[發明專利]一種等離子低氮燃燒裝置與方法

在審

• 申請號: 201910029862.X
• 申請日: 2019-01-14
• 公開（公告）號: CN109899779A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 楊家華;萬文雷;楊家成;秦東良;徐溢鋒;霍愛璽
• 申請（專利權）人: 江蘇河海新能源股份有限公司
• 主分類號: F23C7/00
• 分類號: F23C7/00;F23L9/00;F23N3/00
• 代理公司: 常州市華信天成專利代理事務所(普通合伙) 32294
• 代理人: 何學成

本發明專利涉及一種等離子低氮燃燒裝置與方法。該裝置包括低氮燃燒裝置和等離子體系統，所述等離子體系統包括等離子體發生器和離子漿收集槽，離子漿收集槽設置在等離子體發生器出口處，低氮燃燒裝置通過管道連接燃料罐，燃料罐還與等離子體發生器連接，離子漿收集槽與低氮燃燒裝置出氣口通過管道并聯后與反應器連接，所述的反應器上設置有出氣口；該方法主要包括通入燃氣、一次配風、二次配風、氣體等離子化、無害化處理、氣體排出六個步驟。本發明提供的裝置結構簡單，等離子體直接參與反應，降低了NOx的排放；采用該裝置的等離子低氮燃燒方法，多級配風方式能抑制NO_X的生成，離子漿作為介質參與反應，降低能耗，反應效率提高，節能環保。

技術領域

本發明專利屬于低氮燃燒技術領域，具體涉及一種等離子低氮燃燒裝置與方法。

背景技術

目前，NO_X排放的技術措施按作用位置可分為兩大類，第一類為爐內脫硝，及通過各種技術手段，控制燃燒過程來降低NO_X的排放，第二類是尾部脫銷，是把尾部煙氣中生成的NO_X還原。現有技術中，大多采用低氮燃燒技術和煙氣脫硝的方式降低NO_X的排放，但低氮燃燒技術又存在不同，NO_X排放濃度差別也很大。

等離子低氮燃燒技術是利用等離子體在燃燒器內直接點燃煤粉，可以節約大量的鍋爐啟動用油。采用該技術的等離子體煤粉燃燒器在實現煤粉內燃的同時，與空氣整體的低氮燃燒技術相結合，可以在不降低鍋爐效率的前提下，大幅度降低鍋爐NOx的排放，但現有的等離子低氮燃燒技術產生反應區溫度高達1500℃，低氮燃燒裝置內還殘留有部分NO_X排出體系，造成較為嚴重的環境污染，既造成能源浪費，又不利于環境友好。

發明內容

本發明專利要解決的技術問題是：本發明提供一種等離子低氮燃燒裝置，結構簡單，等離子體直接參與反應，降低了NOx的排放；采用該裝置的等離子低氮燃燒方法，等離子體直接參與反應，多級配風方法能抑制NO_X的生成，并與離子漿反應進行無害化處理，節能環保。

本發明專利解決其技術問題采用的技術方案如下：一種等離子低氮燃燒裝置，包括低氮燃燒裝置和等離子體系統，所述的低氮燃燒裝置與等離子體系統通過管道并聯設置；所述等離子體系統包括等離子體發生器和離子漿收集槽，離子漿收集槽設置在等離子體發生器出口處，所述的低氮燃燒裝置通過管道連接燃料罐，燃料罐還與等離子體發生器連接，所述的離子漿收集槽與低氮燃燒裝置出氣口通過管道并聯后與反應器連接，所述的反應器上設置有出氣口；

所述的低氮燃燒裝置包括第一配風系統和第二配風系統，所述的第一配風系統由第一送風管、氧氣檢測系統組成；所述的第二配風系統由第二送風管、第三送風管、燃氣檢測系統組成。該裝置采用多級配風與低氧燃燒過程，擴大了還原氣氛區和還原燃燒區，彌補了煤炭的分布和NOx針對性不足的缺點，總體上加大了還原量和抑制焦炭NOx產生；體系中增加第三送風管，通過燃氣檢測系統判斷是否需要引入CO和H₂用于還原生成的NO_X，避免體系殘留的NO_X對環境造成污染；首次將等離子體發生器作為反應裝置，在此裝置內產生的離子漿參與反應，進一步提高了反應效率，極大程度上控制了NO_X的產生，對環境污染小，環保。

進一步的，所述的低氮燃燒裝置前端口管道上設置有第一流量計，第一送風管上設置有第二流量計，所述的第二送風管上設置有第三流量計，第三送風管上設置有第四流量計，等離子體發生器前端管道上設置有第五流量計。流量計的設置可以精準控制燃料罐中的可燃性氣體與空氣的配比，進一步抑制體系中NOx的生成，同時可以避免在第三送風管所需的CO和H₂所需量過多，造成資源浪費，節能。

一種等離子低氮燃燒方法，包括以下步驟：