[發明專利]一種切向旋流擴散耦合煙氣外循環低氮燃燒設備

在審

• 申請號: 202010950305.4
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112128739A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 吳同杰;張義星;代文娟;金藝花;李炳希;吳慶福
• 申請（專利權）人: 富士特鍋爐（天津）有限公司
• 主分類號: F23C5/08
• 分類號: F23C5/08;F23C9/00;F23C7/00;F23D14/26;F23D14/70;F23D14/58;F23D14/68;F23D14/46;F23N1/00
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1.一種切向旋流擴散耦合煙氣外循環低氮燃燒設備，其特征在于：包括燃燒裝置，燃氣經燃氣閥組進入所述燃燒裝置入口，大部分燃氣經燃燒裝置燃氣緩沖區后經由燃燒裝置的主燃氣噴嘴噴射進入燃燒區域與助燃風混合后開始燃燒并形成主火焰，小部分燃氣經輔助燃氣噴嘴噴射入燃燒區，輔助燃氣噴嘴燃燒火焰與主火焰形成梯度配置，主火焰將進行主要的熱化學反應，將熱量送入爐膛，輔助燃燒噴嘴火焰直徑小而短，為主火焰穩燃，提升穩定性并降低熱力型氮氧化物產生。

2.根據權利要求1所述的切向旋流擴散耦合煙氣外循環低氮燃燒設備，其特征在于：外循環煙氣經煙氣外循環管道進入煙氣與新風混合器，混合均勻后經鼓風機加壓送入助燃風風箱，經助燃風風箱折流板倒流形成旋流風送入燃燒筒與所述燃燒裝置環形區域，所述燃燒裝置燃氣噴嘴前段設置火焰調節裝置，所述火焰調節裝置設置不同的旋流片角度可對火焰直徑和火焰長度進行調節，保證燃燒充分性和穩定性的同時將當氧化物降低至設計值以下。

3.根據權利要求2所述的切向旋流擴散耦合煙氣外循環低氮燃燒設備，其特征在于：

所述助燃風風箱（2）包括與燃燒筒（136）連通的風箱風道（131），在風箱風道（131）前端設有27°導流板（133），在風箱風道（131）后端設有0°導流板（134），助燃風風箱（2）通過兩塊特殊設計折流板將助燃風流向改變為特殊流動方式的旋流風送入燃燒筒與燃燒器環形區域為燃氣提供助燃。

4.根據權利要求2所述的切向旋流擴散耦合煙氣外循環低氮燃燒設備，其特征在于：

所述火焰調節裝置包括多個穩焰盤折流片（1201），所述穩焰盤折流片（1201）包括第一部分、第二部分以及第三部分，所述第一部分一端與穩焰盤固定板（1205）固定連接，所述第一部分另一端與所述第二部分的一端垂直連接，所述第二部分的另一端與第三部分連接并形成鈍角，主燃氣噴嘴（1203）位于所述鈍角中，并且第三部分將主燃氣噴嘴（1203）與輔助燃氣噴嘴（1202）隔開；所述火焰調節裝置對燃燒火焰直徑和火焰長度顯著，對燃燒產生氮氧化物和一氧化碳影響顯著。

5.根據權利要求4所述的切向旋流擴散耦合煙氣外循環低氮燃燒設備，其特征在于：穩焰盤固定板（1205）與主燃氣管道（1204）之間設有安裝孔并且通過穩焰盤調節螺栓（1206）進行鎖定并且調整兩者的距離。

6.根據權利要求1所述的切向旋流擴散耦合煙氣外循環低氮燃燒設備，其特征在于：

燃氣經手動切斷球閥進入燃氣過濾器，濾除異物，通過一次燃氣壓力表顯示進入燃氣過濾器前的燃氣壓力值，過濾后的燃氣經燃氣超低壓力開關將燃氣壓力信號給到控制器確認燃氣壓力是否正常，然后再通過一次燃氣安全切斷閥，燃氣泄漏監測開關將信號送至控制器確認一次燃氣安全切斷閥功能正常；控制器執行爐體溫度監測通過后，啟動鼓風機7并打開鼓風機風閥至100%開度進行前吹掃，空氣壓力開關將風壓信號給到控制器確定新風正常，執行完吹掃程序后控制器監測風門開度至引火位，鼓風機頻率降至設定值，一次燃氣安全切斷閥打開，控制器給出點火控制信號，點火變壓器將高壓交流電給到點火槍的電火棒尖端進行電弧放電，控制器給出信號打開一次燃氣安全切斷閥和燃氣引火電磁閥，點火槍著火后，火焰信號經光電傳感器將信號給到控制器確定火焰穩定后，控制器給出信號打開燃氣調壓安全切斷閥并通過模擬量輸出將信號給到一次燃氣安全切斷閥，閥開到位置后將位置反饋信號以模擬量形式給到控制器，檢測火焰燃燒穩定后控制器給出信號關閉燃氣引火電磁閥，檢測燃燒穩定后轉換至比例燃燒狀態，控制器檢測排煙溫度，在排煙溫度到達設計定溫度時控制器將煙氣外循環閥門調節器開度信號設定值下發燃氣調節執行器，煙氣外循環閥門打開后煙氣經煙氣外循環管道進入煙氣與新風混合裝置，并最終進入所述燃燒裝置。

7.根據權利要求1-6中任何一項所述的切向旋流擴散耦合煙氣外循環低氮燃燒設備，其特征在于：所述燃燒裝置包括燃燒裝置筒體，燃燒裝置筒體通過固定板與外部燃燒筒固定，燃燒裝置筒體上連接點火槍，電火棒一端與固定板連接，電火棒一端與點火槍連接，燃燒裝置筒體出口處設有穩焰盤，穩焰盤上設有燃氣噴嘴。

8.根據權利要求1所述的切向旋流擴散耦合煙氣外循環低氮燃燒設備，其特征在于：所述燃氣閥組設置在燃氣輸入管道上，其結構如下：在燃氣輸入管道上依次設置手動切斷球閥、一次燃氣壓力表、燃氣過濾器、一次燃氣安全切斷閥、燃氣泄漏監測開關、燃氣調壓安全切斷閥、燃氣二次壓力表、燃氣調節閥以及燃氣調節執行器；在一次燃氣安全切斷閥與燃氣調壓安全切斷閥之間的燃氣輸入管道與燃燒裝置之間連接一根引火管道，在引火管道上設有燃氣超低壓力開關、燃氣引火調壓閥、燃氣引火電磁閥以及燃氣超高壓力開關。