谈钢桶涂装燃油燃气烘干炉的低污染燃烧方法一包装印刷

谈钢桶涂装燃油燃气烘干炉的低污染燃烧方法（一）

目前，国内采用燃油和燃气的钢桶清洗和涂装烘干炉越来越多了。由于烘干时油漆中的挥发性物质可以通过回收再进入燃烧器进行燃烧，不仅节约了能源，而且减少了污染，所以燃油燃气烘干炉是钢桶生产走向环保化的一大进步。但是由于多数企业在操作技术上还不熟悉，并存在许多认识问题，所以在制桶行业中有不少企业常常出现了严重的污染和浪费问题，造成了不小的环境污染和产品污染。为了使行业技术人员了解燃油燃气烘干炉，减少环境污染，现就钢桶燃油燃气烘干炉常见的燃烧运行问题及低污染燃烧方法作一些必要的介绍。

一、低氧燃烧

NOx和SOx都是燃烧后的产物，它们的产生对人体有害，对环境造成污染，且对烘炉运行还带来许多不利，故应想办法尽量减少NOx和SOx的产生。目前在先进的技术条件下，过量空气系数可低达α≤1.03。低氧燃烧会使烟气量减少，从而能提高烘炉效率。

1、用低氧燃烧来减少SO2的生成量

由于燃油中硫的含量较高，造成低温热面严重腐蚀和堵灰，从而开始了低氧燃烧的研究工作。60年代初，低氧燃烧已被认为是解决低温腐蚀的有效手段。现在低氧燃烧技术已被普遍用来降低NOx和SOx的生成量。

低氧燃烧法是以低过量空气系数运行，从而减少氧气浓度，可以降低SOx的生成量。

燃油中硫燃烧后将生成二氧化硫，部分SO2进一步氧化生成三氧化硫SO3，SO3与烟气中的水结合将生成硫酸H2SO4。硫酸蒸气遇到低温金属表面就会凝结面生成粒径微小的硫酸雾滴。这些硫酸雾滴如果是在受热面的金属表面上产生的，受热面将受到低温腐蚀；如凝结在飞灰表面上，将形成含酸的大颗粒，造成酸性尘。影响三氧化硫生成量的因素，除燃料的含硫量外，主要与烟气中氧的浓度有关。降低剩余氧的浓度，可使SO3的转变率，除燃料的含硫量外，主要与烟气中氧的浓度有关。降低剩余氧的浓度，可使SO3的转变率下降。因此，低氧燃烧能够有效地控制由于硫燃烧而引起的危害。

但是，低氧燃烧时如果不采取一定的技术措施，不完全燃烧损失将增加，会使排烟中的粉尘浓度增大。排烟浓度与省煤器出口烟道中氧气剩余浓度的关系：随过量空气系数降低，排尘浓度增大。当氧气剩余浓度低于1%~2%时，排尘浓度急剧增加，这时烟囱冒黑烟，炉内火焰变暗，火焰伸出炉膛出口，还可能出现燃烧不稳定现象，因此，进行低氧燃烧时，燃烧设备应更加完善，使之能在接近理论空气量的条件下完全燃烧。

为了使烟尘控制在适当的范围内，通常对满负荷工况，氧气剩余浓度采用0.8%~1%；50%负荷时，考虑到低温腐蚀也较轻，采用过低的过量空气系数是不必要的，一般采用剩余氧气浓度为2%左右。

低氧运行时，烟气中的SO3浓度降低，烟气露点降低，因而冒白烟现象减少。一般当SO3浓度低于0.001%~0.002%时，就可以有效地防止白烟产生。这时过剩氧气浓度为1.5%左右。

2、用低氧燃烧来减少NOx的生成量

通常炉内过量空气系数越多，烟气中的氧气浓度越高，同样条件下，将使NOx的排放浓度上升。低过量空气系数运行就是要尽可能降低空气供给量，使空气中的氧气完全与燃料化合，使空气中的氮或者燃料中的氮得不到氧气，破坏NOx的生成条件。

