一种工业锅炉分级燃烧补燃风低氮装置的制造方法
【专利摘要】一种工业锅炉分级燃烧补燃风低氮装置，要解决的技术问题是运用浓淡燃烧和分级燃烧的理念降低锅炉的NOx排放，属降低NOx排放技术领域。技术方案是：工业锅炉的分级燃烧补燃风低氮装置，包括喉口、燃烧室和炉壁，还包括补燃风引风管和与引风管管路连接相通的分配管，引风管沿所述炉壁轴向设置，分配管沿炉壁环绕燃烧室并与燃烧室的中轴线相互垂直设置，引风管的端部与燃烧器喉口进风管或与燃烧器外气源管道连接相通，分流引入助燃空气，通过分配管的内侧面置有的多个朝向燃烧室炉芯的喷管喷补燃风。经现场试验结果表明，本发明在燃气时，NOx排放浓度可降低15～45%，燃油时可降低10%～25%，燃煤时可降低10～50%；并且使CO降到近于零。
【专利说明】
一种工业锅炉分级燃烧补燃风低氮装置
技术领域
[0001]本发明一种工业锅炉分级燃烧补燃风低氮装置，涉及一种在锅炉炉膛腰部位置设置还原补燃风的低氮燃烧装置，属工业锅炉降排技术领域。
【背景技术】
[0002]2015年冬季，国内雾霾进入高发期，据中国社科院发布调研报告报道，北方集中供暖的各大城市，如北京、天津、郑州、哈尔滨等等城市和地区，雾霾主要来源是城市供暖(特别是燃煤供暖)、城市汽车尾气排放，以及燃煤、燃气锅炉的NOx排放。北京市环保局和政府出台地方法规(DB11/139-2015锅炉大气污染物排放标准)，将新建燃气工业锅炉NOx排放数值降低到30mg/Nm3。为满足这一要求，现在为降低燃气NOx排放一般都采用低氮扩散燃烧式燃烧器加辅助燃烧技术。即低氮扩散燃烧式燃烧器应用分级分段燃烧方法将NOx排放降低至Ij60_100mg/Nm3，再用辅助燃烧技术“烟气再循环(FGR)技术”，进一步将NOx降低到30mg/Nm3以下。但采用低氮燃烧器加辅助燃烧技术后，一般都需要低氧才能有好的效果，这样，或多或少会产生大量CO，影响了锅炉的热效率和燃烧的稳定性，并导致产生二次污染和易引起锅炉震动。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是:提供一种工业锅炉的分级燃烧补燃风低氮装置，在不影响锅炉的燃烧效率条件下，运用浓淡燃烧和分级燃烧的理念，达到低NOx排放的效果和降低CO的产生。
[0004]为达到上述目的，采用的技术方案是:一种工业锅炉分级燃烧补燃风低氮装置，包括燃烧器喉口、燃烧室和炉壁，其特征在于:还包括补燃风引风管和与所述引风管管路连接相通的分配管，所述引风管沿所述炉壁轴向设置，所述分配管沿所述炉壁环绕所述燃烧室并与所述燃烧室的中轴线相互垂直设置，所述分配管的内侧面置有多个朝向所述燃烧室炉芯的补燃风喷管。
[0005]所述引风管的端部与燃烧器喉口进风管管道连接相通，将所述喉口进风管中的部分助燃空气分流引入引风管中，所述引风管和与之连接相通分配管置于所述燃烧室内。
[0006]所述引风管的端部与燃烧器外气源管道连接相通，所述引风管和与之连接相通分配管置于所述燃烧室外，所述分配管的内侧面置有多个补燃风喷管，所述炉壁上与所述分配管的内侧面置有的补燃风喷管相应位置置有喷管安装孔，将补燃风喷管置于所述安装孔内。
[0007]所述分配管置于所述燃烧室0.3v?lv(v为烟气流速)位置，即距离喉口端面(燃烧室入口)0.3v?IV的范围，数量至少一组。
[0008]主燃烧区(喉口至补燃风引入前)为浓燃烧区，过量空气系数在0.8?1，补燃风引入之后是淡燃烧区，从所述引风管中引入的补燃风占燃烧所需总风量的5?25%。
[0009]本发明的积极效果是:即将燃烧所需的空气量分成两级(主燃风和补燃风)送入炉膛，使主燃烧区内过量空气系数在0.8?I，燃料先在富燃料(即高温缺氧)条件下燃烧，使得燃烧速度和温度降低，延迟了燃烧过程，产生了大量还原性的C、H和CO等还原性物质，在还原性气氛中与NO等反应，产生了还原性更高的中间产物HCN，此时，补充燃尽风(补燃风)进一步提高了 NO^ N2的转化率，降低了 NOx在这一区域的生成量。
[0010]经多处现场试验结果表明，本发明补燃风低氮技术在燃气时，NOx排放浓度可降低15?45%，燃油时可降低10%?25%，燃煤时可降低10?50%;并且使CO降到近于零。
【附图说明】
[0011]以下结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步说明。
[0012]图1为本发明引风管和分配管在燃烧室内结构示意图(分配管一组)；
图2为本发明引风管和分配管在燃烧室内结构示意图(分配管二组)；
图3为本发明引风管和分配管在燃烧室外结构示意图(分配管二组)；
