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中国土木工程学会燃气分会会刊
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家用燃具低氮燃烧技术分析

论文作者周伟业1、2，刘文博1、2，杨丽杰1、2，吕昕宇1、2，秦寒生1、2，李晓鸣1、2杂志期数2023年9月刊
关键词燃具；低氮燃烧；完全预混燃烧；水冷低氮燃烧器；烟气再循环；浓淡燃烧
作者单位（1.中国市政工程华北设计研究总院有限公司城市燃气热力研究院，天津300384；2.国家燃气用具质量检验检测中心，天津300384）
分析燃气供暖热水炉和家用燃气快速热水器常用的低氮燃烧技术的原理和特点，包括完全预混燃烧、水冷低氮燃烧器、浓淡燃烧、烟气再循环以及增加单片燃烧器数量等技术。完全预混燃烧、水冷低氮燃烧器、浓淡燃烧均能实现额定热负荷时NOx排放较低，但各技术也有相应的难点。完全预混燃烧对燃气空气比例控制要求高，只有在最优的空燃比下，完全预混燃烧才能有最佳效果，且经济成本较高。水冷低氮燃烧器容易产生离焰等问题，不易满足GB 25034—2020《燃气采暖热水炉》的要求。浓淡燃烧的过剩空气系数过小时，烟气中CO体积分数过高，不易满足GB 25034—2020的要求。对于烟气再循环技术，需要确定合理的烟气再循环比例才能够实现低氮燃烧。增加单片燃烧器数量能够降低额定热负荷下的烟气中NOx体积分数，且使常规大气式热水炉的NOx排放等级从3级升至4级，经济成本相比其他技术更低。由于热水炉和热水器的体积偏小，改变一次空气系数或助燃空气加湿虽然能够降低烟气中NOx体积分数，但实际试验结果显示降低效果有限。
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