三种能达成低NOx排放的燃烧方式比较

1、三种能达成低NOx排放的燃烧方式比较郑柏清，尹显录，马学峰（广州迪森家用锅炉制造有限公司） 摘要：为了达成低NOx排放，目前有三种燃烧方式，即：浓淡燃烧、水冷燃烧、全预混燃烧。 关键词：NOx；浓淡燃烧；水冷燃烧；全预混燃烧1引言燃气燃烧过程中生成的氮氧化物主要是NO及NO2，统称为NOx。NO能使人中枢神经麻痹并导致窒息死亡，N2O会造成哮喘和肺水肿，破坏人的心、肺、肾及造血组织的功能丧失，其毒性比NO更强。无论NO、NO2或N2O，在空气中的最高允许浓度为5mg/m3。浓度（ppm)影响 1.0闻到臭味 5.0闻到很强烈的臭味 1015眼、鼻、呼吸道受到强烈刺激 501分钟内人体呼吸异常，

2、鼻受到刺激 80 35分钟引起胸痛 100150人在3060分钟就会因肺水肿死亡 200以上人瞬间死亡本文就壁挂炉就采用不同的燃烧方式，排放物中的NOx中的生成机理进行了分析。2浓淡燃烧浓淡燃烧技术是低NOx燃烧技术之一，为了抑制氮氧化物的生成，它将火焰分为两种，一种是燃气在较浓的条件下燃烧的浓火焰，另一种是在燃气较淡的条件下的淡火焰。浓火焰燃烧形成为部分预混式燃烧，淡火焰燃烧形式为全预混式燃烧。较部分预混燃烧相比，全预混燃烧温度场分布更均匀，一次空气系数足够大的全预混燃烧反应温度低，消除了局部高温，破坏了温度型氮氧化物生成的条件，从而使氮氧化物的生成受到抑制。同时全预混燃烧的火焰较短，燃烧过

3、的烟气扩散到浓焰燃烧区内，使浓火焰的二次燃烧的氧气浓度降低，导致火焰温度较低，较低的燃烧温度和较小氧气浓度，导致浓火焰生成的氮氧化物也受到抑制。 现以美的24kW浓淡燃烧热水器为例，分析其NOx的含量及热工性能：类别NOx排放量(=1）CO排放量(=1）热效率（温升40K)浓淡燃烧(24kW) 25PPm 38PPm 91%NOx排放量符合GB6932-2001中的5级标准，热效率达到2级能效标准3水冷燃烧水冷燃烧采用直立式结构，相对于水平式普通大气式燃烧器，可燃混气从下部向上流动，直至火孔口被点燃，其流动方向变化不大，燃烧器的流动阻力小，易获得较大的一次空气系数。水冷燃烧器火孔面积是普通大气

4、式燃烧器的5倍以上，喷嘴直径缩小30%以上，因此也获得了较大的一次空气系数，达到1.61.8。根据理论分析，一次空气系数加大，空气量的增加导致燃烧温度急剧下降，有效地抑制了NOx的生成。 现以迪森18kW水冷燃烧冷凝壁挂炉为例，分析其NOx的含量及热工性能：类别NOx排放量(=1）CO排放量 (=1）热效率（60/80)热效率（30/50)水冷燃烧(18kW) 10.5mg/m3 58PPm 96.1% 105.3%NOx排放量符合GB25034-2010中的5级标准，热效率达到1级能效标准4全预混燃烧全预混燃烧，顾名思义就是：将燃烧所需空气全部混入燃气再进行燃烧。其特点是：燃烧速度快，火焰很

5、短甚至看不出。容积热强度高，1002000x106kJ/m3.h。空气过剩系数小（=1.051.10），燃烧温度高。燃气与空气全预混，火焰传播能力强，但由于温度高，容易回火。热效率高，40%的燃烧热以辐射传热。燃烧器的形式有：陶瓷板红外线燃烧器、金属纤维全预混燃烧器、金属板式全预混燃烧器。 现以迪森32kW全预混冷凝壁挂炉为例，分析其NOx的含量及热工性能：类别NOx排放量(=1）CO排放量(=1）热效率（60/80)热效率（30/50)全预混燃烧(32kW) 36.25 mg/m3 94PPm 96% 103.7%NOx排放量符合GB25034-2010中的5级标准，热效率达到1级能效标准5结论以上三种燃烧方式均能达成低NOx排放，但又各有特点类别NOx排放量成本工艺性寿命浓淡燃烧 多 中 中等 中水冷燃烧 少 低 简易 长全预混燃烧 中 高 复杂 短综合各种因素，为了达成低NOx排放，采用水冷燃烧的方式是一种不错的选择。参考文献： 1张宁，黎彦民，