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江苏凤谷节能科技有限公司 近三十年来,世界各大研究机构与燃气轮机制造商均投入大量的人力物力对降低NOx进行了大量研究工作,开发出了多种燃气轮机燃烧室低排放(尤其是低NOx)技术,如燃烧室内喷水或者喷蒸汽、选择性催化还原(SCR)、干式低排放技术(dry low emission),以及燃油预混预蒸发技术等。
微型燃气轮机对制造成本以及结构紧凑型要求较为苛刻,很难采用一些复杂和高成本的燃烧室低排放技术,如往燃烧室内喷水或者喷蒸汽、选择性催化还原等,而是对成本低、控制简单且不需要添加辅助子系统的低排放技术比较偏好。
对于采用气体燃料的微型燃气轮机燃烧室,通常采用贫预混燃烧技术来降低污染物排放。燃气轮机燃烧室的主燃区火焰温度通常在1000一2500K之间,而在1670一1900K的温度范围内产生的CO和NOx含量均很少。基于此原理,在燃烧室的结构设计中,可以通过调节燃烧区燃料空气比,将燃烧室内火焰温度保持在一定的范围内,即可达到同时将CO、UHC和NOx排放均保持在较低水平的目的。
传统的燃气轮机燃烧室一般采用扩散燃烧技术,火焰温度高达1800一2000oC, NOx排放含量很高,在燃用天然气时NOx排放可达140一220ppm,燃用液体燃料时NOx排放甚至可达300ppm以上,对大气造成了极为严重的污染。为了降低NOx排放水平,必须降低燃烧火焰温度。采用贫预混燃烧可以有效降低燃烧室内火焰温度。将一定量的空气和燃料预混均匀后再燃烧,将燃烧室内部火焰温度控制在合适的范围内,从而达到降低NOx生成量的目的;另外预混过程不受组分扩散的制约,能够达到比扩散火焰更高的燃烧效率,可大大缩小燃烧器的体积;再者,采用预混燃烧技术后,燃烧室内燃烧更为充分,在降低NOx生成量的同时,不易生成CO、UHC以及碳黑,燃烧效率比扩散火焰更高,而且更为清洁。
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