jù)理論分析，一次空氣系數(shù)加大，空氣量的增加導(dǎo)致燃燒溫度急劇下降，有效地抑制了NOx的生成。 現(xiàn)以迪森18kW水冷燃燒冷凝壁掛爐為例，分析其NOx的含量及熱工性能：類別NOx排放量(=1）CO排放量 (=1）熱效率（60/80)熱效率（30/50)水冷燃燒(18kW) 10.5mg/m3 58PPm 96.1% 105.3%NOx排放量符合GB25034-2010中的5級標(biāo)準(zhǔn)，熱效率達(dá)到1級能效標(biāo)準(zhǔn)4全預(yù)混燃燒全預(yù)混燃燒，顧名思義就是：將燃燒所需空氣全部混入燃?xì)庠龠M(jìn)行燃燒。其特點(diǎn)是：燃燒速度快，火焰很

5、短甚至看不出。容積熱強(qiáng)度高，1002000x106kJ/m3.h?？諝膺^剩系數(shù)?。?1.051.10），燃燒溫度高。燃?xì)馀c空氣全預(yù)混，火焰?zhèn)鞑ツ芰?qiáng)，但由于溫度高，容易回火。熱效率高，40%的燃燒熱以輻射傳熱。燃燒器的形式有：陶瓷板紅外線燃燒器、金屬纖維全預(yù)混燃燒器、金屬板式全預(yù)混燃燒器。 現(xiàn)以迪森32kW全預(yù)混冷凝壁掛爐為例，分析其NOx的含量及熱工性能：類別NOx排放量(=1）CO排放量(=1）熱效率（60/80)熱效率（30/50)全預(yù)混燃燒(32kW) 36.25 mg/m3 94PPm 96% 103.7%NOx排放量符合GB25034-2010中的5級標(biāo)準(zhǔn)，熱效率達(dá)到1級能效標(biāo)準(zhǔn)5結(jié)論以上三種燃燒方式均能達(dá)成低NOx排放，但又各有特點(diǎn)類別NOx排放量成本工藝性壽命濃淡燃燒 多 中 中等 中水冷燃燒 少 低 簡易 長全預(yù)混燃燒 中 高 復(fù)雜 短綜合各種因素，為了達(dá)成低NOx排放，采用水冷燃燒的方式是一種不錯(cuò)的選擇。參考文獻(xiàn)： 1張寧，黎彥民，