那么下面歐亞貿易網為大家簡單介紹一下 無焰燃燒技術的優勢和特征
一、無焰燃燒與傳統燃燒方法的比較
無焰燃燒是低氧稀釋條件下的一種溫和燃燒模式,其特點是反應速率低、局部放熱量少、熱流分布均勻、爐內溫差小、燃燒峰值溫度低、噪音很小、NOX產量很小。在傳統的燃燒方法中,進入反應區前的反應物濃度高,溫度低,進入反應區前的反應物濃度低,溫度高。在無焰燃燒過程中,通過將高溫預熱空氣和燃料經過不同的噴嘴噴入燃燒室,形成強烈的煙氣回流,與燃料和空氣劇烈結合,延緩了空氣和燃料的擴散和混合。由于無焰燃燒中反應物濃度降低,反應區擴大,燃料在高溫低氧氣氛中燃燒,反應發生在一個廣闊的區域,有時甚至充滿整個爐膛,火焰體積翻倍擴大,火焰鋒面消失,整個爐膛溫度分布均勻,提高了爐膛體積的熱負荷,增強了傳熱,不再出現傳統燃燒方式中出現的局部高溫高氧區,從而將NOx濃度控制在較低水平。
二、NOX在無焰燃燒中的生成機制
對于NOX的生成,一般指NO和NO2,但由于NO2的生成強烈依賴于NO濃度,且比NO濃度低兩個量級左右,所以主要討論NO,包括熱力型、快速型和N2O轉化型。
1、熱力NO反應機理為:
N2+0=NO+N(1)
N+O2=NO+O(2)
N+OH=NO+H(3)
由于氮分子分解所需的活化能力較大,式(1)必須在高溫下進行,因此熱力NO整個鏈反應速度取決于最慢的反應類型,如式(1)所示,其生成速率受溫度強烈影響。此外,式(2)和式(3)的反應活化能相對較小,反應較快。
2、快速型NO僅在當碳氫化合物燃燒且過量空氣系數小于1時,生成較多。當碳氫化合物燃燒時,它們分解成CH.CHJ等基團,它們會破壞N原子之間的化學鍵,產生HCN、NH等自由基,同時,火焰中大量0、0H等原子基團與上述反應的中間產物反應產生NO,以下反應控制整體反應速度:CH+N2=HCN+N
3、N2O轉化型NO的主要反應機理為:
N2+O+M=N2O+M
N2O+O=2NO
對于燃燒無氮燃料的傳統有焰燃燒來說,由于存在高溫火焰鋒面,NOX主要是通過熱力型產生的。由于火焰體積擴大,燃燒區分散,峰值溫度降低,熱力型NO份額大大降低,N2O轉換NO超過熱NO由此成為生成NO的主要途徑。
三、固體燃料無焰燃燒特征
在同樣的條件下,在對氣體燃料、輕油、重油和煤的無焰燃燒的模擬和試驗中,發現重油和煤的燃燒也表現出溫度均勻的特點,NO排放都較高,但重油和煤的模擬結果表明,由于重油和煤的N含量分別達到0.37%和1.49%,燃料型NOx遠遠大于熱力型NOx。