一种烟和气预混管束自冷却低氮燃烧装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种烟和气预混管束自冷却低氮燃烧装置，设有燃气管路、鼓风机、烟风预混管束自冷却低氮燃烧器；鼓风机进风口连有烟风混合器，鼓风机出口连有烟风混气管道，烟风混气管道上连接有烟风混气引射器；低氮燃烧器设有风套，风套内设有主燃气喷管，主燃气喷管周围设有一圈烟风混气冷却管束，烟风混气冷却管束直接深入炉膛内；燃烧器上设有点火枪；在风套上设有烟风混气进口；主燃气喷管后端分别与设有大火阀门的大火燃气管路和设有小火阀门的小火燃气管路连通；点火枪端头设有火焰检测器。该装置适用于燃气锅炉，具有结构简单、设计合理，火焰低温低氮燃烧，装置自动冷却，精准控制等特点，确保了燃气锅炉的氮氧化物排放量极低。

Self cooling low nitrogen combustion device for smoke and gas mixing tube bundle

The utility model discloses a smoke and Gas Premixed self cooling tube low NOx combustion device, mixed bundle self cooling low NOx burner is provided with a gas pipeline, a blower, a smoke wind blower inlet is connected with a pre; smoke wind mixer, connected with the blower outlet air mixed gas pipeline, smoke and air mixed gas pipeline is connected with a smoke air mixed gas ejector; low NOx burner is provided with a set of wind, the wind sleeve is provided with a main gas nozzle, the gas nozzle is provided with a circle around the main smoke and air mixed gas cooling tube air flue gas mixed gas cooling tube directly into the furnace; burner with ignition; in the wind sleeve is provided with a smoke and air mixed gas imports; the main gas nozzle is communicated with the fire gas pipeline is provided with fire valve and a small fire valve small fire gas pipeline; ignition end is provided with a flame detector. The device is suitable for gas fired boiler, and has the characteristics of simple structure, reasonable design, low temperature combustion of flame, low nitrogen combustion, automatic cooling and accurate control of the device, so as to ensure that the NOx emission of the gas boiler is very low.

【技术实现步骤摘要】
一种烟和气预混管束自冷却低氮燃烧装置
本技术涉及燃气锅炉低氮燃烧
，尤其涉及一种烟和气预混管束自冷却低氮燃烧装置。
技术介绍
燃料燃烧过程中产生的氮氧化物主要是NO和少量的NO2，这两者统称为NOx。燃气在燃烧的过程中生成的氮氧化物中NO约占90％，其余为NO2。氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因。NOx的生成量和排放量与燃烧温度、过量空气系数等条件有关。各种燃烧过程中NOx的生成主要机理有三种，分别是热力型NOx、瞬时反应型NOx和燃料型NOx。根据NOx生成机理，影响NOx生成量的因素主要有火焰温度、燃烧器区段氧浓度、燃烧产物在高温区停留时间和燃料的特性，一般火焰温度越高，NOx的生成越多，反之亦然。而降低氮氧化合物生成量的途径主要是控制火焰温度，防止局部高温。近年来我国大部分地区受到雾霾不同程度的影响，全国各地都在下大力气治理雾霾。锅北京市于2015年7月1日正式出台新的《锅炉大气污染物排放标准》新建锅炉排放氮氧化物必须低于30毫克/立方米。现有的锅炉燃烧机结构形式和控制方式存在着空气过剩系数大，局部火焰温度高等问题，使得氮氧化物排放超标，因此，设计合理的燃烧器结构，精准控制燃烧温度是燃气锅炉低氮燃烧的关键。
