[發(fā)明專利]低ΝΟx

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210964736.5
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號(hào): CN115405923A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 查德·卡羅爾;雅伊梅·埃拉索;瓦列里·斯米爾諾夫;托馬斯·科布;馬克·瓦卡里;肖恩·巴蒂斯蒂;何塞·科塞加
• 申請（專利權(quán)）人: 約翰·尊科股份有限公司
• 主分類號(hào): F23D14/02
• 分類號(hào): F23D14/02;F23D14/46;F23D14/48;F23D14/64;F23D14/84;F23N1/00;F23N5/18;F27D19/00;F27D99/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 程紓孟;陳平

通過其中初級(jí)燃料與特定范圍的過量燃燒空氣充分混合的系統(tǒng)和方法，在疊堆處減少NO_X和/或CO的排放。然后將初級(jí)燃料?空氣混合物排放并錨定在燃燒器的燃燒室內(nèi)。此外，所述系統(tǒng)和方法還通過調(diào)節(jié)初級(jí)燃料和次級(jí)階段燃料的流量，并且在一些情況下控制燃燒空氣進(jìn)入加熱爐的量或布置來提供動(dòng)態(tài)控制來自加熱爐的排放中的NO_X含量。

本申請是申請日為2018年9月5日、發(fā)明名稱為“低NO_X和CO燃燒器方法及設(shè)備”、國際申請?zhí)枮镻CT/IB2018/056780并且中國國家申請?zhí)枮?01880057140.9的申請的分案申請。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2017年9月5日提交的美國臨時(shí)申請?zhí)?2/554,327以及2018年6月26日提交的美國臨時(shí)申請?zhí)?2/690,185的權(quán)益，這兩個(gè)申請以引用方式并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及用于燃燒燃料-空氣混合物的燃燒器設(shè)備和方法，由此產(chǎn)生具有低NOx和CO的煙道氣。

背景技術(shù)

由于政府主管部門和機(jī)構(gòu)采取了嚴(yán)格的環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)，迄今已經(jīng)開發(fā)了燃燒器設(shè)備和方法，這些設(shè)備和方法抑制了通過燃燒燃料-空氣混合物產(chǎn)生的煙道氣中的氮氧化物(NOx)的形成。例如，已經(jīng)開發(fā)了燃燒器設(shè)備和方法，其中在小于化學(xué)計(jì)量濃度的空氣中燃燒液體或氣體燃料以降低火焰溫度并從而降低熱NOx。即，已開發(fā)了階段空氣燃燒器設(shè)備和方法，其中燃料在第一燃燒區(qū)域中的空氣不足的情況下燃燒，由此產(chǎn)生抑制NOx形成的還原環(huán)境，并且將剩余的空氣部分引入第一區(qū)域下游的第二區(qū)域中，在那里燃燒未燃燒的剩余燃料。

還開發(fā)了階段燃料燃燒器設(shè)備，其中供應(yīng)所有的燃燒空氣，并且在第一區(qū)域中燃燒部分燃料，具有大部分燃料在第二下游區(qū)域中燃燒。在此類階段燃料燃燒器設(shè)備和方法中，在與來自第一區(qū)域的過量空氣混合之前，用加熱爐煙道氣稀釋第二區(qū)域，從而減少熱NOx的形成。

盡管迄今已利用產(chǎn)生包含低水平NOx的煙道氣的階段燃料燃燒器，但仍有需要具有更大操作范圍的改進(jìn)的燃燒器設(shè)備，從而產(chǎn)生具有一致較低的NOx和CO排放水平的煙道氣和使用燃燒器設(shè)備的改進(jìn)方法。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的實(shí)施方案涉及控制來自加熱爐的排放中的NOx和/或CO含量的系統(tǒng)和方法。一般來講，排放將在加熱爐堆中確定。如本文所用，“堆疊”或“加熱爐堆”包括加熱爐燃燒區(qū)域下游的任何點(diǎn)，其中可測量煙道氣的排放和過量氧氣含量。通常，這一點(diǎn)將在加熱爐的輻射段的堆疊或出口煙道中，但在一些實(shí)施方案中可為加熱爐內(nèi)但在燃燒區(qū)域外側(cè)的區(qū)域，或者可為剛好位于加熱爐出口煙道下游的區(qū)域。

廣義地講，可通過在燃燒之前將初級(jí)燃料與特定范圍的過量燃燒空氣充分混合來減少在疊堆中的NOx和/或CO的排放，過量燃燒空氣超過了化學(xué)計(jì)量地燃燒初級(jí)燃料所需的量，以使熱和迅速的NOx排放最小化。然后將初級(jí)燃料-空氣混合物排放并錨定在燃燒器的燃燒室內(nèi)。將初級(jí)燃料-空氣混合物火焰錨定在設(shè)備的燃燒室內(nèi)不允許由火焰產(chǎn)生的熱量立即轉(zhuǎn)移到周圍的加熱爐環(huán)境中，而是使用在燃燒室中具有足夠停留時(shí)間產(chǎn)生的熱量，以使NOx和/或CO排放顯著最小化。由該構(gòu)型引起的NOx和CO水平使初級(jí)火焰與加熱爐周圍的煙道氣環(huán)境的排放性能相對脫離。對于現(xiàn)有技術(shù)的燃燒裝置，周圍的加熱爐環(huán)境越熱，NOx越高并且CO越低。另外，對于現(xiàn)有技術(shù)的燃燒裝置，周圍的加熱爐環(huán)境越冷，NOx越低并且CO越高。當(dāng)前實(shí)施方案避免了這些問題。

更具體地講，通過將燃料和一定量的空氣排放到加熱爐空間中的方法來避免這些問題，其中燃料被燃燒，使得由此形成具有低NOx含量和低CO含量的煙道氣，所述方法包括以下步驟：

混合所述燃料的第一部分和基本上所有的空氣以形成貧初級(jí)燃料-空氣混合物；

將所述貧初級(jí)燃料-空氣混合物排放到由燃燒器瓦限定的初級(jí)燃燒區(qū)域內(nèi)的所述加熱爐空間中，使得存在圍繞所述燃燒器瓦的加熱爐環(huán)境；