王艳丽

(中国石油化工股份有限公司天津分公司，天津 300271)

随着大气环境问题日益凸显，环保法规不断提出更高的要求。追求更低的氮氧化物的排放是新型工业燃气燃烧器的趋势。《石油炼制企业污染物排放标准》(2017版)要求加热炉NOx小于100 mg/m3(标准状态)。目前在用的老式燃烧器运行中就存在NOx超标问题【1-2】。但有些装置处于连续运行状态，一段时间内没有停工计划。如果进行低氮改造，必须采用在线不停炉方式进行，在火盆无法更换的情况下，将老式的空气分级式燃烧器改造为燃料分级式燃烧器。本文是一种将老式圆形的空气分级式燃烧器在原有耐火砖的基础上，改造为燃料分级式燃烧器的方法。

1 低氮燃烧器改造技术原理【3-4】

1.1 NOx生成的机理

NOx是NO、NO2和N2O等多种氮氧化物的合称，燃烧产生的NOx以NO为主，约占90%。因此，在研究NOx的生成途径时，主要研究NO的生成途径。根据NOx生成途径(见图1)，可将其分为3种：

1) 热力型NOx，是指空气中的N2，被高温(1 500 K 以上)氧化而生成的NOx；

2) 快速型NOx，是空气中的氮和燃料中的碳氢离子团(如CH等)反应生成的NOx通常情况下，与热力型相比，其特点是NOx是在烃类燃料过浓时预混燃烧产生的，生成速度快，生成地点在燃烧反应带内，对温度的依赖性小；

3) 燃料型NOx，是指燃料中的含氮化合物在燃烧过程中进行热分解继而进一步氧化而生成的NOx。

基于NOx的形成机理，目前减少氮氧化物排放的途径主要有3种：一是选择低氮燃料；二是抑制燃烧过程中NOx的产生，即采用低氮燃烧器；……