技术实现思路
针对现有燃气锅炉燃烧机存在的不足，本技术的目的在于：提供一种烟和气预混管束自冷却低氮燃烧装置，该装置具有结构简单、设计合理，低氮燃烧、精准控制等特点，确保了燃气锅炉的氮氧化物排放量极低。为了达到上述目的，本技术采用如下技术方案实现：一种烟和气预混管束自冷却低氮燃烧装置，其特征在于：设有燃气管路、鼓风机、烟风预混管束自冷却低氮燃烧器；鼓风机进风口连有烟风混合器，鼓风机出口连有烟风混气管道，烟风混气管道上连接有烟风混气引射器；所述低氮燃烧器设有风套，风套内设有主燃气喷管，该主燃气喷管穿过风套后端的法兰盘，固定设置在风套中间，在其前端外周设有位置可调的旋流片，在风套内主燃气喷管周围设有一圈烟风混气冷却管束，该烟风混气管束均匀排列固定设置在主燃气喷管的外周，其后端口在风套内，与进入风套内的烟风混气相通，其前端伸入锅炉炉膛内；在风套上设有烟风混气进口；所述主燃气喷管后端伸出风套法兰盘外面，分别与大火燃气管路和小火燃气管路连通，大火燃气管路和小火燃气管路上分别设有阀门和阀门；烟风预混管束自冷却低氮燃烧器上还设有点火枪，点火枪设置在烟风混气管束的外边；所述点火枪的后端也伸出风套法兰盘外面，点火枪上设有三个接口，分别连接火花塞接口，点火燃气管路和由风套上的烟风混气进口引出的点火助燃风管道，点火燃气管路和点火助燃风管道上分别设有阀门和阀门，点火枪端头设有火焰检测器。本技术进一步完善和实施的补充方案是：所述鼓风机进风口连接烟风混合器，该烟风混合器设有空气进口和烟气进口，空气进口与大气相通，烟气进口连接锅炉的烟道引出的烟气回流管道，烟风混合器出口连接烟风混气管道；在所述烟气回流管道上设有调节烟气流量的烟气调节阀；在所述烟气回流管道和烟风混气管道的最低点均设有排水阀；在烟风混气管道上设有引出烟风混气回流到烟道，以调节烟风混气压力的混气引射器，该混气引射器上设有引气阀门；所述鼓风机设有风机控制柜。所述大火燃气管路、小火燃气管路、点火燃气管路分别与设置的主燃气管路连通，主燃气管路上设有手动调节阀、双切断电磁阀和燃气压力开关。所述大火阀门、小火阀门、点火燃气阀门、双切断电磁阀均为可控电磁阀门，烟气调节阀为电控阀门，所述鼓风机设变频控制器，该电磁阀门、变频控制器、火焰传感器分别与设置的PLC控制器进行开关控制连接，PLC控制器设有操作面板。所述主燃气管路和烟气回流管道上均设有流量传感器和压力传感器；在炉膛内设有火焰传感器，在烟道上设有温度传感器，该流量传感器、压力传感器和温度传感器均分别与所述PLC控制器进行信号传送连接，在PLC控制器上设有数据存储模块和数据分析模块，对各管道的压力、流量进行适时监控和数据记录存储，并进行分析，当发现其中有管道或炉膛运行不正常时发出报警信号，当炉膛无火焰时，燃气压力、烟气压力低于设定值时，在报警的同时立刻关闭燃气管路、烟风混气管道和鼓风机。所述PLC控制器还设有无线信号发送和接收模块，通过该模块将低氮燃烧装置的运行状况数据信号适时发送到设置的监控中心和值班人员手机上，并适时接收监控中心发来的监控信号，实现无人值守运行和远程自动监控。在所述烟道的出口设有氮含量检测仪，该检测仪与PLC控制器进行信号连接，在开机时设定烟气中氮正常排放值，运行时当检测到氮含量超过设定正常值时，PLC控制器发出报警信号。本技术的降低氮氧化物排放的机理：本低氮燃烧装置的风套中设置的烟风混气管束在主燃气喷管周围，由于其前端长于主燃气喷管，并伸入炉膛，在燃烧头处形成一个由间隔钢管围成的管束式燃烧头，天然气与烟风混合气在管束式燃烧头内混合后，由钢管缝隙处喷出在炉膛内燃烧，由于烟风混气的掺入，降低了燃气的燃烧值，从而降低了天然气的燃烧温度。并且混合气在管束表面进行燃烧，另外管束中通入的低温烟风混合气体带走燃烧时管束表面产生的热量，进一步降低了炉膛内燃气的燃烧温度和管束表面火焰温度，大大减少氮氧化物的产生，同时对管束钢管进行冷却保护。与现有技术中锅炉燃烧装置相比，本技术的烟和气预混烟风预混管束自冷却低氮燃烧装置及其燃烧方法具有如下优点：(1)风套内的烟风混合气与天然气枪喷射出的天然气在管束围成的燃烧头空腔内混合，然后通过管隙喷入炉膛并且在管束表面充分燃烧，另外管束中通入烟风混合气体降温，升温后的混合气体进入炉膛同时带走燃烧时管束表面产生的热量，降低了天然气的燃烧温度和表面火焰温度，大大减少氮氧化物的产生，从根本上控制了氮氧化物的产生，对于环保意义重大。