近日，應(yīng)用中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所催化與新材料研究室研究員李為臻團隊開發(fā)的層流燃燒技術(shù)的燃氣直燃超低氮燃燒器，在中國國際展覽中心舉行的2021年ISH北京國際供熱展覽會上展出。此次展出的50-1400kW多款燃氣直燃超低氮燃燒器得到業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注，為燃氣清潔燃燒行業(yè)提供了新優(yōu)技術(shù)和產(chǎn)品。
展覽會現(xiàn)場
層流燃燒技術(shù)是李為臻團隊繼無焰燃燒技術(shù)后開發(fā)的又一先進清潔燃燒技術(shù)，其著眼于對長火焰燃燒狀態(tài)的均一性控制，使燃氣和空氣在混氣結(jié)構(gòu)中以劇烈的湍流狀態(tài)完成均勻混合，繼而通過具有整流和阻火功能的燃燒頭，使紊流混合氣體被整流成穩(wěn)定的平流氣體流出，點火后在燃燒頭上形成多個穩(wěn)定、均勻、薄透的單層寶藍色錐形層狀流動火焰，使得燃氣完全燃燒。該過程的熱力型和快速型氮氧化物被同時抑制，CO/NOx排放濃度都低于20mg/Nm3。應(yīng)用層流燃燒技術(shù)的燃氣直燃超低氮燃燒器采用風(fēng)機后進燃氣的后混氣方式，燃燒頭一直處于冷區(qū)且具有阻火功能，以直接噴火燃燒的方式實現(xiàn)CO/NOx的同時超低排放，在安全性、能效性、適應(yīng)性等方面展示出諸多優(yōu)勢，有效解決了目前市場上其他低氮技術(shù)的痛點。
燃氣低氮燃燒是與燃料煤改氣同時并行的重要舉措，對助推能源革命，實現(xiàn)“碳達峰””碳中和”目標(biāo)、打贏“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”等具有重要意義。自2017年以來，北京執(zhí)行的氮氧化物排放特別限值（<30mg/Nm3）標(biāo)準(zhǔn)，對減少霧霾天數(shù)起到了積極的作用。2020年，我國天然氣消費量為3200億立方米，按達到我國現(xiàn)行氮氧化物排放一般限值（<150mg/Nm3）粗略估算，氮氧化物排放量多達500多萬噸，減排空間達400多萬噸。全國范圍內(nèi)推廣低氮燃燒，有望將大氣中氮氧化物含量降低到環(huán)境容量以下，為解決霧霾、近地臭氧污染等大氣污染的問題提供重要幫助。
上述成果得到中科院A類先導(dǎo)專項“變革性潔凈能源關(guān)鍵技術(shù)與示范”項目——“民用燃氣低氮燃燒關(guān)鍵技術(shù)與示范”課題的支持；在產(chǎn)品轉(zhuǎn)化過程中得到大連長興島經(jīng)濟區(qū)管委會的支持。
