[發明專利]一種燃氣鍋爐整體燃料分級提供技術及其低氮燃氣鍋爐

在審

• 申請號: 201810787943.1
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN108758617A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 田莉勤;張忠孝;徐志斌;徐正;岳小俊
• 申請（專利權）人: 上海華之邦科技股份有限公司
• 主分類號: F23C6/04
• 分類號: F23C6/04;F23C5/08;F23C7/00
• 代理公司: 上海京滬專利代理事務所(普通合伙) 31235
• 代理人: 沈美英

1.一種燃氣鍋爐整體燃料分級提供技術，其特征在于：將鍋爐工作過程中所需用的燃氣整體區分為所占份額較大的主供燃氣和所占份額較小的后供燃氣兩部分，將燃氣噴槍區分為設置在燃氣燃燒器喉口腔內的主供式燃氣噴槍和設置在爐體中部外圍墻面上的若干后供式燃氣噴槍，并使燃氣沿爐內煙氣流方向按需按序分級向爐內提供，其中：

所述的主供燃氣作為爐膛主燃區內起始燃燒階段中的燃氣供給量，在主燃區內創建了一個燃氣量相對較少、助燃空氣相對充足的燃燒環境，可降低燃氣在起始燃燒階段中的集中燃燒速度，避免熱負荷的過于集中，從而有效減少起始燃燒階段NOx的生成量；

所述的后供燃氣作為爐膛再燃區內繼續燃燒階段的燃氣供給量，在再燃區內創建了有新燃料通入、煙氣溫相對較高、氧含量相對較低的燃燒環境，能確保爐膛內來自上游的混合煙氣在燃氣不斷補充的情況下穩定且均勻地繼續進行有利于抑制NOx生成量的正常燃燒，同時后供燃氣中所含的CH₄/H2/CO等還原性物質組分和高溫低氧情況下后供燃氣中的原有組分裂解為CH₄/H2/CO等還原性物質對煙氣流中原已生成的NOx進行還原反應，從而抑制鍋爐燃燒過程中NOx的總生成量，確保采用燃氣分級提供技術的燃氣鍋爐能充分滿足目前行業低NOx排放的環保指標要求。

2.一種整體燃料分級提供式低氮燃氣鍋爐，主體包括有鍋爐爐體（1），鍋爐爐膛（2），燃氣燃燒器（3）、助燃風通道（4）和燃氣噴槍（5），鍋爐爐體（1）包含有前墻（11）、后墻（12）和左右側墻（13）,其特征在于：所述的鍋爐爐膛（2）腔內沿煙氣流方向依次區分設置有位于煙氣流方向上游的主燃區（21）、位于煙氣流方向中游的再燃區（22）和位于煙氣流方向下游的燃燼區（23）；所述的燃氣噴槍（5）包括有主供式燃氣噴槍（51）和后供式燃氣噴槍（52）；所述的燃氣燃燒器（3）設置在與主燃區（21）設置位相對應的鍋爐爐體（1）的腔壁上，其喉口（31）的腔內設置有所述的助燃風通道（4）和主供式燃氣噴槍（51）；所述的鍋爐爐體（1）的前墻（11）、后墻（12）和左右側墻（13）與再燃區（22）設置位相對應的腔壁上分別按需設置有數個后供式燃氣噴槍（52）的噴頭設置孔（6）；所述的鍋爐爐體（1）與再燃區（22）設置位相對應的外側墻面上設置有后供式燃氣輸送管道（7）；所述的后供式燃氣噴槍（52）按需設置有數支，每支上按需并列設置有數個燃氣噴頭；所述的后供式燃氣噴槍（52）通過其燃氣噴頭和所述的噴頭設置孔（6）固設在鍋爐爐體（1）的前墻（11）、后墻（12）和左右側墻（13）的外側墻面上，并與所述的后供式燃氣輸送管道（7）氣路相連；

工作時，鍋爐燃燒時所需燃氣的大部分作為主供燃氣，通過所述的主供式燃氣噴槍（51）送入主燃區（21），其余小部分作為后供燃氣，通過所述的后供式燃氣輸送管道（7）由所述的后供式燃氣噴槍（52）經燃氣噴頭噴射入再燃區（22），鍋爐燃燒時所需的助燃空氣全部由所述的助燃風通道（4）送入主燃區（21），并與所述的主供燃氣在主燃區（21）內相混合，在氧含量相對充足、燃氣量相對不足的環境中進行快速燃燒、釋放熱量并產生氧含量相對較低的高溫煙氣，同時也不可避免地生成一定量的NOX，生成的NOx隨同煙氣流向爐膛中部區域擴散，但由于主供燃氣量的減少，相應也減小了主燃區（21）內的燃燒熱負荷，故也相應減少了起始燃燒階段中NOX的生成量；在主燃區（21）內燃燒產生的高溫低含氧量煙氣隨氣流方向流至爐膛中部再燃區（22）、與后供燃氣相遇，后供燃氣在煙氣溫相對較高、但氧含量相對較低的環境中燃燒，產生CH4/H2/CO等還原性中間產物，同時后供燃氣中所含的CH₄/H2/CO等還原性物質組分和高溫低氧情況下后供燃氣中的原有組分裂解為CH₄/H2/CO等還原性物質對煙氣流中原已生成的NOx進行還原反應，進而在抑制自身燃燒過程中NOX的生成量的同時還將高溫煙氣原含有的NOX還原成N2，從而在總體上有效降低了燃氣鍋爐的NOx排放量。