(2)回流烟气进入炉膛提高了锅炉的对流换热量。(3)变频鼓风机设置在炉尾排烟管附近，并且外设烟风混合器，降低了风机噪音。(4)结构简单，设计合理，操作简便，特别是自动控制程度高。(5)本技术的操作完全智能化，设置了完备的控制功能和报警功能，运行安全系数非常高，能充分保障生产运行的安全。附图说明附图1为本技术的整体结构示意图。附图2为本技术的低氮燃烧器的结构示意图。具体实施方式下面结合附图本技术做进一步说明：实施例：参阅附图1、2，一种烟和气预混管束自冷却低氮燃烧装置，设有燃气管路、鼓风机2、烟风预混管束自冷却低氮燃烧器1；鼓风机进风口连有烟风混合器3，鼓风机出口连有烟风混气管道9，烟风混气管道上连接有烟风混气引射器7；所述低氮燃烧器设有风套34，风套内设有主燃气喷管35，该主燃气喷管穿过风套后端的法兰盘，固定设置在风套中间，在其前端外周设有位置可调的旋流片29，在风套内主燃气喷管周围设有一圈烟风混气冷却管束28，该烟风混气管束均匀排列固定设置在主燃气喷管的外周，其后端口在风套内，与进入风套内的烟风混气相通，其前端伸入锅炉32炉膛内；在风套上设有烟风混气进口25；所述主燃气喷管后端伸出风套法兰盘27外面，分别与大火燃气管路12和小火燃气管路22连通，大火燃气管路和小火燃气管路上分别设有阀门14和阀门15；烟风预混管束自冷却低氮燃烧器上还设有点火枪26，点火枪设置在烟风混气管束的外边；所述点火枪的后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟和气预混管束自冷却低氮燃烧装置，其特征在于：设有燃气管路、鼓风机(2)、烟风预混管束自冷却低氮燃烧器(1)；鼓风机进风口连有烟风混合器(3)，鼓风机出口连有烟风混气管道(9)；所述低氮燃烧器设有风套(34)，风套内设有主燃气喷管(35)，该主燃气喷管穿过风套后端的法兰盘，固定设置在风套中间，在其前端外周设有位置可调的旋流片(29)，在风套内主燃气喷管周围设有一圈烟风混气冷却管束(28)，该烟风混气管束均匀排列固定设置在主燃气喷管的外周，其后端口在风套内，与进入风套内的烟风混气相通，其前端伸入锅炉(32)炉膛内；在风套上设有烟风混气进口(25)；所述主燃气喷管后端伸出风套法兰盘(27)外面，分别与大火燃气管路(12)和小火燃气管路(22)连通，大火燃气管路和小火燃气管路上分别设有阀门(14)和阀门(15)；烟风预混管束自冷却低氮燃烧器上还设有点火枪(26)，点火枪设置在烟风混气管束的外边；所述点火枪的后端也伸出风套法兰盘(27)外面，点火枪上设有三个接口，分别连接火花塞接口(4)，点火燃气管路(23)和由风套上的烟风混气进口引出的点火助燃风管道(24)，点火燃气管路和点火助燃风管道上分别设有阀门(16)和阀门(11)，点火枪端头设有火焰检测器。...

【技术特征摘要】
1.一种烟和气预混管束自冷却低氮燃烧装置，其特征在于：设有燃气管路、鼓风机(2)、烟风预混管束自冷却低氮燃烧器(1)；鼓风机进风口连有烟风混合器(3)，鼓风机出口连有烟风混气管道(9)；所述低氮燃烧器设有风套(34)，风套内设有主燃气喷管(35)，该主燃气喷管穿过风套后端的法兰盘，固定设置在风套中间，在其前端外周设有位置可调的旋流片(29)，在风套内主燃气喷管周围设有一圈烟风混气冷却管束(28)，该烟风混气管束均匀排列固定设置在主燃气喷管的外周，其后端口在风套内，与进入风套内的烟风混气相通，其前端伸入锅炉(32)炉膛内；在风套上设有烟风混气进口(25)；所述主燃气喷管后端伸出风套法兰盘(27)外面，分别与大火燃气管路(12)和小火燃气管路(22)连通，大火燃气管路和小火燃气管路上分别设有阀门(14)和阀门(15)；烟风预混管束自冷却低氮燃烧器上还设有点火枪(26)，点火枪设置在烟风混气管束的外边；所述点火枪的后端也伸出风套法兰盘(27)外面，点火枪上设有三个接口，分别连接火花塞接口(4)，点火燃气管路(23)和由风套上的烟风混气进口引出的点火助燃风管道(24)，点火燃气管路和点火助燃风管道上分别设有阀门(16)和阀门(11)，点火枪端头设有火焰检测器。2.根据权利要求1所述的低氮燃烧装置，其特征是：所述鼓风机进风口连接的烟风混合器设有空气进口和烟气进口，空气进口与大气相通，烟气进口连接锅炉(32)的烟道(31)引出的烟气回流管道(10)；在所述烟气回流管道上设有调节烟气流量的烟气调节阀(6)；在所述烟气回流管道和烟风混气管道的最低点均设有排水阀(5)；在烟风混气管道上设有引出烟风混气回流到烟道(31)，以调节烟风混气压力的混气引射器(7)，该混气引射器上设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立臣，
申请(专利权)人：王立臣，
类型：新型
国别省市：北京,11