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无焰燃烧技术的优势和特征

2022年12月05日 15:11:59      >> 进入该公司展台      阅读量:5

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 那么下面欧亚贸易网为大家简单介绍一下 无焰燃烧技术的优势和特征
 
一、无焰燃烧与传统燃烧方法的比较
无焰燃烧是低氧稀释条件下的一种温和燃烧模式,其特点是反应速率低、局部放热量少、热流分布均匀、炉内温差小、燃烧峰值温度低、噪音很小、NOX产量很小。在传统的燃烧方法中,进入反应区前的反应物浓度高,温度低,进入反应区前的反应物浓度低,温度高。在无焰燃烧过程中,通过将高温预热空气和燃料经过不同的喷嘴喷入燃烧室,形成强烈的烟气回流,与燃料和空气剧烈结合,延缓了空气和燃料的扩散和混合。由于无焰燃烧中反应物浓度降低,反应区扩大,燃料在高温低氧气氛中燃烧,反应发生在一个广阔的区域,有时甚至充满整个炉膛,火焰体积翻倍扩大,火焰锋面消失,整个炉膛温度分布均匀,提高了炉膛体积的热负荷,增强了传热,不再出现传统燃烧方式中出现的局部高温高氧区,从而将NOx浓度控制在较低水平。
 
二、NOX在无焰燃烧中的生成机制
对于NOX的生成,一般指NO和NO2,但由于NO2的生成强烈依赖于NO浓度,且比NO浓度低两个量级左右,所以主要讨论NO,包括热力型、快速型和N2O转化型。
 
1、热力NO反应机理为:
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较大,式(1)必须在高温下进行,因此热力NO整个链反应速度取决于最慢的反应类型,如式(1)所示,其生成速率受温度强烈影响。此外,式(2)和式(3)的反应活化能相对较小,反应较快。
 
2、快速型NO仅在当碳氢化合物燃烧且过量空气系数小于1时,生成较多。当碳氢化合物燃烧时,它们分解成CH.CHJ等基团,它们会破坏N原子之间的化学键,产生HCN、NH等自由基,同时,火焰中大量0、0H等原子基团与上述反应的中间产物反应产生NO,以下反应控制整体反应速度:CH+N2=HCN+N
 
3、N2O转化型NO的主要反应机理为:
N2+O+M=N2O+M
N2O+O=2NO
 
对于燃烧无氮燃料的传统有焰燃烧来说,由于存在高温火焰锋面,NOX主要是通过热力型产生的。由于火焰体积扩大,燃烧区分散,峰值温度降低,热力型NO份额大大降低,N2O转换NO超过热NO由此成为生成NO的主要途径。
 
三、固体燃料无焰燃烧特征
在同样的条件下,在对气体燃料、轻油、重油和煤的无焰燃烧的模拟和试验中,发现重油和煤的燃烧也表现出温度均匀的特点,NO排放都较高,但重油和煤的模拟结果表明,由于重油和煤的N含量分别达到0.37%和1.49%,燃料型NOx远远大于热力型NOx。
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