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NO 2，统称为NOx 。NO 能使人中枢神经麻痹并导致窒息死亡，N 2O 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 、NO 2或N 2O ，在空气中的最高允许浓度为5mg/m3。
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：
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1.6~1.8。
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：
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：①燃烧速度快，火焰很短甚至看不出。②容积热强度高，100~2000x106kJ/m3.h 。③空气过剩系数小（α=1.05~1.10），燃烧温度高。④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。⑤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：
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
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，徐麦建．水冷燃烧器在二级换热冷凝壁挂炉的应用研究．中国土木工程学会．燃气分会．应用专 业委员会．2015年年会论文集．
［2］张成毅．浓淡燃烧低NOx 生成机理及模拟研究．华中科技大学毕业生论文．
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NO 2，统称为NOx 。NO 能使人中枢神经麻痹并导致窒息死亡，N 2O 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 、NO 2或N 2O ，在空气中的最高允许浓度为5mg/m3。
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：
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1.6~1.8。
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：
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：①燃烧速度快，火焰很短甚至看不出。②容积热强度高，100~2000x106kJ/m3.h 。③空气过剩系数小（α=1.05~1.10），燃烧温度高。④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。⑤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：
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
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，徐麦建．水冷燃烧器在二级换热冷凝壁挂炉的应用研究．中国土木工程学会．燃气分会．应用专 业委员会．2015年年会论文集．
［2］张成毅．浓淡燃烧低NOx 生成机理及模拟研究．华中科技大学毕业生论文．