一些研究表明，当氧气浓度降低时，NOx浓度下降，特别是当氧气浓度低于1%时，NOx浓度将急剧降低。降低过量空气系数，将使火焰温度升高，其结果是NOx生成量增大。当过量空气系数为1.0时，火焰温度最高，NOx生成量也最大。但是，这是预混合燃烧火焰的情况。大多数燃烧烘干炉，都属于扩散燃烧，由于混合情况不同，改变过量空气系数会出现不同的结果。一般情况不是很完善的燃烧设备，各处的空气量不同，有的地方过量空气系数正好，有的地方空气过多，当降低过量空气系数运行时，原来正好的地方，空气可能就变得不足，其结果之一是温度降低，使NOx生成量下降。所以，由于空气中的氮气和燃料中的氮得不到氧气，因而，能够降低NOx。

但是，由于会再现部分空气不足，低过量空气系数运行时，会引起烟尘浓度增加。过分降低过量空气系数，虽然能降低NOx的排浓度，但将引起烟尘浓度急剧增大。

3、组织低氧燃烧应考虑的问题

要组织好低氧燃烧，不但要保证良好的雾化，增大油的表面积；还要使油雾与空气混合得恰到好处。为此，必须对雾化油流和空气流动工况进行仔细的研究，特别是解决碳的燃尽问题。由于燃烧后期氧的浓度较低，温度也较低，要使碳在离开炉膛之前烧掉，从技术上来讲是相当困难的。而解决这一问题，是低氧燃烧的关键，它要求每只燃烧器与空气分配均匀，各燃烧器之间燃料与空气分配均匀。当烘炉负荷变化时，为保证燃料与空气之间的比例，对自动调节设备也提出了更高的要求。总之，组织低氧燃烧，应考虑如下几点：

（1）选用性能良好的燃烧器，以获得需要的空气动力工况，并保证燃料与空气混合良好，达到完全燃烧。

（2）选用合适的配风系统，保证各燃烧器空气分配均匀。

（3）选用高质量的仪表和自动调整设备。

二、两段燃烧法

实验证明，当过量空气系数小于1时，NOx的生成量显著减少。实行过量空气系数小于1，也就是使燃料过浓的燃烧，这对控制NOx有明显的效果。这就是两段燃烧法的理论基础。把供给燃烧器的空气量减少到理论空气量以下时，使燃烧在过浓的条件下进行，多余下来的空气通过专门的喷出口送入炉内，与燃料过浓燃烧生成的烟气混合，完成整个燃烧过程。由于空气分两次供给燃烧，所以称作两段燃烧，主燃烧器送入的空气称作一段空气，专设喷口送入的空气称作二段空气，相应称作一段燃烧和两段燃烧。

在二段空气送入前，由于空气不足，一段空气只能供部分燃料燃烧，因而，火焰温度较低；另一方面，在火焰中还有大量没燃烧的燃料和大量的不完全燃烧的产物存在。氮气和原子氧的反应，由于活化能大，要在燃料基本燃烧完之后才能进行，因而，NOx的生成量一定很少。在二段空气送入时，由于炉内的冷却作用，烟气温度已经降低，虽然氧气过剩，但由于温度低，NOx生成速度慢，可以有效地控制NOx的产生。当温度较高时，用降低温度来使NOx减少的困难的，因此一般情况下是利用氮和氧的反应活化能比碳与氧反应活化能高的特点，使燃烧在空气不足的条件下进行，从而取得较好的控制效果。

应当注意，此法容易发生不完全燃烧和不稳定燃烧，故必须特别注意防止煤尘和CO等未完全燃烧产物的产生。对已有设施，因为二次空气注入口的限制，或火焰与原来相比变成长焰，而且受到燃烧室大小和形状的制约，故二级燃烧有时也采用不上。

采用二级燃烧，空气的导入位置不同，最终得到的NOx的浓度也不同，第二级空气的导入位置越近第一级燃烧器顶端，NOx的排放浓度越大。

三、烟气再循环燃烧法

为了降低炉内NO

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