一种燃气锅炉低氮燃烧控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种燃气锅炉低氮燃烧控制装置，包括：一燃气锅炉，所述燃气锅炉包括一燃烧器和一炉膛；以及一低氮燃烧装置，所述低氮燃烧装置具有一烟气进口、一空气进口和一蒸汽进口，所述低氮燃烧装置包括一烟气循环管道、一空气管道和一蒸汽管道，其中所述烟气循环管道的一端连通所述烟气进口以从所述燃气锅炉排烟处获取烟气，所述低氮燃烧装置还包括一引风机，所述引风机连通所述低氮燃烧装置和所述燃烧器。采用上述技术方案，由于所述混合组件将所述低氮燃烧装置的烟气和蒸汽以及外部空气进行混合并且重新引入到所述燃烧器燃烧，当混合气体重新进入到所述燃气锅炉的炉膛内燃烧时，能够降低炉内温度，以降低排放的NOx浓度。

A low nitrogen combustion control device for gas boiler

【技术实现步骤摘要】
一种燃气锅炉低氮燃烧控制装置
本技术涉及机械装置，特别涉及一种燃气锅炉低氮燃烧控制装置。
技术介绍
随着人民对美好生活的需求日益增长，环境要求愈来愈高。在锅炉行业，排放标准也愈来愈严，燃煤小锅炉由于排放的粉尘、二氧化硫等严重污染问题被政府部门逐渐淘汰，取而代之的是燃气锅炉，即燃烧天然气的锅炉，天然气属于清洁燃料，燃烧产生的污染物少，粉尘和二氧化硫的排放近乎于零，这种将燃煤改成燃气的“煤改气”方案得到了各级政府认可，全国正在推进“煤改气”。“煤改气”之后锅炉排放的污染物中粉尘和二氧化硫是少了，而氮氧化物(NOx)的排放比例却升高，有关研究表明，NOx对PM2.5的相对贡献逐年提高，已经成为控制PM2.5的关键前提物。随着“煤改气”的逐步推进，天然气锅炉燃烧将成为NOx污染的重要来源，控制天然气锅炉NOx的排放具有重要意义。对于锅炉大气污染物排放国家有专门的标准《锅炉大气污染物排放标准》，对大气污染物排放浓度限值进行了规定，其中新建天然气锅炉NOx排放浓度要求不大于200mg/m3,重点地区天然气锅炉NOx排放浓度要求不大于150mg/m3。广东、厦门、上海、北京、天津、重庆、山东等地相继颁布或修订了比国家标准更严格的地方标准，对NOx排放浓度的限值要求更高。目前控制天然气锅炉NOx排放浓度有两种途径，一种是在锅炉尾部增加烟气处理设备，以达到净化烟气的目的，此种技术措施经济投入大、维护成本高，不适用于天然气小锅炉；另一种是在天然气燃烧的炉膛内实现低NOx的生成，从而实现低NOx排放，此种技术主要包括：新型低NOx燃烧器、分级燃烧、贫燃预混燃烧、无焰燃烧、旋流燃烧、烟气再循环以及各种低氮技术组合。新型低NOx燃烧器购买成本高，贵则高达上百万。分级燃烧在燃气轮机中应用较多，不适用于工业锅炉。贫燃预混存在燃烧不稳定、影响锅炉热效率等问题，需要进一步研究。无焰燃烧是一项有前景的低氮燃烧技术，目前技术尚不成熟。旋流燃烧低氮效果有待进一步研究。烟气再循环技术运行成本低，维护保养方便，无论从经济性、技术性、安全性考虑都适合天然气锅炉改造项目。烟气再循环技术是指燃烧产生的部分烟气与氧化剂混合后再次参加燃烧的燃烧方式。其原理是将锅炉尾部较低温度的一部分烟气通过再循环风机再次送入炉胆，因此炉胆内的空气混入了氧量较低的烟气，所以混合后气体中的氧含量低于原空气中的氧含量，使天然气处于缺氧燃烧状态，从而控制了燃烧温度，进而降低NOx生成浓度。