[發明專利]一種實現低氮排放的燃燒器及使用方法

有效

• 申請號: 201711232925.9
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108105766B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 鄭平安
• 申請（專利權）人: 鄭平安
• 主分類號: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/46;F23D14/58;F23D14/60
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

本發明提供了一種實現低氮排放的燃燒器及使用方法，該燃燒器包括殼體，長明燈組件，燃氣組件，內燃預混通道，循環煙氣通道，外燃預混通道，其中，內燃預混通道、循環煙氣通道和外燃預混通道的進氣口分別位于殼體的風箱的進氣口內，在各進氣口處安裝有氣體流量調節門。本發明采用多通道空氣分級結合，利用循環煙氣預混、單獨煙氣通道的雙路混合技術，有機融合現有技術的優點，避免其缺點，在小型鍋爐下使其氮氧化物排放濃度接近全預混表面燃燒在～20mg/m³以內的超低水平。在大型動力鍋爐多臺燃燒器布置時，氮氧化物排放濃度能穩定控制在50mg/m³以下，從而滿足目前的超低排放標準。

技術領域

本發明鍋爐領域，特別是涉及一種能夠將大型鍋爐的氮氧化物排放量降低至50mg/m³燃燒器，以及使用該燃燒器實現低氮排放的方法。

背景技術

燃氣燃燒氮氧化物排放濃度主要來源是熱力型，即在高溫下空氣中的N₂與O₂直接反應生成，通常1500℃以上該反應開始劇烈，低于該溫度時，生成量較少；天然氣主要組分是甲烷(CH₄)，其著火溫度范圍645～850℃，1000℃左右的高溫環境能保證甲烷(CH₄)的高效燃盡，而該溫度下生成氮氧化物量很少。

現有的全預混表面燃燒方式的燃燒器，就是利用這一原理，控制氮氧化物排放濃度在20mg/m³以內的超低水平。而采用空氣分級、燃氣分級的低氮燃燒器，則難以達到全預混那樣的混合程度，在燃燒過程中，總存在高溫富氧的局部空間，最好的水平也僅能控制氮氧化物排放濃度在80mg/m³以內的水平，這種水平，還是利用部分燃氣燃燒產生煙氣加以利用的效果，否則會更高。

煙氣再循環低氮燃燒技術的本質是降低燃燒空氣中的氧濃度、燃燒強度減弱、溫度水平降低，因而可以降低燃氣燃燒時熱力型為主要來源的氮氧化物排放濃度。

目前在小功率燃氣鍋爐上(10蒸噸以下)，采用全預混表面燃燒的燃氣燃燒器，可以控制氮氧化物排放濃度在20mg/m³以下，由于存在回火爆炸的安全隱患，應用范圍受限。

采用各種結構形成燃氣分級、空氣分級的燃氣燃燒器，較好的水平可以控制氮氧化物排放濃度在80mg/m³以下水平；燃氣空氣分級與煙氣再循環結合的低氮燃燒器，可控制氮氧化物排放濃度在30mg/m³以下水平。

大型動力鍋爐通常使用多臺燃燒器布置，目前先進的低氮燃燒器可以控制氮氧化物排放濃度在100～150mg/m³水平；結合煙氣再循環低氮燃燒技術，可以控制氮氧化物排放濃度在～80mg/m³以下水平。但還是難以穩定達到超低排放標準(氮氧化物排放濃度在～50mg/m³以下)。

如上所述，目前的技術狀態，在小功率燃氣鍋爐上，單臺燃燒器時，可以控制氮氧化物排放濃度在30mg/m³以下的水平；在大型燃氣動力鍋爐上，多臺燃燒器布置時，即使采用國外技術，也只能控制氮氧化物排放濃度在80mg/m³以內的水平。不能滿足日益嚴格的超低排放環保標準，因此，技術上有進一步研發的必要性，且有一定的市場需求。

發明內容

本發明的目的是要提供一種能夠將大型鍋爐的氮氧化物排放量降低至50mg/m³燃燒器，以及使用該燃燒器實現低氮排放的方法。

特別地，本發明提供一種實現低氮排放的燃燒器，包括：

殼體，一端為與鍋爐連接的出氣端，另一端為供氣體進入的風箱，風箱的開口方向與出氣端方向垂直，在中心軸線上安裝有一端穿出風箱的中心套管；在殼體內安裝有：

長明燈組件，用于點燃燃氣，安裝在中心套管的內部，其控制端位于中心套管穿出風箱的一端外；