[實用新型]超低氮多級可調強弱旋流對沖氣體燃燒器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320801061.9
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN203628654U
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設計）人: 李紅智;姚明宇;姬海民;徐黨旗;聶劍平;張廣才;趙治平
• 申請（專利權）人: 西安西熱鍋爐環(huán)保工程有限公司;西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F23D14/24
• 分類號: F23D14/24;F23D14/58;F23D14/46
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

技術領域

本實用新型屬于低氮清潔燃燒技術領域，具體涉及一種超低氮多級可調強弱旋流對沖氣體燃燒器。

背景技術

隨著最新的《大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）的實施，到2015年我國所有的電站鍋爐和工業(yè)鍋爐的NO_x排放質量濃度控制標準降為100mg/Nm³，目前國內傳統(tǒng)的燃氣燃燒器幾乎不能滿足排放要求。通過改進燃燒器結構及制造工藝，使得燃料在燃燒的過程中產生的氮氧化物降低到100mg/Nm³以下，在不需要增加SCR或SNCR煙氣脫硝設備就可以直接達到最新的環(huán)保標準，從而大大降低環(huán)保改造成本。這種燃燒器稱作超低NO_x燃氣燃燒器。

與燃煤燃燒主要以燃料型NO_x不同的是，燃氣燃燒產生的氮氧化物主要為熱力型NO_x，因此燃氣低氮燃燒技術與燃煤有很大不同。熱力型NO_x的關鍵控制參數(shù)是爐膛溫度，故合理優(yōu)化燃料與助燃空氣的混合過程，使得爐膛溫度更加均勻，避免局部高溫的出現(xiàn)是燃氣低氮燃燒的關鍵技術。

目前燃氣燃燒器一般采用分級分段燃燒、濃淡燃燒、煙氣再循環(huán)等低氮燃燒技術。這些技術雖然可以在一定程度上降低氮氧化物的生成，但由于這些技術都是從燃煤低氮燃燒技術借鑒過來的技術，沒有完全找到燃氣低氮燃燒技術的核心，燃氣和助燃空氣沒有達到充分的混合，爐膛內依然會有大量的局部高溫區(qū)產生，其溫度高于產生熱力型氮氧化物的溫度，因此氮氧化物無法降低到100mg/Nm³以下，無法滿足最新的環(huán)保標準，不能稱作超低NO_x燃氣燃燒技術。

由于能源供給相對緊張，同時燃料價格波動很大，許多電廠和石化廠的鍋爐燃料變動很大，燃料成分及熱值極不穩(wěn)定，同時，由于電廠調峰或石化廠蒸汽需求的變動很大，這就要求燃燒器有極強的燃料適應性和負荷適應性。目前現(xiàn)有的燃氣燃燒器在燃燒其設計燃料的情況下，燃燒效率和污染物排放都很不錯，但如果燃料有一定的偏差，其燃燒效率和污染物排放性能都急劇惡化。因此，一個好的超低氮燃燒器除了可以在燃燒設計燃料時達到非常好的燃燒效率和污染物排放標準，同時還應具有極高的調節(jié)性以適應燃料和負荷的變動。

實用新型內容

本實用新型的目的在于解決上述問題，提供一種超低氮多級可調強弱旋流對沖氣體燃燒器，通過特殊的燃氣與助燃空氣噴口組合設計，使得氮氧化物排放低于100mg/Nm³，同時通過多級可調技術使得燃氣燃燒器具有足夠高的調節(jié)性以適應在不同的燃料供給和不同的負荷狀態(tài)下都能夠達到足夠高的燃燒效率和污染物排放標準。

為達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：包括燃燒器箱殼，以及設置在燃燒器箱殼后端的燃氣環(huán)形集箱；燃燒器箱殼內由外及內分別設置用于向爐膛通入助燃空氣的外風筒、內風筒以及中心風筒；中心風筒的外側套設有中心穩(wěn)燃燃氣噴槍，二者以套管組合的形式安裝在燃燒器箱殼的中心；外風筒與燃燒器箱殼之間的環(huán)形空間內均勻且間隔分布有若干內強旋對沖燃氣噴槍和外弱旋對沖燃氣噴槍。

所述的中心風筒、內風筒、外風筒以及燃燒器箱殼均為同心圓筒體并與鍋爐相連接。

所述的內風筒和外風筒的助燃空氣入口處分別設置有開度能夠調節(jié)的內風門和外風門。

所述的內風筒和外風筒之間設置有使流過內風筒與外風筒之間的助燃空氣產生旋流效果的旋流葉片，流過旋流葉片的助燃空氣形成旋流風的旋流風假想圓；燃氣環(huán)形集箱的后端安裝有旋流葉片調節(jié)裝置，旋流葉片調節(jié)裝置與旋流葉片之間設置有用于調節(jié)旋流葉片的角度的連桿。

所述的內強旋對沖燃氣噴槍的頭部安裝有內強旋燃氣槍頭，內強旋燃氣槍頭與水平方向成30°～60°切角，且內強旋燃氣槍頭上開有若干個內強旋燃氣噴口，燃氣噴射方向為內強旋燃氣槍頭端面的法向方向；若干只內強旋對沖燃氣噴槍沿圓周方向布置，其噴射出來的燃氣形成一個內強旋假想切圓，噴射出來的燃氣與內強旋假想切圓相切，并與內層的強旋流風形成強對沖配合。

所述的外弱旋對沖燃氣噴槍的頭部安裝有外弱旋燃氣槍頭，外弱旋燃氣槍頭與水平方向成5°～15°切角，且外弱旋燃氣槍頭上開有若干個外弱旋燃氣噴口，燃氣噴射方向為外弱旋燃氣槍頭端面的法向方向；若干只外弱旋對沖燃氣噴槍沿圓周方向布置，其噴射出來的燃氣形成一個外弱旋假想切圓，噴射出來的燃氣與外弱旋假想切圓相切，并與外層的弱旋流風形成弱對沖配合。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：