高風溫低氧燃燒是20世紀90年代發展起來的新型燃燒技術，實現了超低氮氧化物的生成和排放，突破了高溫產生高NOx的禁區。它是通過蓄熱式換熱的方式將空氣預熱到較高的溫度水平，然后與燃料分別供入燃燒空間。通過組織流場合燃料濃度場，使燃料在氧氣濃度遠遠低于通常的21%環境中燃燒。氧氣濃度甚至可以低于5%,從而可以將NOx的生成水平控制在30ppm左右。燃燒空間局部氧濃度低并不意味著總的供氧量低。由于總的空氣過剩系數足夠，因此，燃燒效率并不因局部低氧而降低。

這種燃燒方式的關鍵在于高溫與低氧燃燒的相互關系。預混燃燒和擴散燃燒必須在—定濃度配比范圍內才能進行的，否則就會發生熄火等燃燒不穩定問題。顯然超低氧氣濃度意味著過量空氣系數遠遠偏離化學當量比，即a<<1,呈富燃料狀態。在常規情況下，燃燒是不可能進行的。但是，由于空氣經過高溫預熱，整個燃燒空間都處于很高的溫度水平，不像常規燃燒時那樣，只有在有火焰的燃燒區溫度才很高，而其他地區的溫度則相對低得多。這就是說，雖然在常溫條件下，低氧濃度已經超出了可燃范圍，使得在過去多少年來認為不可能的事情，在高溫條件下得以實現。高溫保證了燃燒的穩定性，但在通常的認識中，它又可能導致生成過高的NOx。然而由于氧氣濃度大大降低，反過來又避免了這樣的問題。

圖3-7超低NO,燒嘴工作原理

圖3-7是超低N0X燒嘴工作原理，為了控制NOx生成，燃燒器將燃料分成F1和F2兩股，分別中心噴管和直接噴入爐內。少量的F1用于穩定點火，并部分消耗空氣中的氧，實現貧氧燃燒的條件。燃料F2直接噴入高溫回流區，在那里局部的過量空氣系數a<<1的條件，局部燃燒溫升不高，而降低了NOx的生成量。由于爐內整體溫度水平高，加上總過量空氣系數a>1，保證了燃料完全燃盡。

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