专利名称：高效的自预热循环低NOx高温燃烧系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种环保、安全、高效、节能燃烧系统，尤其涉及中低热值的 高温燃烧技术。
背景技术：
低热值煤气的热值仅为800Kcal/坦3左右，理论燃烧温度只有11001C左右， 实际燃烧温度更低，采用常规燃烧技术不能满足环保、安全、节能的高效燃烧 要求。按美国API规范和我国SH3009规范要求,低热值煤气的热值不得底于2000 Kcal/n3。底于2000 Kcal/通3热值的燃烧系统用高热值燃料气掺混拌烧，才能 安全稳定的燃烧。
对于冶金、化工、焦化需要利用的中低热值煤气系统，若按常规的解决方法 成本之高、效率之低。
发明内容
高温燃烧技术将空气和煤气都预热到800 1000TC以上，实现温度效率高达 诉％，热回收率达80%以上，煤气的理论燃烧温度达到180(TC以上，且实现了 高温、低氧燃烧、低NQx排放，环保、节能。
本发明所提供的一种中低热值煤气的高温低NOx排放燃烧系统，其特点是-它包括一次自循环预热燃烧系统， 一次燃料高温陶瓷换热器，二次高温烟气再 燃系统，二次燃料高温陶瓷换热器。
其中， 一次自循环预热燃烧系统包括对称的一次风涡旋到叶片4组、二次 助燃风、三次助燃调温喷口，带肋燃料预热筒体结构，共同组成。 一次空气进 气为内筒体为縮小的喇叭状，内筒体带有螺旋导流片，筒体外部带有螺旋状布 置肋片与内筒导流片对称一体布置形成一次燃料气预热。燃料气釆用旋流燃料
喷口，喷口方向与一次风方向垂直布置，二次助燃风、三次助燃调温风带有调
节装置，燃烧腔体为扩大的喇叭状，内带有鱼鳞状冷却片
二次再燃系统包括旋流燃料喷口， 二次燃料高温陶瓷换热器。 上述的一次自循环预热燃烧系统，螺旋导流片及，螺旋状布置肋片的材料为
镍基耐热不锈钢制成。一、二次燃料气预热的高温陶瓷换热器为高铝质陶瓷材料。
采用了上述的技术解决方案使得热值低于800 Kcal/廳3土 100 Kcal/膽3，仍然
可以保持温度效率高达95%，热回收率达80%以上的安全、稳定、节能、环保 燃烧。使得低热值气体燃料的利用范围更加广泛。
图1为本发明的结构系统图
具体实施例方式
在图1所示，低热值高温低NOX排放燃烧系统中包括； 一次自循环预热燃烧 系统， 一次燃料高温陶瓷换热器，二次高温烟气再燃系统，二次燃料高温陶瓷 换热器。其中， 一次自循环预热燃烧系统包括对称的一次风涡旋到叶片4组、
二次助燃风、三次助燃调温喷口，带肋燃料预热筒体结构，共同组成。内筒体 为縮小的喇叭状，内筒体带有螺旋导流片，筒体外部带有螺旋状布置肋片与内 筒导流片对称一体布置。燃料采用旋流燃料喷口，喷口方向与一次风方向垂直 布置，二次助燃风、三次助燃调温风带有调节装置，燃烧腔体为扩，大的喇叭 状，内带有鱼鳞状冷却片
二次再燃系统包括旋流燃料喷口， 二次燃料高温陶瓷换热器。
图中1为占有参加燃烧的50%左右的燃烧空气，经一次风进入口风速15
65'/s。经过内筒体为缩小的喇叭状，内筒体带有螺旋导流片的导流，经过4组 涡旋叶片进入燃烧腔内与100%预热800 1000卩的燃料气混合在腔内进行一次 扩散无焰燃烧，燃烧温度为15001C，与进入的3 二次热空气(风速15 65b/s,) 完全交混无焰燃烧。产生的烟气与4三次热空气参混冷却保持腔体内温度不过 热，低NOx排放烟气。一次燃烧后的烟气1500*C± 100*0经过6高温陶瓷换热器 将燃料气预热至10001C土100TC。同时一次燃烧的烟气1200'C左右再与7旋流 燃料喷口燃料气二次交叉混燃烧，产生的高温烟气15001C土100TC经过6高温陶 瓷换热器将燃料气预热至1000TC土100r形成循环燃烧，循环预热。 本实用中低热值高温低NOx排放燃烧系统的优点在于
(1) 结构简单体积小
(2) 燃烧效率高节能效果明显，热回收率较高(最高可达80%)
(3) NOx排放超低；高温低氧二次燃烧
(4) 稳定可靠的燃烧
(5) 低噪音
(6) 长寿命
由于嫘旋导流片及，螺旋状布置肋片的材料采用镍基耐热不锈钢制成。一、 二次燃料气预热的高温陶瓷换热器为高铝质陶瓷材料。使用寿命大大延长。
权利要求
1.一种低热值高效的自预热循环低NOx高温燃烧系统，其特征在于它包括一套涡旋高温燃烧器、一套自预热循环低NOx高温涡旋燃烧腔体、两套高温预热燃料气的陶瓷换热器，其中涡旋高温燃烧器布置在系统的中轴两处，与涡旋的燃烧空气形成两次交叉扩散涡旋燃烧。
2.自预热循环低NOx高温涡旋燃烧器、腔体中布置二次、三次风的进气。
3. —次风进气有对称四个螺旋导气叶片迸入，涡旋燃烧腔体与预热器一次 进气，按拉法尔形状布置，燃烧腔体与一次空气腔体式预热器形成一体，螺旋 导气叶与腔体式预热器的鳍片形成一体。
4. 自预热循环低N0x高温涡旋燃烧器腔内有鱼鳞形冷却片，利用二次、三 次风调节保持15001C土1001C的，低NOx燃烧，燃烧器腔内燃烧温度不会对燃烧 室损坏，同时又对燃料气进行一次预热，高温陶瓷换热器二次余热
5. 利用自预热循环低N0x高温涡旋燃烧室排出的高温烟气，将高温陶瓷换 热器内的燃料气预热二次至800 1000*€。
6. 利用一次燃烧的高温烟气120(TC左右与高温陶瓷换热器预热至800 1000 t燃料气进行再次燃烧。
7. —种中低热值高效的自预热循环低N0x高温燃烧系统与联合循环的余热 锅炉的补燃形成一体。
全文摘要
一种中低热值高温低NOx排放燃烧系统，其特点是它包括一次自循环预热燃烧系统，一次燃料高温陶瓷换热器，二次高温烟气再燃系统，二次燃料高温陶瓷换热器。解决方案使得热值低于800Kcal/m3±100Kcal/m3，仍然可以保持温度效率高达95％，热回收率达80％以上的安全、稳定、节能、环保燃烧。它可以在广泛的领域使用，如油气田伴生天然气，煤油厂的火炬，钢铁企业的高炉、焦炉和铁合金电炉放散的煤气，化工企业的化肥厂弛放气和电石、黄磷，炭黑厂生产放散的煤气、煤炭开采中未利用的煤层气、食品行业的糟粕和垃圾填埋场产生的沼气等。
文档编号F23D14/46GK101169246SQ20061013772
公开日2008年4月30日 申请日期2006年10月27日 优先权日2006年10月27日
发明者邢一崧 申请人:邢一崧