但是，烟气再循环技术效果受再循环烟气量、混合气体温度、取烟气点、烟气组分等因素影响。对同一锅炉，一组不同的影响因素对NOx排放的影响不同；对不同锅炉，即使同一影响因素对NOx排放浓度也不同。工程应用中，往往难以控制再循环烟气量，导致锅炉燃烧不稳定，熄火现象不时发生。另一方面，由于排烟烟气温度不高，再循环烟气和冷空气混合后烟气温度低于露点温度，极易产生露点腐蚀问题，从而腐蚀管道，影响使用寿命。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种燃气锅炉低氮燃烧控制装置，不仅有效结合了利用烟气再循环技术和炉内喷蒸汽技术等低氮技术，还解决了烟气再循环技术在工程应用中烟气的露点腐蚀问题。为了解决上述技术问题，本技术的技术方案为：一种燃气锅炉低氮燃烧控制装置，包括：一燃气锅炉，所述燃气锅炉包括一燃烧器和一炉膛，所述燃烧器连通所述炉膛以完成燃烧；以及一低氮燃烧装置，所述低氮燃烧装置具有一烟气进口和一蒸汽进口，所述烟气进口连通所述炉膛的排烟口，所述低氮燃烧装置包括一蒸汽管道、一烟气循环管道和一空气管道，其中所述烟气循环管道的一端连通所述烟气进口以从所述燃气锅炉排烟处获取烟气，所述蒸汽管道的一端连通所述蒸汽进口以从外部获取蒸汽，所述空气管道的一端连通外部空气，所述低氮燃烧装置还包括一引风机，所述引风机连通所述低氮燃烧装置和所述燃烧器，使得所述低氮燃烧装置能够混合所述蒸汽、烟气和空气，并通过所述引风机循环至所述燃烧器。优选地，所述低氮燃烧装置还包括一螺旋混合器和一文丘里混合器，其中所述螺旋混合器分别连通所述烟气循环管道的另一端、所述蒸汽管道的另一端以及所述空气管道的另一端，所述螺旋混合器和所述文丘里混合器相互连通，使得当所述蒸汽、烟气和空气在所述螺旋混合器中进行混合之后进入所述文丘里混合器进行混合。优选地，所述蒸汽管道靠近所述空气管道，使得所述螺旋混合器中所述蒸汽和空气首先进行混合。优选地，在所述烟气循环管道上分别设置有一开闭阀门和一调节阀门，所述开闭阀门用于关闭和开启所述烟气循环管道，所述调节阀门用于调节所述烟气循环管道内的烟气流量。优选地，在所述蒸汽管道上分别设置有一开闭阀门和一调节阀门，所述开闭阀门用于关闭和开启所述蒸汽循环管道，所述调节阀门用于调节所述蒸汽循环管道内的蒸汽流量。优选地，在所述空气管道上分别设置有一开闭阀门和一调节阀门，所述开闭阀门用于关闭和开启所述空气管道，所述调节阀门用于调节所述空气管道内的空气流量。优选地，所述烟气循环管道设置有一流量计，以测量所述烟气循环管道中的烟气流量。优选地，所述蒸汽管道设置有一流量计，以测量所述蒸汽循环管道中的蒸汽流量。优选地，所述空气管道设置有一流量计，以测量所述空气管道中的空气流量。采用上述技术方案，由于所述混合组件将所述低氮燃烧装置的烟气和蒸汽以及外部空气进行混合并且重新引入到所述燃烧器燃烧，使得本技术有益效果在于：第一、混合气体中包含蒸汽，使得混合气体的温度提高，避免水滴的凝结，以免造成管道的腐蚀，另一方面，当混合气体重新进入到所述低氮燃烧装置的内部炉膛内时，能够降低炉内温度，以降低排放的NOx浓度。第二、利用所述低氮燃烧装置引用的蒸汽直接喷入空气进行加热，能够避免冷空气与低温烟气混合后产生露点腐蚀。