图4为图3中I局部引风管、分配管及其喷管结构示意图(放大)。
[0013]图中:I一喉口进风管；2—引风管；3—补燃风喷管；4 一燃烧室；5 —炉壁；6-分配管。
【具体实施方式】
[0014]图1和图2分别为分配管一组和二组时引风管和分配管在燃烧室内的结构示意图，图3为本发明分配管二组、引风管和分配管在燃烧室外的结构示意图；图4为图3中I引风管、分配管及其补燃风喷管局部结构示意图。
[0015]由图所示可见，一种工业锅炉分级燃烧补燃风低氮装置，包括燃烧器喉口1、燃烧室4和炉壁5，其特征在于:还包括补燃风引风管2和与所述引风管2管路连接相通的分配管6，所述引风管2沿所述炉壁5轴向设置，所述分配管6沿所述炉壁5环绕所述燃烧室4并与所述燃烧室4的中轴线相互垂直设置，所述分配管6的内侧面置有多个朝向所述燃烧室炉芯的补燃风喷管3。
[0016]图1和图2中，所述引风管2和与之连接相通分配管6置于所述燃烧室4内，此时，弓丨风管2称为内引风管。所述内引风管的端部与燃烧器喉口 I进风管管道连接相通，将所述喉口 I进风管中的部分助燃空气分流引入引风管2中。引风管2设置于燃烧室4内时，图1分配管6设置为一组，图2中分配管6以设置为二组为例。内引风管需由耐热材质制作。
[0017]图3中，所述引风管2的端部与燃烧器外气源管道连接相通，所述引风管2和与之连接相通分配管6置于所述燃烧室4外，所述分配管6的内侧面置有多个补燃风喷管3，所述炉壁5上，与所述分配管6的内侧面置有的补燃风喷管3相应位置置有喷管3安装孔，将补燃风喷管3置于所述安装孔内。补燃风通过多个喷管3朝向所述燃烧室4炉芯喷出补燃风。
[0018]所述分配管置于所述燃烧室0.3v?lv(v为烟气流速)位置，即距离喉口端面(燃烧室入口)0.3v~lv的范围，数量至少一组，可以设置I?6组(层)。每组(层)所述分配管6可设置有3?30个补燃腰部风喷管3，并置于同一断面上。
[0019]引入所述引风管中的补燃风占燃烧所需总风量的5?25%。
[0020]图4为图3中I局部引风管、分配管及其喷管局部结构示意图(放大)，由图4所示可见，补燃风喷管3喷射方向与烟气流向之间夹角α为:45 < 135。
[0021]所述“燃烧器喉口I的下游烟气方向至引入补燃风之前”是主燃烧区(浓燃烧区)，即高温缺氧燃烧区，过量空气系数在0.8?I该区域内的燃料由于高温缺氧而能产生大量的C0、H2、C以及HCN等还原性物质，从而能抑制NO的产生，或者将已经生成的NO还原为N2,减少NOx的产生。引入补燃风之后是淡燃烧区，从所述引风管2中引入的补燃风占燃烧所需总风量的5?25%。
[0022]本发明结构简单，将整个燃烧室视为燃烧系统的有机一部分，空气分级燃烧和浓淡燃烧技术相结合使主燃烧中心区还原性气氛得以强化，燃料在高温燃烧区域停留时间增加，在采用深度空气分级燃烧时，由于在主燃烧区过量空气系数比I小，燃烧是在比理论空气量低很多的情况下进行的，有利于抑制NOx的生成，但产生大量不完全燃烧产物。釆用补燃风技术，即运用浓淡燃烧和分级燃烧的理念，可以更好地可以发挥重大作用，达到低NOx排放的效果和降低CO的产生。
【主权项】
1.一种工业锅炉分级燃烧补燃风低氮装置，包括燃烧器喉口、燃烧室和炉壁，其特征在于:还包括补燃风引风管和与所述引风管管路连接相通的分配管，所述引风管沿所述炉壁轴向设置，所述分配管沿所述炉壁环绕所述燃烧室并与所述燃烧室的中轴线相互垂直设置，所述分配管的内侧面置有多个朝向所述燃烧室炉芯的补燃风喷管。2.根据权利要求1所述一种工业锅炉分级燃烧补燃风低氮装置，其特征在于:所述引风管的端部与燃烧器喉口进风管管道连接相通，将所述喉口进风管中的部分助燃空气分流引入引风管中，所述引风管和与之连接相通分配管置于所述燃烧室内。3.根据权利要求1所述一种工业锅炉分级燃烧补燃风低氮装置，其特征在于:所述引风管的端部与燃烧器外气源管道连接相通，所述引风管和与之连接相通分配管置于所述燃烧室外，所述分配管的内侧面置有多个补燃风喷管，所述炉壁上与所述分配管的内侧面置有的补燃风喷管相应位置置有喷管安装孔，将补燃风喷管置于所述安装孔内。4.根据权利要求1所述一种工业锅炉分级燃烧补燃风低氮装置，其特征在于:所述分配管置于所述燃烧室0.3v?IV位置，数量至少一组。
【文档编号】F23L9/06GK105841184SQ201610291442
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月5日
【发明人】陈宝明, 徐志斌, 毕德贵, 田莉勤
【申请人】上海华之邦科技股份有限公司