加熱爐燃燒器污染物排放分析助你打造綠色環境！

　　現有油田單井燃氣加熱爐大多為開發初期投用，考慮到室外全天運行所面臨的可靠性問題，一般不配備燃燒控制器、助燃風機、引風機等設備。燃燒器形式主要為自然引風擴散式，采取人工點火，沒有熄火保護，存在著一定的安全隱患；手動調節燃氣量和助燃空氣量，很難準確控制燃燒空燃比，極易造成加熱爐運行效率低下和排放性能不達標。那么該怎么判斷呢？下面小編將介紹加熱爐燃燒器污染物排放分析。

　　分析加熱爐燃燒器污染物排放的方法：

　　1、自然引風擴散式燃燒器氮氧化合物排放

　　自然引風擴散式燃氣燃燒器的燃氣依靠自身的壓力經多個燃氣孔口，噴射到加熱爐爐膛，燃氣量由燃燒器前調節閥手動控制；助燃空氣依靠煙囪抽力，通過調節擋風板的開度控制。

　　傳統的燃氣燃燒器氮氧化合物排放量大多都在300mg/m3左右，通過采用低過?？諝庀禂颠\行是一種降低氮氧化合物生成量的簡單方法。優點是無需對燃燒裝置做結構改造，并有可能在降低氮氧化合物排放量的同時，提高加熱爐的運行效率。

　　為了驗證該觀點，本文開展CFD模擬研究。模擬計算時，燃燒器模型構建為一根DN25mm管子，端部為9個直徑2mm的圓孔，熱功率50kW；加熱爐構建為直徑200mm的燃燒室，排煙口直徑為100mm。燃燒器頭部至排煙口距離為1000mm，且假定燃燒器頭部橫截面處空氣、燃氣速度均勻。模擬時，燃氣用純甲烷計算，燃氣溫度為27℃，管內燃氣流速為2.4m/s；環境溫度為20℃，空氣流速則根據不同過?？諝庀禂涤嬎愕玫?。

　　模型計算網格劃分時采用icem非結構網格，對燃燒器頭部局部加密。Fluent模擬計算時，采用基于壓力的分離求解器，設置重力工況與能量方程，選擇K-ε標準湍流模型、DO輻射傳熱模型和通用有限速率渦耗散模型，并開啟氮氧化合物生成模型選項。壓力和速度耦合采用SIMPLE算法與二階迎風格式。燃燒室壁面設置為恒溫（315K）狀態，排煙口環境為大氣。

　　2、氮氧化合物排放模擬結果分析

　　在不同過?？諝庀禂迪氯紵r模擬計算后，對排煙口的CO和氮氧化合物排放量取平均值，并進行標準化處理，即折算為煙氣中氧氣體積分數為3.5%時的CO和氮氧化合物的排放量（單位為mg/m3）。

　　從計算結果可以看出，過?？諝庀禂禐?.1~1.5范圍內，減小過?？諝庀禂悼梢詼p少氮氧化合物的排放，但CO排放量會增大。這與我們一般對氮氧化合物生成規律的認知有所區別，即減小過?？諝庀禂惦m然提高了整體爐溫，卻減少了氮氧化物的排放。這是因為對于擴散式燃燒，減少助燃空氣量，減緩了燃氣與空氣的擴散混合速度，于是更多比例的燃氣在大于化學計量比下發生反應，從而降低了反應區的燃燒溫度，顯然這有助于氮氧化合物排放的減少。但與此同時，空氣的不足造成更嚴重的不完全燃燒。如果這些不完全燃燒產物能再次與一定量的空氣燃燒發生反應，可以大大減少CO的排放，這也是區域分級燃燒作為低氮燃燒技術的理論依據。遺憾的是擴散式燃燒器所需的助燃空氣依靠煙囪抽力引入，其動力有限，無法對助燃空氣分級控制，較難在一個燃燒器上形成不同空燃比的燃燒區域。

　　以上就是小編對加熱爐燃燒器污染物排放分析，通過上述介紹可以知道對于擴散式燃燒器，通過優化擴散燃燒器噴嘴形式和結構尺寸，其排放只能為70mg/m3；增加濃淡區域的分級燃燒，其氮氧化物的排放也只能在60mg/m3左右，均不能滿足當前的排放要求。