【研究目的】

随着全球能源危机和环境污染问题日趋严重，能源燃烧产生的氮氧化物极易引起光化学烟雾、酸雨等严重污染问题，针对燃烧过程的节能减排技术成为当下的研究重点。我国工业燃烧器普遍存在燃烧效率低下和污染严重的问题，相关技术尚不成熟、靠传统经验设计、缺少理论实验依然是当前燃烧器设计存在的弊病。因此，积极响应双碳政策，设计研究低碳低氮燃烧设备，实现低碳低氮排放尤为重要，成为节能减排技术的重中之重。

【技术创新】

为解决燃料燃烧过程中的燃烧效率低、稳定性差以及NOx难控制问题，实现燃料的清洁高效燃烧，设计研究了一种自循环低氮燃烧器，显著降低了燃烧过程中的污染排放，提高了燃烧区域温度均匀性，满足供热区域大、供热量要求均匀的燃煤热工设备清洁燃烧需求。该技术的主要创新点如下：

（1）通过调整燃料中高炉煤气比例、燃烧器射流倾斜角，使燃烧器出口处的平均NOx浓度从500ppm下降到122.84ppm；

（2）可将燃料均匀扩散在回转窑内，避免峰值温度的出现，控制燃烧室内最高燃烧温度与平均温度的差值由193.98K减小到101.08K，燃烧室内温度均匀性得到改善，提高余热利用率；

（3）可控流量与射流倾斜角，实现回转窑内火焰可调，控制整个燃烧过程。

【知识产权】

（1）发表研究论文3篇；申请国家发明专利2项，授权2项；主导/参与国标2项；

（2）教育部科技进步二等奖，全国第二届安全生产科技成果二等奖，中国铁道建筑总公司科技进步一等奖等国家和省部级科研奖励10余项。

【应用领域】

清洁燃烧、热工装备、环保

【应用情况】

（1）2023-2024年，与山东某石油化工公司开展横向合作和专利技术转让；

（2）2021-2022年，与某钢铁院开展横向合作；

（3）2017-2020年，多污染物中低温协同催化净化技术及示范，国家科技部重点研发计划项目；

（4）2016-2020年，钢铁-化产-建材多联产过程耦合节能减排系统构建与评价，国家科技部重点研发计划项目；

（5）2011-2015年，新一代辐射管的研究开发，国家科技支撑计划课题；

（6）2007-2010年，链篦机-回转窑-环冷机系统节能降耗低排放研究，国家高技术研究发展计划。