第三、在所述螺旋混合器和所述文丘里混合器中混合后混合气空间各点成分十分均匀，有效避免了空气、蒸汽、烟气三者分离，有助于炉膛火焰燃烧稳定，有效避免炉膛熄火现象产生。第四、本技术中的烟气量相比于正常烟气外循环的烟气量，在同样工况下在炉膛内加入蒸汽能够吸收更多的热量，因而加入蒸汽能够减少所需的循环烟气量，提高空气与烟气混合后的氧气浓度，增强锅炉燃烧的稳定性。第五、配备有调节阀、流量计，可根据锅炉实际运行工况进行调节，从而达到最低的NOx排放浓度；所述螺旋混合器和所述文丘里混合器中使混合气体各组分在空间上分别均匀，可避免混合气体空间分布不均匀问题，从而有助于锅炉燃烧稳定持续。附图说明图1为本技术所述燃气锅炉低氮燃烧控制装置的整体示意图；图2为本技术所述燃气锅炉低氮燃烧控制装置的气体循环示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本技术，但并不构成对本技术的限定。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃气锅炉低氮燃烧控制装置，其特征在于，包括：/n一燃气锅炉，所述燃气锅炉包括一燃烧器和一炉膛，所述燃烧器连通所述炉膛以完成燃烧；以及/n一低氮燃烧装置，所述低氮燃烧装置具有一烟气进口和一蒸汽进口，所述烟气进口连通所述炉膛的排烟口，所述低氮燃烧装置包括一蒸汽管道、一烟气循环管道和一空气管道，其中所述烟气循环管道的一端连通所述烟气进口以从所述燃气锅炉排烟处获取烟气，所述蒸汽管道的一端连通所述蒸汽进口以从外部获取蒸汽，所述空气管道的一端连通外部空气，所述低氮燃烧装置还包括一引风机，所述引风机连通所述低氮燃烧装置和所述燃烧器，使得所述低氮燃烧装置能够混合所述蒸汽、烟气和空气，并通过所述引风机循环至所述燃烧器。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃气锅炉低氮燃烧控制装置，其特征在于，包括：
一燃气锅炉，所述燃气锅炉包括一燃烧器和一炉膛，所述燃烧器连通所述炉膛以完成燃烧；以及
一低氮燃烧装置，所述低氮燃烧装置具有一烟气进口和一蒸汽进口，所述烟气进口连通所述炉膛的排烟口，所述低氮燃烧装置包括一蒸汽管道、一烟气循环管道和一空气管道，其中所述烟气循环管道的一端连通所述烟气进口以从所述燃气锅炉排烟处获取烟气，所述蒸汽管道的一端连通所述蒸汽进口以从外部获取蒸汽，所述空气管道的一端连通外部空气，所述低氮燃烧装置还包括一引风机，所述引风机连通所述低氮燃烧装置和所述燃烧器，使得所述低氮燃烧装置能够混合所述蒸汽、烟气和空气，并通过所述引风机循环至所述燃烧器。


2.根据权利要求1所述的燃气锅炉低氮燃烧控制装置，其特征在于，所述低氮燃烧装置还包括一螺旋混合器和一文丘里混合器，其中所述螺旋混合器分别连通所述烟气循环管道的另一端、所述蒸汽管道的另一端以及所述空气管道的另一端，所述螺旋混合器和所述文丘里混合器相互连通，使得当所述蒸汽、烟气和空气在所述螺旋混合器中进行混合之后进入所述文丘里混合器进行混合。


3.根据权利要求2所述的燃气锅炉低氮燃烧控制装置，其特征在于，所述蒸汽管道靠近所述空气管道，使得所述螺旋混合器中所述蒸汽和空气...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兵，林日勇，
申请(专利权)人：张兵，
类型：新型
国别省市：浙江;33