燃尽风喷口及燃气锅炉的制作方法

文档序号:28182266发布日期:2021-12-25 01:11阅读:258来源:国知局
燃尽风喷口及燃气锅炉的制作方法

1.本实用新型涉及燃气锅炉超低氮燃烧技术领域,特别是涉及一种燃尽风喷口及燃气锅炉。


背景技术:

2.节能减排仍是当今时代的主题,燃尽风技术可以有效的控制热力型nox和燃料型nox的生成,具有前期投资小、运行费用小的优点,已成功从燃煤锅炉上应用到燃气锅炉上。燃尽风技术改变了传统燃气锅炉上,所有的助燃空气都从燃烧器吼口处进入的工况,使一部分其余空气从燃烧室内烟气流下游进入,在燃烧室内制造总体浓淡燃烧的氛围,降低nox的排放。
3.目前燃尽风技术已应用在燃气锅炉上,在降低氮氧化物排放上起到了重要的作用,可广泛应用在各种燃气燃料(如天然气、液化石油气、炭黑尾气、兰炭尾气等)、各种炉型上(如π型炉、d型炉、火管炉)。
4.燃尽风的降氮效果取决于燃尽风的布置。锅炉运行时分高低负荷,锅炉一般在运行在30%

110%负荷,即锅炉中的烟气量会有较大的变化,而特定锅炉的炉膛截面和高度是不变的,故烟气流速随锅炉负荷的增大逐渐增大。所以对于已布置燃尽风的同一台锅炉来说,不同锅炉负荷运行时,燃烧器和燃尽风之间的烟气停留时间随锅炉运行负荷的增大而逐渐减小,这样会影响燃尽风的脱氮效果。目前燃尽风的布置方式多样,如四角切圆布置,前墙两侧墙布置等,但燃尽风喷口多为水平布置,即单个燃尽风气流喷出的方向多垂直于烟气流方向。专利201820460841.4和201820142468.8中,采用的燃尽风喷口可以左右或者上下摆动,但单只燃尽风喷口在特定工况运行时气流还基本上从单一方向中(或垂直于烟气流方向、或从烟气流斜向下方向、或从烟气流斜向上方向)喷出。
5.故创新燃尽风喷口的结构形式,燃尽风因锅炉运行负荷不同而造成的烟气流速变化带来的燃尽风停留时间波动的问题,保证燃尽风的脱氮效果,具有重要的意义。


技术实现要素:

6.为实现上述目的及其他相关目的,本实用新型提出了一种燃尽风喷口及燃气锅炉,用于解决现有技术中的燃气锅炉存在的上述问题。
7.本实用新型提供一种燃尽风喷口,包括:第一喷口、第二喷口和第三喷口,其中,
8.所述第一喷口和所述第三喷口分别位于所述第二喷口相对的两侧,且所述第一喷口的朝向、所述第二喷口的朝向和所述第三喷口的朝向不尽相同。
9.可选地,所述燃尽风喷口还包括燃尽风总通道,所述燃尽风总通道与所述第一喷口、所述第二喷口和所述第三喷口均相连接。
10.可选地,所述第一喷口的朝向、所述第二喷口的朝向和所述第三喷口的朝向互不相同,所述第一喷口的中轴线和所述第三喷口的中轴线均与所述第二喷口的中轴线于所述燃尽风总通道内斜交,使单只喷口内的燃尽风分别从烟气流斜向下方向、垂直于烟气流方
向、烟气流方向斜向上方向多个不同方向上喷入燃烧室内。
11.本实用新型还提供一种燃气锅炉,包括:燃烧室,所述燃烧室包括主燃区、再燃区和燃尽区,所述主燃区、所述再燃区和所述燃尽区沿烟气流的流动方向依次排布;
12.燃烧器,位于所述主燃区的炉壁上;
13.如上述任一方案中所述的燃尽风喷口,所述燃尽风喷口位于所述燃尽区的炉壁上。
14.可选地,所述燃烧器的数量为多个,多个所述燃烧器间隔排布。
15.可选地,所述燃尽风喷口为多个,多个所述燃尽风喷口呈单层排布。
16.可选地,所述燃尽风喷口为多个,多个所述燃尽风喷口呈多层排布。
17.可选地,各层均包括多个所述燃尽风喷口。
18.可选地,所述燃烧器与助燃空气源及燃料源相连接,所述燃尽风喷口与所述助燃空气源相连接。
19.如上所述,本实用新型的燃尽风喷口及燃气锅炉,具有以下有益效果:本实用新型的燃尽风喷口包括朝向不尽相同的第一喷口、第二喷口和第三喷口,当所述燃尽风喷口用于燃气锅炉时,单只燃尽风喷口区域处,燃尽风可以从多个方向(譬如,烟气流斜向下方向、垂直于烟气流方向、烟气流方向斜向上)喷入燃烧室,改变了单只燃尽风喷口中的燃尽风从单一方向喷入燃烧室中的现状,减少了燃尽风因锅炉运行负荷不同而造成的烟气流速变化带来的燃尽风停留时间波动的问题,保证了燃尽风的低氮效果。
附图说明
20.图1是本实用新型实施例一中提供的燃尽风喷口的结构示意图;其中,图1中的(a)图为燃尽风喷口的截面结构示意图,图1中的(b)图为a方向的燃尽风喷口的右视图。
21.图2为本实用新型实施例二中提供的燃气锅炉的结构示意图。
22.图3为本实用新型实施例二中提供的燃气锅炉中的单只燃尽风喷口燃尽风喷出方向和锅炉中烟气流方向之间相对关系的示意图。
23.元件标号说明:1、燃烧室,11、主燃区,12、再燃区,13、燃尽区,2、燃烧器,3、燃尽风喷口,31、燃尽风总通道,321、第一喷口,322、第二喷口,323第三喷口。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
25.以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
26.本领域技术人员应理解的是,在本实用新型的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不
是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
27.实施例一
28.请参阅图1,本实施例提供一种燃尽风喷口3,所述燃尽风喷口3包括:第一喷口321、第二喷口322和第三喷口323,其中,
29.所述第一喷口321和所述第三喷口323分别位于所述第二喷口322相对的两侧,且所述第一喷口21的朝向、所述第二喷口322的朝向和所述第三喷口323的朝向不尽相同。
30.作为示例,所述第一喷口21的朝向、所述第二喷口322的朝向和所述第三喷口323的朝向可以部分相同,也可以互不相同,优选地,所述第一喷口21的朝向、所述第二喷口322的朝向和所述第三喷口323的朝向互不相同。
31.作为示例,所述燃尽风喷口3还包括燃尽风总通道31,所述燃尽风总通道31与所述第一喷口321、所述第二喷口322和所述第三喷口323均相连接。即所述燃尽风喷口3包括位于前端的所述燃尽风总通道31和位于后端的所述第一喷口321、所述第二喷口322和所述第三喷口323。
32.作为示例,更为具体地,所述第一喷口321的朝向、所述第二喷口322的朝向和所述第三喷口323的朝向互不相同时,所述第一喷口321的中轴线和所述第三喷口323的中轴线均与所述第二喷口322的中轴线于所述燃尽风总通道31内斜交,这样可以使得单口喷口内的燃尽风分别从烟气流斜向下方向、垂直于烟气流方向、烟气流斜向上方向多个不同方向上喷入燃烧室内。
33.作为示例,如图1所示,所述第一喷口321、所述第二喷口322和所述第三喷口323可以由上至下依次排布,此时,所述第一喷口321为上层喷口,所述第二喷口322为中层喷口,所述第三喷口323为下层喷口;所述第二喷口322水平设置,所述第一喷口321的朝向为斜向上方向,所述第三喷口323的朝向为斜向下方向。
