[發(fā)明專利]一種撞擊流低氮燃燒反應裝置及其反應方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010488374.8
• 申請日: 2020-06-02
• 公開（公告）號: CN111578312A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設計）人: 楊家華;萬文雷;秦華云;史亦豐;席躍躍
• 申請（專利權）人: 江蘇河海新能源股份有限公司
• 主分類號: F23R3/28
• 分類號: F23R3/28;F23D14/02;F23D14/64;F23D14/70;F24H1/00;F24H9/18;B01J19/24
• 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(fā)明涉及化工技術領域，具體涉及一種撞擊流低氮燃燒反應裝置，包括：圓柱體或長方體的撞擊流反應室，撞擊流反應室的側面由下自上均勻開設若干層安裝通孔安裝于安裝通孔內的加速管，安裝于撞擊流反應室頂部、與撞擊流反應室相通的通氣流道；與通氣流道的另一端相通的燃燒器；安裝于燃燒器頂部且由燃燒器提供熱量的鍋爐。本發(fā)明還公開了一種一種撞擊流低氮燃燒反應方法，具體為：向所述同層的加速管內分別通入高速空氣以及高速燃氣進行撞擊，得到上升的離子流；上升的離子流通過所述擾流風扇時帶動擾流風扇轉動從而將離子流中的離子混合均勻，離子流繼續(xù)上升至所述燃燒器內；加熱所述燃燒器至1000到1100℃，使離子流燃燒放熱；排出多余氮氣及水。

技術領域

本發(fā)明涉及化工技術領域，具體涉及一種撞擊流低氮燃燒反應裝置及其反應方法。

背景技術

撞擊流反應器就是通過兩股氣相流高速相向流動撞擊，在撞擊瞬間達到極高的相間相對速度，從而極大地強化相間傳遞。

申請?zhí)枮镃N200420017226.4的專利公開了一種撞擊流氣液反應器，在其說明書摘要中有如下描述：

撞擊流氣液反應器，屬于化工反應技術裝備。采用水平同軸兩流撞擊流。

該種撞擊流反應器的加速管水平同軸，僅能在加速管管口相對的一側進行撞擊，撞擊后需額外能源方可使離子流進入后續(xù)反應裝置內，能量消耗不合理；且由于管口相對，長時間通入高速氣流后勢必會對加速管造成損害。

同時，隨著國家對化工企業(yè)環(huán)境要求的逐步提升，對化工企業(yè)氮氧化物NOx排放量要求也越來越高。

在燃燒反應中，通常需通入無需成本、極易獲取的空氣作為助燃劑，空氣中含有大量氮氣，通常情況下，氮氣并不與氧氣反應，在氧氣含量不足時，氮氣在1350℃左右時，會和氧氣反應，生成有毒性的熱力型NOx，而傳統(tǒng)燃燒器內所需溫度通常達到1400甚至于1500℃以上的高溫，極易生成有毒性的NOx。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種減少能量消耗且?guī)缀醪划a生有毒氮氧化物的撞擊流低氮燃燒反應裝置及反應方法。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種撞擊流低氮燃燒反應裝置，包括：

圓柱體或長方體的撞擊流反應室，所述撞擊流反應室的側面由下自上均勻開設若干層安裝通孔，同層安裝通孔等高同軸，相鄰層安裝通孔相互垂直；

安裝于所述安裝通孔內的加速管，所述同層的加速管與其中心線之間呈30°到60°夾角；

安裝于撞擊流反應室頂部、與所述撞擊流反應室相通的通氣流道；

與所述通氣流道的另一端相通的燃燒器；

安裝于所述燃燒器頂部且由所述燃燒器提供熱量的鍋爐。

作為本發(fā)明的一種改進手段，所述通氣流道內還設有一擾流風扇，所述擾流風扇與所述通氣流道相垂直。

作為本發(fā)明的一種改進手段，所述撞擊流反應室底部設有排水流道，所述排水流道出口處設有一單向閥。

作為本發(fā)明更進一步的一種改進手段，還包括一設置于所述撞擊流反應室側邊的水夾套，所述水夾套上也開設有與所述安裝通孔相對應的通孔，所述水夾套一端設有進水口，另一端設有出水口，所述出水口與所述鍋爐通過管道相通。

作為本發(fā)明的一種改進手段，所述水夾套為雙層結構，包括與所述撞擊流反應室緊靠的加熱層以及設置于所述加熱層外側的保溫層，所述加熱層采用鐵或銅等金屬材料制成，所述保溫層采用石棉或泡沫等保溫材料制成。

本發(fā)明還公開一種撞擊流低氮燃燒反應方法，具體包括以下步驟：