[實用新型]一種低負荷穩燃的超低NOX燃燒系統及其燃燒器

有效

• 申請號: 201821070042.2
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN208779450U
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 王云剛;劉陽;趙欽新;梁志遠
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F23D17/00
• 分類號: F23D17/00;F23L9/00;F23L1/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本實用新型一種低負荷穩燃的超低NOX燃燒系統及其燃燒器，燃燒器包括預燃室，預燃室的入口一側依次由內向外同軸套設的中心風通道、一次風通道、直流風通道和內二次風通道，以及預燃室外部殼體上設置外二次風通道；燃燒系統包括燃燒器，燃燒器前端連接的燃料倉，燃燒器后端依次連接的鍋爐和空氣預熱器；燃料倉采用可變徑管道與一次風通道連通；空氣預熱器的預熱輸出端分為三部分，預熱后的三股熱風氣流由引風機分別引入燃燒器內，與直流風通道、內二次風通道和外二次風通道連接。所述的燃燒器能有效降低熱力型NOX和燃料型NOX的排放，燃燒系統在改變負荷運行時，煤粉倉可以合理利用變徑管道來控制輸送的燃料量，實現煙氣再循環和低負荷穩燃。

技術領域

本實用新型屬于熱能與動力工程領域，涉及一種低負荷穩燃的超低 NOX燃燒系統及其燃燒器。

背景技術

雖然新能源的研究和發展速度逐漸加快，但目前我國的能源結構仍以煤炭為主體，其燃燒產生的氮氧化物、硫氧化物和粉塵等污染物對人們的身體健康和生活環境造成了嚴重影響，由此引起的污染問題已經受到人們的重視。

氮氧化物是主要的大氣污染物之一，主要是指NO和NO₂，而煤粉在高溫下燃燒產生的氮氧化物大部分為NO。大氣中的氮氧化物是形成光化學煙霧的主要因素，而且也是PM2.5粒子的主要來源，形成全國范圍的霧霾的主要因素之一。此外氮氧化物遇水會轉化為硝酸或亞硝酸，形成酸雨，腐蝕建筑物等而且會危害人體健康。因此NOX等污染物的排放標準逐年嚴格。目前氮氧化物的控制方法主要有煙氣脫硝和燃燒脫硝兩大類。常用的煙氣脫硝方法主要包括選擇性催化還原法和選擇性非催化還原法。燃燒脫硝技術則包括低NOX燃燒器、生物質或淤泥燃燒、空氣分級燃燒和煙氣再循環等方法。

燃燒器是鍋爐的主要設備，如何提高低負荷煤粉燃燒的穩定性，同時降低NOX的排放是煤粉燃燒裝置研究的重點。分相燃燒是一種實現煤粉超低氮燃燒的關鍵技術。其原理是通過空氣深度分級，實現揮發份N和焦炭N 的分相燃燒。通常通過預燃室型燃燒器，分別實現揮發份在預燃室內、焦炭在爐膛內低溫貧氧燃燒。既減少了燃料型NOX的生成，又減少熱力型 NOX的生成，進而實現煤粉的超低氮燃燒。但是，現有帶預燃室型燃燒器在低負荷時，風量和粉量并不是線性匹配，導致一次風風量減小時，煤粉濃度減小過多，非爐前送粉時甚至出現管道沉粉現象，嚴重影響煤粉；預燃室內壁和出口易結渣，且帶預燃室燃燒器中心風通道易積粉，點火槍易堵塞；鍋爐低負荷運行期間，爐膛過冷度大，再循環煙氣溫度過低，不利于減少 NOX產生且影響預燃室內煤粉燃燒；對于帶預燃室燃燒系統，除一次風外，各次風均來自空預器后熱風，由同一個鼓風機送風，導致各次風串風嚴重，相互間影響較大。

實用新型內容

針對現有技術中存在的問題，本實用新型提供一種低負荷穩燃的超低 NOX燃燒系統及其燃燒器，結構簡單，設計合理，能夠降低氮氧化物，實現燃料充分燃燒及污染物低排放。

本實用新型是通過以下技術方案來實現：

一種低負荷穩燃的超低NOX燃燒器，包括預燃室，預燃室的入口一側依次由內向外同軸套設的中心風通道、一次風通道、直流風通道和內二次風通道，以及預燃室外部殼體上設置外二次風通道；

所述中心風通道中心裝有油氣兩用點火槍，油氣兩用點火槍能夠伸縮的設置在中心風通道外的高能點火裝置上，伸縮端伸出至預燃室或爐膛內；預燃室的側壁上開設有若干與外二次風通道連通的外二次風出口，外二次風通道上超出預燃室殼體的部分設置若干周界風噴口；直流風通道設置煙氣和熱空氣切換三通，一端連接直流風通道，另一端用于接入天然氣或煙氣，第三端作為直流風通道的入口。

優選的，所述一次風通道內側設置有可伸縮套筒，可伸縮套筒沿一次風通道通道內壁滑動伸縮。

優選的，所述的內二次風通道內部裝有至少三個呈均勻分布的弧形旋流葉片。

優選的，所述一次風通道的出口處依次設置濃淡環和穩焰齒；濃淡環上均勻設置有至少三個開口。