[發(fā)明專利]一種圓柱形縫隙式全預(yù)混水冷燃燒頭

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910972743.8
• 申請(qǐng)日: 2019-10-14
• 公開（公告）號(hào): CN110631260A
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙欽新;鄧世豐;王云剛;梁志遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F24H8/00
• 分類號(hào): F24H8/00;F24H9/00;F24H9/18;F23D14/02;F23D14/46;F23D14/78;F23D14/82;F23D14/70
• 代理公司: 61215 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 何會(huì)俠

本發(fā)明公開了一種圓柱形縫隙式全預(yù)混水冷燃燒頭，由水冷管束、集箱、底座和頂蓋組成整體形狀為圓柱形的燃燒頭；水冷管束可由縫隙平行于軸向的螺旋翅片直管、扇環(huán)形直管組成，也可由縫隙沿周向的多段螺旋翅片盤管、長(zhǎng)圓形或矩形盤管組成；預(yù)混氣體從水冷管束之間的縫隙噴射出點(diǎn)火燃燒，高速的預(yù)混氣體離開縫隙后卷吸縫隙周圍的高溫?zé)煔猓邷責(zé)煔鉀_刷水冷管束表面被冷卻降溫，從而降低火焰溫度，減少熱力型氮氧化物的生成，實(shí)現(xiàn)氧含量<3.5％條件下NOx<30mg/Nm³的目標(biāo)。圓柱形的燃燒頭可以適配所有老舊燃?xì)忮仩t爐膛的低氮改造，并替換所有傳統(tǒng)的擴(kuò)散式和全預(yù)混燃燒器。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃燒器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水冷卻的圓柱形縫隙式全預(yù)混水冷燃燒頭。

背景技術(shù)

近年來(lái)，霧霾問題持續(xù)存在，雖然燃煤機(jī)組大多已完成超低排放改造(NOx<50mg/Nm³，SO₂<35mg/Nm³，PM10<5mg/Nm³)，燃?xì)忮仩t大多也已完成低氮改造(NOx<80mg/Nm³)。目前市場(chǎng)上的擴(kuò)散式低氮燃?xì)馊紵鳎捎每諝夥旨?jí)、燃料分級(jí)技術(shù)，并輔助煙氣外循環(huán)或煙氣內(nèi)循環(huán)，已實(shí)現(xiàn)NOx<30mg/Nm³的目標(biāo)，但煙氣外循環(huán)需配備外循環(huán)風(fēng)機(jī)，增大鍋爐燃燒時(shí)的總煙氣量，導(dǎo)致鍋爐出力下降，運(yùn)行費(fèi)用增加；煙氣內(nèi)循環(huán)技術(shù)要求的燃?xì)夂涂諝鈮毫^高，在燃?xì)鈮毫^低的冬季供暖期使用效果不佳。全預(yù)混燃燒器通過(guò)增加空燃比，提高氧含量，降低燃燒溫度，縮小火焰高溫區(qū)的方式也已實(shí)現(xiàn)NOx<30mg/Nm³的目標(biāo)，但較高的氧含量(>6％)增加了鍋爐排煙熱損失，增大水蒸氣潛熱的利用難度，使得鍋爐總效率下降2％以上；同時(shí)為防止金屬孔板干燒與穩(wěn)定火焰，通常在金屬孔板外覆蓋一層金屬纖維絲網(wǎng)，絲網(wǎng)存在著堵塞與燒毀風(fēng)險(xiǎn)。目前市場(chǎng)上出現(xiàn)了一種新型的水冷面板式全預(yù)混低氮燃燒器，兼具擴(kuò)散式燃燒器低氧與全預(yù)混燃燒器緊湊的優(yōu)點(diǎn)，利用水冷燃燒頭冷卻火焰，降低氮氧化物的同時(shí)氧含量仍可控制在3.5％以下。

目前廣東萬(wàn)和公司申請(qǐng)的水冷燃燒器CN201820985795.X，CN201820203423.7均為平板結(jié)構(gòu)，只能用于小型壁掛爐；浙江力巨公司申請(qǐng)的條縫式火焰燃燒裝置CN201721340786.7和CN201721098931.5采用平面式的水冷管排冷卻火焰，當(dāng)燃燒器功率增大時(shí)只能增大平板面積，但隨著鍋爐功率的增加，燃燒器面板的體積越來(lái)越大，鍋爐上布置空間不足。面板式水冷燃燒器用于老舊機(jī)組的低氮改造時(shí)，需拆除鍋爐前爐墻，更換部分鍋爐受熱面，改造工作量巨大。

為解決平板水冷燃燒頭難以大型化和難以適配老舊燃?xì)忮仩t或燃?xì)庋b置低氮改造的問題，提出了圓柱形縫隙式水冷燃燒頭，預(yù)混氣體從水冷管束之間的縫隙噴射出并點(diǎn)火燃燒，圓柱形的燃燒頭可以適配所有老舊燃?xì)忮仩t爐膛的低氮改造，并替換所有傳統(tǒng)的擴(kuò)散式和全預(yù)混燃燒器。隨著鍋爐功率的增大，可同時(shí)增加燃燒頭的直徑與長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)所有功率下燃燒頭體積與鍋爐爐膛空間的匹配。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決平板水冷燃燒器難以大型化和難以適配老舊燃?xì)忮仩t或燃?xì)庋b置低氮改造的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種圓柱形縫隙式全預(yù)混水冷燃燒頭，適配所有老舊燃?xì)忮仩t的爐膛，并替換傳統(tǒng)的擴(kuò)散式和全預(yù)混燃燒器，預(yù)混氣體從水冷管束之間的縫隙噴射出燃燒，高速的預(yù)混氣體離開縫隙后卷吸縫隙周圍的高溫?zé)煔猓邷責(zé)煔鉀_刷水冷管束表面被冷卻降溫，從而降低火焰溫度，減少熱力型氮氧化物的生成，實(shí)現(xiàn)氧含量<3.5％條件下NOx<30mg/Nm³的目標(biāo)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：