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低氮燃烧器及低氮氧化物燃烧器，是指燃料燃烧过程中NOx排放量低的燃烧器，采用低NOx燃烧器能够降低燃烧过程中氮氧化物的排放。在燃烧过程中所产生的氮的氧化物主要为NO和NO2，通常把这两种氮的氧化物通称为氮氧化物NOx。

大量实验结果表明，燃烧装置排放的氮氧化物主要为NO，平均约占95%，而NO2仅占5%左右。依据降低NOx的燃烧技术的分类燃烧器是工业燃油锅炉、燃气锅炉上面的的重要设备，它保证燃料稳定着火燃烧和燃料的完全燃烧等过程，因此，要***NOx的生成量就必须从燃烧器入手。一般燃料燃烧所生成的NO主要来自两个方面：一是燃烧所用空气（助燃空气）中氮的氧化；二是燃料中所含氮化物在燃烧过程中热分解再氧化。在大多数燃烧装置中，前者是NO的主要来源，我们将此类NO称为'热反应NO'，后者称之为'燃料NO'，另外还有'瞬发NO'。

蒸汽以提高采收率的直流式蒸汽发生器（OTSG）在氮氧化物（NOx）和（CO）日益严格的燃烧排放要求下运行。大量实验结果表明，燃烧装置排放的氮氧化物主要为NO，平均约占95%，而NO2仅占5%左右。几十年来，这些要求从百万分之一（ppm）逐步下降到40ppm到30ppm。快进到2017年，氮氧化物需求量达到9ppm，在一些地区达到5ppm。通过适当的燃烧管理，CO被降低到接近于零的水平。然而，氮氧化物仍然难以一步步减少，需要在低氮燃烧器科学和工程方面进行重大。

在传统工业燃烧器中，燃料和空气在单个区域中反应，以短暂的火焰突然释放热量。这种类型的燃烧产生强烈的火焰，几乎没有CO。04市场前景优势市场巨大，如工业、商业、民用的供热系统、北方地区的冬季供暖、车船用、炉灶用、锅炉用、窑炉用、各种动力机械用、发电用液体燃料。然而，强烈的燃烧产生高的火焰温度，使燃烧空气中的氮气和氧气融合，产生NOx，一种标准污染物和地面臭氧前体。从100ppm降低到40ppm需要开发被称为低NOx燃烧器的特殊燃烧器。他们通过将空气分成两个不同的区域来降低NOx。在一个区域加入足够的空气形成一个稳定的火焰核心，但没有足够的空气来燃烧所有的燃料。然后加入第二部分空气，以称为空气分级的策略完成燃尽。称为燃料分级的补充策略将燃料划分为不同的阶段。

火焰可能冲击工艺或锅炉管道，由于延长火焰长度而加速故障。目前，北京专门针对燃气锅炉研发的全预混低氮燃烧技术成功试点，氮氧化物排放浓度可降至20毫克/立方米左右，比普通燃气锅炉减少约九成。为了达到更低的排放水平并提供额外的动力来使火焰变硬，将烟气再循环并添加到燃烧空气流中。烟气中的二氧化碳（CO2）和水（H2O）是活性红外吸收剂，并与烟气再循环（FGR）提供的附加质量一起帮助冷却火焰。但是，随着氮氧化物排放限制下降，火焰稳定性成为问题，燃烧器变得越来越复杂，被称为超低NOx燃烧器。

3.1 低过量空气燃烧

低过量空气燃烧是燃烧过程尽可能在接近理论空气量的条件下进行，随着烟气中过量氧的减少，可以***烟气中氮氧化物前驱体与O2的反应，这是一种的降低NOx排放的方法，可降低NOx排放15%～20%。目前被大家公认，并已在各燃煤机组锅炉上广为应用的降NO方法，主要是燃烧中脱氮的低氮燃烧技术加燃烧后脱氮的烟气脱硝技术。但同时，如果炉内氧含量过低，如低于3%，则有可能导致燃气的不完全燃烧，出口烟气中CO含量或其他可燃物含量增加，降低燃烧效率。

3.2 空气分级燃烧

空气分级燃烧技术是将助燃空气分级送入燃烧装置的技术，通常在一级燃烧区，将助燃空气量减少到总燃烧空气量的70%～75%（相当于理论空气量的80%），使燃料先在缺氧的富燃料燃烧条件下燃烧，过量空气系数α＜1，在降低了燃烧区内的燃烧速度和温度水平的同时，在燃烧区域形成还原气氛，***了NOx在一级燃烧区的生成量。方式一：通过更换低氮燃烧器，加装烟气回流装置的方式进行改造，氮氧化物排放浓度低于30毫克/立方米的项目(1)单台燃气锅炉容量小于等于4蒸吨：低氮锅炉补助资金=2×锅炉容量+3。为了完成燃气燃烧过程，将完全燃烧所需的其余空气送入第二级燃烧区，与一级“贫氧燃烧”产生的烟气混合，此阶段空气系数α＞1，保证了燃气的燃烬度，同时，由于一阶段产生的烟气对空气的稀释，局部氧含量降低，有利于降低反应（1）（2）的反应速率。由于整个燃烧过程所需空气是分两级或多级送入燃烧区域，故称为空气分级燃烧法。才雷等将空气分级燃烧技术作为降低锅炉NOx排放的主要燃烧控制手段，通过对一次风二次风的给入控制，将烟气出口NOx含量由1164.92mg/m3降低至704.7mg/m3。