34.本实用新型的燃尽风喷口3包括朝向不尽相同的第一喷口321、第二喷口322和第三喷口323,当所述燃尽风喷口3用于燃气锅炉时,单只燃尽风喷口3区域处,燃尽风可以从多个方向(譬如,烟气流斜向下方向、垂直于烟气流方向、烟气流方向斜向上)喷入燃烧室,改变了单只燃尽风喷口3中的燃尽风从单一方向喷入燃烧室中的现状,减少了燃尽风因锅炉运行负荷不同而造成的烟气流速变化带来的燃尽风停留时间波动的问题,保证了燃尽风的低氮效果。
35.实施例二
36.请结合图1参阅图2至图3,本实施例中提供一种燃气锅炉,所述燃气锅炉包括:燃烧室1,所述燃烧室1包括主燃区11、再燃区12和燃尽区13,所述主燃区11、所述再燃区12和所述燃尽区13沿烟气流的流动方向依次排布;燃烧器2,位于所述主燃区11的炉壁上;如实施例一中所述的燃尽风喷口3,所述燃尽风喷口3位于所述燃尽区13的炉壁上。图2中虚线箭头的方向即为烟气流的流动方向。
37.具体地,所述燃烧器2位于所述烟气流的上游,所述燃尽风喷口3位于所述烟气流的下游。所述燃烧室1是气体燃料燃烧的空间,可有多种结构。图1仅以π型炉的燃烧室作为示例。
38.作为示例,所述第二喷口322的朝向与所述烟气流的流动方向垂直,所述第一喷口
321的朝向和所述第三喷口323的朝向均与所述烟气流的流动方向斜交。
39.作为示例,所述第三喷口323朝向所述再燃区12,所述第一喷口321朝向远离所述再燃区12的方向。
40.具体地,使单只燃尽风喷口3中的燃尽风分别从烟气流斜向下方向、垂直于烟气流方向、烟气流方向斜向上方向喷入燃烧室1。
41.作为示例,所述燃尽风喷口3还包括燃尽风总通道31,所述燃尽风总通道31与所述第一喷口321、所述第二喷口322和所述第三喷口323远离所述烟气流的一端相连接。
42.作为示例,所述燃烧器2的数量可以根据实际需要进行设定,所述燃烧器2的数量可以为一个,也可以为多个,譬如,2个、3个、4个、5个、6个甚至更多个,多个所述燃烧器2间隔排布。
43.具体地,所述燃烧器2可以布置在所述燃烧器2烟流上游的炉壁上的任何位置,具体的,所述燃烧器2可以布置在所述燃烧器2的两侧墙、前墙、后墙、四角或炉顶处。
44.在一个示例中,所述燃尽风喷口3的数量可以根据实际需要进行设置,所述燃尽风喷口3的数量可以为一个,也可以为多个,譬如,2个、4个、6个、8个甚至更多个,多个所述燃尽风喷口3可以呈单层排布。
45.在另一个示例中,所述燃尽风喷口3的数量可以为多个,多个所述燃尽风喷口3可以呈多层排布。
46.作为示例,当所述燃尽风喷口3呈多层排布时,各层均可以包括多个所述燃尽风喷口3。
47.具体地,单只所述燃尽风喷口3的通流面积进行分隔,形成第三喷口323、第二喷口322和第一喷口321,使单只所述燃尽风喷口3中的燃尽风分别从烟气流斜向下方向、垂直于烟气流方向、烟气流方向斜向上方向喷入所述燃烧室1,如图3所示,使单只所述燃尽风喷口3中的燃尽风从不同的方向中喷入,调整燃尽风的停留时间。低负荷时斜向下喷入时可以使适当减少燃尽风的停留时间,高负荷时斜向上喷入时可以适当增大燃尽风的停留时间。
48.作为示例,所述燃烧器2可以与助燃空气源及燃料源相连接,所述燃尽风喷口3与所述助燃空气源相连接。气体燃烧所需要的助燃空气,一部分从所述燃烧器2吼口处进入燃烧室1内,剩余部分从燃尽风喷口3处进入燃烧室2。
49.此系统工作时,一部分的助燃空气从所述燃烧器2中送入,而所有的燃料从所述燃烧器2内送入,燃料在所述主燃区11进行不完全燃烧,产生还原性的中间产物及还原性氛围,降低热力型nox和燃料型nox的生成,减少nox排放;未完全燃烧的混合气进入所述再燃区12,利用在主燃区11中燃烧生成的烃根chi和未完全燃烧产物co、h2、c和cnhm等,将no的还原成n2,进一步减少nox的生成;未完全燃烧的烟气进入所述燃尽区13,遇从燃尽风喷口3中分别从烟气流斜向下方向、垂直于烟气流方向、烟气流方向斜向上方向喷入的其余空气,进行完全燃烧,保证锅炉的效率。因单只所述燃尽风喷口3中的可从下、中、上三个方向上喷入,可抵抗锅炉运行时负荷变化而引起的对燃尽风停留时间的影响,从而保证燃尽风的低氮效果。本实用新型采用整体浓淡燃烧的理念,可运用在不同燃气炉型、不同燃尽风布置方式上,适用范围广。
50.对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新
型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
51.此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
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