[精品]浓淡燃烧技术及其喷嘴催化燃烧技术及应用.doc

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1、浓淡燃烧技术及其喷嘴催化燃烧技术及应用1、浓淡燃烧技术及其喷嘴（1）工业炉及锅炉上的应用浓淡燃烧技术是在一台炉内将数个烧嘴分成两组，一组为燃料过剩即02不足（浓）而抑制NO的生成量:另一组为燃料不足即空气过剩（淡），降低火焰温度而抑制NO的生成，两组烧嘴的燃烧产物在炉内互补达到完全燃烧所要求的总的空气系数.在燃气炉上使用效果很好，与一般烧嘴相比，NO生成量可降低20%〜40%。另外也可以在采用Y型空气（蒸汽）雾化喷嘴时，在头部相问或上下不同的配给燃料/空气喷射形成浓淡型喷嘴，多股火焰相会既可降低NO,又保证完全燃烧。（2）燃气轮机上的应用类似于工业炉的浓淡燃烧

2、氐理的燃烧方式在航空和地面燃气轮机上也得到了实用，我们给出J'儿种燃汕径向分级燃烧室方案。它们是在环形燃烧室分隔成内、外环腔（其至内、中、外三个环腔），其屮LW6000工业燃机是在CFM56—5B、GE90航空燃机的双环腔基础上开发的更为完善的燃气型清洁燃烧室，在实现低污染排放技术方面甥上了新台阶，它突出解决了燃机在山低工况至高况的整个功率范围内浓淡不一的分级燃烧，从而达到全血降低各种污染物排放。它除了采収多项燃烧宅新的技术，如火焰简短粗（缩短停留时间），冷却气戢少（减少火焰冷淬）、压气机放气（保证合适油气比）等措施以降低NO、CO、UHC夕卜,更主要是燃料气

3、与空气混合装置很独特。燃料通过空心轴向旋流叶片进入混合器，在与空气混合之前，通过叶片后缘小孔，保持在预混器出匚I处的剩余涡流有助于稳定下游预混火焰.是保证低NO,的主要手段。浓淡燃烧技术的应用及效呆燃烧设备形式实施方法效果工业炉、锅炉1、浓淡燃烧喷嘴（偏离燃烧）两个或多个不同降NO约18%2、大小喷口交义的Y型喷嘴原理同1）降NO约30%燃气涡轮径向分级（燃油分级）1）双环腔燃烧室■低功率外环丁作，富汕，完全燃烧；高功率双环工作，贫油航机GE90、CFM56-5B采用NO30%,CO、UHC降70%2）双头部燃烧宣-慢车头部大，恰当比下工作，起飞状态双头工作法

4、国SNECMA公司航机方案降NO30%,也可降CO,UHC3）三环腔燃烧室•原理同1）,只是中间状态工作更合理丁业燃机LM6000（燃气）NO22.4mg/m3.co7.5mg/m3,uhcl.4mg/m3烟气再循环燃烧技术的实质是降低助燃空气中含氧最（低于21%0』，以降低NO排杲。在某种意义上讲，它与采用低空气过系数的低氧燃烧机理一致。在工业炉和锅炉上己经广泛采用的自身烟气再循环喷嘴或风机引入烟气再循环燃烧系统已经收到节能和低污染双垂效果，已有资料作过介绍过。值得特别介绍的是在H前国外进「I的锅炉用全自动燃油（气）燃烧器上，为了满足环境保护要求，各公司纷纷

5、推出各自的烟气再循环专利技术，其实它们采収的技术方案太同小异，都是利用燃烧器头部出口处高温高速燃烧气体引射作用，通边H孔、洞炉内烟气，因烟气吸热和稀释了氧的浓度，使燃烧区内惰性气体含量增加，使燃烧速度和温度降低。2、催化燃烧技术及应用（1）催化燃烧的一般原理催化燃烧是多相反应中的完全氧化反应，可燃气体（或混气）借助催化剂的作用，使反应的活化能降低,加速反应速度,能在低温下完全氧化。即催化燃烧是一种“弱火焰"过程，允许燃烧氧化在低于正常贫油火焰稳定极限的油气比对应温度下进行。在燃烧装置中可利用催化反应区替代化学反应区，允许在温度低于1000K时稳定燃烧，并可达到

6、超低NO排放。催化剂种类很多，早期采用自金作为催化剂，催化效果好但价格昂贵，日前应用的有两类：一是采用高温台金作载体的催化剂，如将钳盐、锂盐或其他活性金属用电镀法或浸镀法用喷嘴镀在载体金属上，其形状有带状、筛网状、碎粒及理绕球状：二是用无机氧化物作为载体的催化剂，如用氧化铝及耐热陶瓷(氧化铅等)炸为載体，浸耙或钳，其形状有圆柱型、蜂涣;型及球型。在催化反应前后，催化制木身的化学组成和质最不会发生变化。但是过高的工作温度也会适成催化剂的“老化"，减弱催化作用，这址催化燃烧技术应中的主要技术问题。(2)催化燃烧技术的应用1)在工业炉、锅炉排烟中为了进一步降低NO排

7、放量，采用的烟气脱硝技术中的干法脱硝也就是应用催化还原法，它选择氨(NHJ、尿素等含氮化合物，按如下反应式进行还原反应：2NH3+5NO2-*7NO+3H2O,4NH3+6NO->5N2+6H2O,4NH3+4NO->4N2+6H2O因此一般称为选择性催化还原(SCR),目前已广泛应用。如果增加碳基催化剂，则可同时脱硫、脱硝。2)在汽汕机上除采用许多降低污染物技术措施外，为了进一步降低排气中CO、UHC污染物，还采用了一些废气挣化装置，如热反应器、空气喷射及催化反应擀。其中催化反应器是采用在氧化铝等颗粒状或蜂窝状载体屮充填钳、锂、银、钻等合金作为催化剂。利用废

8、气余温发生催化反应，使CO、UHC氧化