Low NOx: когда требования по выбросам влияют на выбор горелки

15 октября 2026 · ЕВРО ИНВЕСТ

Оксиды азота (NOx) — основной нормируемый загрязнитель при сжигании природного газа. Для котельной в промзоне вопрос выбросов часто вторичен, но для котельной в жилой застройке, рядом с больницей или школой, при новом строительстве и реконструкции он может определить выбор горелки. Разберём, откуда берутся NOx, как их снижают горелки Low NOx и где здесь подводные камни.

Откуда берутся оксиды азота

При сжигании газа NOx образуются в основном тремя путями:

• Термические NOx — азот и кислород воздуха соединяются при высокой температуре пламени. Скорость их образования резко растёт с температурой и временем пребывания газов в горячей зоне. Для газовых горелок это основной источник.
• Быстрые NOx — образуются во фронте пламени при участии углеводородных радикалов. Их доля меньше.
• Топливные NOx — из азота, который содержится в самом топливе. Для природного газа и дизеля их мало, для мазута — заметно больше.

Отсюда главный принцип: чтобы снизить NOx, нужно снизить пиковую температуру пламени и сократить время пребывания газов в зоне высоких температур — не ухудшая полноту сгорания.

Как это делают горелки Low NOx

• Ступенчатое сжигание. Газ или воздух подаются в несколько зон. Первичная зона работает с недостатком или избытком окислителя, и пиковая температура ниже. Догорание идёт во вторичной зоне.
• Внутренняя рециркуляция дымовых газов. Конструкция головы сгорания подмешивает часть продуктов сгорания из топки в корень факела. Инертные газы «разбавляют» пламя и снижают его температуру.
• Внешняя рециркуляция дымовых газов (FGR). Часть охлаждённых дымовых газов из дымохода возвращается на всас вентилятора горелки. Даёт значительное снижение NOx, но требует воздуховода, заслонки и учёта при настройке.
• Горелки с предварительным смешением — газ и воздух перемешиваются до зоны горения, пламя получается равномерным и «холодным». Так устроены горелки со сверхнизкими выбросами.

Классы выбросов NOx по EN 676 и EN 267

Европейские стандарты делят горелки на классы по выбросам оксидов азота: EN 676 — для газовых горелок, EN 267 — для жидкотопливных. Предельные значения указываются в миллиграммах NOx (в пересчёте на NO₂) на киловатт-час подведённой теплоты топлива. Чем выше номер класса, тем ниже выбросы.

Стандартная современная газовая горелка, как правило, соответствует классу 2. Исполнения Low NOx — это класс 3, горелки со сверхнизкими выбросами — класс 4, а лучшие из них дают выбросы заметно ниже его предела. Класс конкретной модели указан в каталоге производителя и в декларации на горелку.

Почему каталожное значение не всегда получается на объекте

Выбросы в каталоге измерены на испытательной топке определённых размеров. В реальном котле они могут быть другими:

• Тепловое напряжение топки. В маленькой или короткой топке на единицу объёма приходится больше тепла, пламя горячее — NOx выше, чем в каталоге. Это особенно заметно на компактных котлах.
• Температура стенок топки. Экранированная топка с водяным охлаждением отводит тепло иначе, чем жаротрубная.
• Подогрев воздуха на горение повышает температуру пламени и NOx.
• Настройка. Снижение избытка воздуха уменьшает потери тепла, но меняет и выбросы. Оптимум ищут по газоанализатору: NOx, CO и O₂ одновременно.

Поэтому при жёстких требованиях к выбросам горелку подбирают с учётом конкретного котла, а гарантируемые значения обсуждают заранее.

Внимательно с единицами измерения

NOx указывают в разных единицах:

• в мг/кВт·ч — в европейских каталогах горелок;
• в мг/м³ — при пересчёте на определённое содержание кислорода (например, 3 % O₂) или на коэффициент избытка воздуха — в российских нормативах и протоколах замеров;
• в ppm — в показаниях многих газоанализаторов.

Сравнивать требования проекта, каталог и результаты замеров можно только после пересчёта к одним единицам и одинаковому содержанию кислорода. Ошибка в пересчёте — частая причина споров при сдаче объекта.

Для природного газа ориентировочные соотношения такие (сухие дымовые газы, 0 °C, 101,3 кПа, NOx в пересчёте на NO₂):

• 1 мг/кВт·ч ≈ 1,0 мг/м³ при O₂ = 3 % — значения в каталоге и в протоколе при 3 % O₂ практически совпадают;
• при α = 1,4 концентрация ниже примерно в 1,2 раза (множитель ≈ 0,82), потому что дымовые газы сильнее разбавлены воздухом;
• 1 ppm NO₂ ≈ 2,05 мг/м³.

Пересчёт оценочный: точные коэффициенты зависят от состава газа. Для жидкого топлива и сжиженного газа коэффициенты другие. Пересчитать α по содержанию O₂ можно в нашем калькуляторе избытка воздуха.

Когда Low NOx действительно нужен

• Котельная в жилой застройке или рядом с нормируемыми объектами: школы, больницы, жилые дома.
• Нормативы допустимых выбросов предприятия близки к пределу, а мощность котельной растёт.
• Новое строительство или реконструкция с экологической экспертизой и расчётом рассеивания.
• Требование заказчика или проекта — например, для объектов с экологической сертификацией.

Если требований нет, стандартная горелка с правильной настройкой по газоанализатору — разумный выбор по цене.

Что учесть при выборе горелки Low NOx

• Стоимость. Горелки Low NOx и особенно со сверхнизкими выбросами дороже стандартных.
• Давление газа. Некоторым исполнениям нужно больше давления газа для той же мощности.
• Форма факела. Факел Low NOx бывает шире и длиннее — нужно проверить по топке.
• Настройка. Требует квалифицированной режимной наладки с газоанализатором, который измеряет NO/NOx.
• Внешняя рециркуляция — дополнительный воздуховод, заслонка и учёт конденсации в линии рециркуляции.

Типичные ошибки

1. Ожидать каталожных выбросов в любом котле, не проверив тепловое напряжение и размеры топки.
2. Сравнивать требования и замеры в разных единицах или при разном содержании кислорода.
3. Снижать NOx за счёт CO. Горелка «вписывается» по NOx, но с недожогом.
4. Покупать Low NOx там, где нет требований, вместо того чтобы вложиться в модуляцию или автоматику.

Как мы подбираем

Если у проекта есть требования к выбросам — укажите их в опросном листе вместе с нормативом и единицами измерения. Подберём горелку стандартного исполнения, Low NOx или со сверхнизкими выбросами с учётом конкретного котла и топки. Модельные ряды — в разделе газовые промышленные горелки. Режимную наладку с замером выбросов выполняет наш сервис.

Читайте также

• Газовые промышленные горелки
• Калькулятор избытка воздуха и потерь тепла
• Замена горелок на котлах ДКВр и ДЕ
• Сервис: режимная наладка с замером выбросов