“层流燃烧技术”为燃气清洁燃烧行业提供新优技术和产品

低氮燃烧器就是将传统燃烧器进行增加鼓风机、引风机、变频器使用控制阀和多个电路集成让清洁能源和燃烧器作业为锅炉提供更高效的热能的设备。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，要抑制NOx的生成量就必须从燃烧器入手。

近期，大连化学物理研究所李为臻团队开发的层流燃烧技术的50-1400kW多款燃气直燃超低氮燃烧器在北京国际供热展览会上展出。

层流燃烧技术是李为臻团队继无焰燃烧技术后开发的又一先进清洁燃烧技术，以直接喷火燃烧的方式实现CO/NOx的同时超低排放，在安全性、能效性、适应性等方面展示出诸多优势，有效解决了目前市场上其他低氮技术的痛点。

燃气低氮燃烧是与燃料煤改气同时并行的重要举措，对助推能源革命，实现“碳达峰””碳中和”目标、打赢“蓝天保卫战”等具有重要意义。

认识层流预混燃烧火焰是研究湍流燃烧火焰的基础，许多有关湍流燃烧的机理就是根据层流预混火焰的机理建立的。通过研究某种燃料的层流预混火焰结构和火焰传播性质可研究认识该燃料的燃烧特性和化学动力学，可以为改进燃料的燃烧技术和燃烧设备提供理论依据。此外，理论研究层流预混火焰结构和火焰传播可以更好地理解燃烧过程，为应用过程中有效控制燃烧过程提供理论依据。因此，国内外的研究者十分重视层流预混火焰的研究。

研究燃料的基础燃烧特性研究是了解燃料燃烧过程、提高燃烧效率和发展高效清洁燃烧控制策略的必要过程。层流火焰是湍流火焰的基础，是影响内燃机燃料燃烧状况和效率的重要因素，是理论预测燃烧过程以及研究排放物生成机理的重要依据。另外，层流燃烧速度还是用来验证燃料的化学反应机理的重要参数，同是也是模拟湍流预混火焰传播的重要输入参数之一。所以，对于燃料层流燃烧特性的研究有着重要的意义。

主要分类

1.重油燃烧器，燃气燃烧器以及双燃料燃烧器(轻油/燃气或重油/燃气)。

2.按运行和操作方式分为：欧瑞特燃烧器有一级、两级、渐进两级式和带比例调节器的渐进两级式等(后者实行比例调节运行)

3.工业燃烧器系列：均为大功率燃烧器，专为特殊工业应用而设计。

4.依据降低NOx的燃烧技术的分类。

根据降低NOx的燃烧技术，低氮氧化物燃烧器大致分为以下几类：

一、阶段燃烧器

根据分级燃烧原理设计的阶段燃烧器，使燃料与空气分段混合燃烧，由于燃烧偏离理论当量比，故可降低NOx的生成。

二、自身再循环燃烧器

一种是利用助燃空气的压头，把部分燃烧烟气吸回，进入燃烧器，与空气混合燃烧。由于烟气再循环，燃烧烟气的热容量大，燃烧温度降低，NOx减少。

另一种自身再循环燃烧器是把部分烟气直接在燃烧器内进入再循环，并加入燃烧过程，此种燃烧器有抑制氧化氮和节能双重效果。

三、浓淡型燃烧器

其原理是使一部分燃料作过浓燃烧，另一部分燃料作过淡燃烧，但整体上空气量保持不变。由于两部分都在偏离化学当量比下燃烧，因而NOx都很低，这种燃烧又称为偏离燃烧或非化学当量燃烧。

四、分割火焰型燃烧器

其原理是把一个火焰分成数个小火焰，由于小火焰散热面积大，火焰温度较低，使“热反应NO”有所下降。此外，火焰小缩短了氧、氮等气体在火焰中的停留时间，对“热反应NO”和“燃料NO”都有明显的抑制作用。

五、混合促进型燃烧器

烟气在高温区停留时间是影响NOx生成量的主要因素之一，改善燃烧与空气的混合，能够使火焰面的厚度减薄，在燃烧负荷不变的情况下，烟气在火焰面即高温区内停留时间缩短，因而使NOx的生成量降低。混合促进型燃烧器就是按照这种原理设计的。

六、低NOx预燃室燃烧器

预燃室是近10年来我国开发研究的一种高效率、低NOx分级燃烧技术，预燃室一般由一次风(或二次风)和燃料喷射系统等组成，燃料和一次风快速混合，在预燃室内一次燃烧区形成富燃料混合物，由于缺氧，只是部分燃料进行燃烧，燃料在贫氧和火焰温度较低的一次火焰区内析出挥发分，因此减少了NOx的生成。

新闻来源：中国科学院大连化学物理研究所

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