[科普中国]-初级燃烧区

煤燃烧分级

为了减少煤燃烧过程中N0x排放，国内外在煤燃烧锅炉上采用了许多方法，空气分级燃烧N0x控制技术就是其中之一。在一般情况下，煤燃烧中空气分级燃烧技术可分为：初级控制技术和二级控制技术。初级控制技术包括低N0x燃烧器技术、空气分级和燃料分级等技术；二级控制技术包括选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)以及两者的结合。初级NOx控制技术的成本相对较低，单独采用时，能减少N0x排放的70%，二级控制技术能达到更好的脱N0x效果。但在安装、操作和维护方面的费用都比初级控制技术高。因此，初级N0x控制技术的发展最令人关注。在国外已应用于许多新型锅炉上。

对于空气分级燃烧，燃烧过程分为：初级燃烧阶段(富燃料一缺氧燃烧阶段)和燃尽阶段(存在“火上空气”)。在初级燃烧区，最佳化学计量比(空气/燃料)为0.7～0.9，停留时间较长时，NOx的生成量较少。1

相关专利专利23公开一种重整方箱炉侧烧高温预热空气强制通风燃烧器，其特征在于：燃烧器设置有两级独立的瓦斯轮，主瓦斯枪位于燃烧器中心，其喷出口与火道砖构成的燃烧道连通，即与初级燃烧区连通，与燃烧器中心连通有助燃空气通道，并设置有调节助燃空气进入量大小的调风蝶阀；二级瓦斯分配环与二级瓦斯源连通，二级瓦斯分配环设置多个二级瓦斯枪并使二级瓦斯枪环绕燃烧器的火道砖外壁布置。采用分级燃烧和烟气回流技术，降低氮氧化物的生成，其具有燃烧充分，节能、环保、高效的特点。另一发明专利4则公开一种燃气轮机的燃烧室，具有初级和次级燃烧区。该燃烧室具有初级气态燃料喷射导管，用于通过第一环形预混合通道向初级燃烧区提供低可燃成分的气态燃料混合物，还具有次级燃料喷射棒，用于通过第二环形预混合通道向次级燃烧区提供低可燃成分的燃料混合物。燃料喷射棒具有空气动力学形状，一列燃料排出口形成在其相对侧面上。一对混合肋片从喷射棒两侧面向外伸出。该肋片在空气流中产生紊流，以保证燃料和空气的充分混合。该肋片具有足够的高度并距燃料排出口有足够远的距离，以使紊流在空气流到达燃料排出口时不会被耗散掉而且肋片下游的再循环区也不会延伸到燃料排出口。这就保证了喷射棒不会充当火焰稳定器，预混合通道内过早燃烧。