[發明專利]蓄熱氧化低氮燃燒方法

在審

• 申請號: 202010186471.1
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN113405090A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 龔永貴;鄭永劍;路志宏;高良;王勝祖
• 申請（專利權）人: 北京佳德昌科技有限責任公司
• 主分類號: F23C9/00
• 分類號: F23C9/00;F23D14/64;F23D14/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明創造提供一種蓄熱氧化分級燃燒的低氮方法，介質燃料和氧化劑提前混合，產生的低濃度混合氣體，該混合氣體流經氧化段進行初級氧化，氧化床內裝有蓄熱材料，初級氧化后產生的煙氣為中溫煙氣，通過中溫煙氣流道進入燃燒頭，使主燃料與中溫煙氣進行進一步混合燃燒。其主燃料與中溫煙氣進行進一步混合燃燒，產生的尾部煙氣在氧含量3.5％情況下NO_X排放在0?5PPM。本發明方法解決了燃燒過程氮氧化物極限排放問題，使得各種燃料的熱力型氮氧化物排放無限趨近于“0”；提供了一種不同氣體燃料的低氮燃燒設計的普遍性方法；該方法適用于各種鍋爐燃燒器、工業爐窯燃燒器等；具有極限環保、安全、穩定、靈活性高、檢修維護方便等諸多優點。

技術領域

本發明創造提供一種低氮燃燒方法，特別是一種蓄熱氧化低氮燃燒方法，適用于工藝爐窯、蓄熱式燃燒爐窯、鍋爐的燃燒器、燃燒工藝設計、爐窯結構設計領域。

背景技術

目前工藝爐窯、鍋爐等領域的燃燒普遍采用的低氮燃燒方法為：1、燃燒頭頭部的燃料噴口分配數量增加及噴口分布位置不同的方法，實現噴射出去的燃料與氧化劑的結合有個濃淡分級及結合時間差的效果，最終實現燃燒火焰溫度場的分布控制。2、采用爐內爐外煙氣再循環的方法通過對燃燒過程助燃劑氧含量的控制實現低氮燃燒。

目前氮氧化物控制普遍采用以上第一種燃燒器燃燒頭結構+第二種煙氣再循環低氮方法相耦合的方式來對氮氧化物進行控制。

以上兩種低氮燃燒結構或方法，存在根本性的問題：1)無法適用各種爐膛溫度(特別是高溫爐膛)；2)無法適用各種工藝爐窯的燃燒方法：比如無焰燃燒環境，平焰燃燒環境等等；3)無法實現氮氧化物的近“0”排放。

目前如上的第1種低氮燃燒器方法普遍純在燃燒器燃燒過程不穩定，燃燒存在脈沖震動，相對危險；燃燒因為燃料與氧化劑分配主要目的是控溫，而不是強化燃燒，所以點火不穩定，低負荷穩燃效果差等問題，同時也伴隨著相應的安全隱患；以上第2種煙氣循環的低氮方法則以犧牲存鍋爐效率為代價，或增加了外在的能源供給，給爐膛內流場帶來本質變化，造成了排煙溫度提高、煙氣流速加快、冷凝水、火檢不可靠等現象，以及造成的不安全不穩定情況。

發明創造內容

為了解決上述低氮燃燒控制方法存在的適用性、排放、安全穩定性問題，本發明提供一種蓄熱氧化低氮燃燒方法，用于對各種燃燒過程進行組織，達到氮氧化物近“0”排放、高效燃燒、普遍適用的結果。

為了實現上述技術目的，本發明創造采用如下方法：

蓄熱氧化低氮燃燒方法，介質燃料和氧化劑提前混合，產生的低濃度混合氣體，該混合氣體流經氧化段進行初級氧化，氧化床內裝有蓄熱材料，初級氧化后產生的煙氣為中溫煙氣，通過中溫煙氣流道進入燃燒頭，使主燃料與中溫煙氣進行進一步混合燃燒。

所述的蓄熱材料為小球或蜂窩體。

所述的低濃度的混合氣經過蓄熱體，加熱混合氣，混合氣在蓄熱體內著火燃燒，產生的著火熱又和混合氣帶走的熱量保持平衡，氧化段的蓄熱材料溫度穩定，保持在可燃氣的著火點之上。

所述的氧化段的氧化材料是可移動更換式，蓄熱材料兩端通過格柵固定在氧化段內壁。

所述的中溫煙氣流道中的氧含量在8％-19％之間。

所述的中溫煙氣流道中的中溫煙氣與余下的燃料進行二次混合燃燒。

所述的中溫煙氣流道和燃燒頭為一體燒嘴結構，用于生產低氮燃燒器產品；或者配合燃氣噴口，噴入爐內與低氧的中溫煙氣流道中的中溫煙氣進行二次混合燃燒。

所述的該燃燒方法可將氧化段與爐體或爐墻結合，用于排放爐窯中。