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产品与应用

直燃式焚烧炉三段焚烧法的三个阶段分别是什么?

直燃式焚烧炉的三段焚烧法首先在贫氧状态下燃烧,然后冷却到较低的温度,最后在中和过量氧气的条件下再氧化,可以限制焚烧过程中氮氧化合物的生成。该系统采用三级燃烧技术,可以实现很低的氮氧化物排放。


直燃式焚烧炉三段焚烧法的第一阶段,废物、燃料和低于化学计量要求的氧气一起燃烧。通常情况下,氧气由燃烧气体提供,但也可能由含氧废气提供。这一阶段的温度控制在1200或以上,并保持约2s.。在没有氧气的情况下燃烧会产生二氧化碳、水和一定数量的可燃物(如一氧化碳和氢)。为了限制氮氧化物的形成,易燃材料的比例取决于燃烧的含氮废物的类型。例如,燃烧氨或丙烯腈时,产生的可燃物所占比例为8%至10%,而含有氮氧化物的废物流所占比例为16%至18%。


由于不能准确地知道废气的组成,通常不可能通过向系统中注入适量的辅助气体来保持与易燃材料的一定的化学计量比,但辅助气体与易燃材料的比率可以用分析仪器来测量。可燃物被用来在炉内形成还原气氛,并通过调节喷入燃烧器的气体的数量来控制。高温低化学计量比环境促进了有机化合物的分裂和游离态氮的形成。游离态氮与可燃物竞争有限的氧气,使得氮很难被氧化为氮氧化物。如果废物流中含有氮氧化物,则氮氧化物与燃烧室中的碳氢化合物反应,或氮氧化物与炉内的一氧化碳和氢气反应生成氮。


第二阶段是冷却阶段。第一阶段燃烧后的产物包括一定量的一氧化碳、氢气、二氧化碳、水和残余碳氢化合物,这些物质在第二阶段被冷却,在第三阶段在氧气喷射条件下自燃。冷却是为了保证燃烧的最后阶段能够保持在中温,如果温度较高则容易导致热氮氧化物的形成。这种冷却通常达到第一阶段的废气流介质,以较低的成本。制冷剂包括水、蒸汽或回收废气。下游的水流量也很小,蒸汽成本太高,无法使用。回收的废气作为介质的优点是确保锅炉下游的热回收量是三种制冷剂中最多的,缺点是它很可能腐蚀燃烧系统的废气回收管(如果废气中含有氯化烃等)。


燃烧的第三阶段是氧化阶段,它将一氧化碳、氢气和在第一阶段产生的剩余碳和氨氧化。排气的最后阶段是在干燥条件下注入空气,使氧含量超过1。5%或2个灯光。温度控制在980到1100之间。限制热氮氧化物的形成。第三阶段的温度和停留时间应确保第一阶段产生的一氧化碳完全消除(即氧化),停留1s即可达到效果。在此阶段,温度、氧气和停留时间的选择需要在消除一氧化碳和限制氮氧化物的形成之间取得平衡(既要消除一氧化碳,又要使用一氧化碳来防止游离氮和氧的结合而形成氮氧化物)。