一种低氮氧化物蓄热式烧嘴及其控制系统和控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种低氮氧化物蓄热式烧嘴及其控制系统和控制方法，烧嘴设有烧嘴壳体，烧嘴砖，低、高温段燃气进气管，蓄热室和助燃空气进气管/烟气排气管。控制系统中设有两个结构相同的烧嘴成对使用，燃气支管上连接有循环烟气支管；两烧嘴的高、低温段燃气进气管及循环烟气支管上均装有切断阀和调节阀；两烧嘴的助燃空气进气管/烟气排气管连接有两路支管，为安装有切断阀和调节阀的助燃空气支管和排烟支管；炉窑运行时两烧嘴的工作为在燃烧状态与排烟状态相互切换。控制方法分为炉温900℃前的低温段和900℃后的高温段燃烧方式，在高温段加入占燃气体积量0.5～2倍的循环烟气参与燃烧，以抑制火焰高温区温度，减少NO

【技术实现步骤摘要】
一种低氮氧化物蓄热式烧嘴及其控制系统和控制方法
本专利技术涉及一种低氮氧化物蓄热式烧嘴及其控制系统和控制方法，具体地说是一种以燃气作为燃料的冶金炉窑，如热处理炉，加热炉等的燃烧装置中用的低氮氧化物蓄热式烧嘴及其控制系统和控制方法，属于燃料燃烧

技术介绍
随着对环保要求的日益提高，我国对钢铁行业工业炉窑的NOx、SO2、粉尘等的排放标准日趋严格，要求全国新建(含搬迁)钢铁项目原则上要达到超低排放水平，同时要推动现有钢铁企业进行超低排放改造。因此，低NOX烧嘴的设计及其控制系统和控制方法对冶金炉窑的节能减排至关重要。燃料燃烧生成的NOx产物主要有三种：⑴燃料型，由燃料中的氮及化合物在燃烧中氧化生成，生成温度一般为600～800℃；⑵快速型，燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基与空气中的氮气和氧气反应生成；⑶热力型，助燃空气中的氮在高温下氧化产生，在1350℃以下生成量很少，随着温度的上升，其产量呈指数型增长。对于以天然气为燃料的炉窑来说，由于天然气中氮及化合物含量较少，燃烧生成的NOx产物主要为热力型NOx；对于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低氮氧化物蓄热式烧嘴，设有烧嘴壳体、蓄热室、烧嘴砖、烧嘴砖法兰、点火枪管、低温段燃气进气管、高温段燃气进气管和助燃空气进气管/烟气排气管；其特征在于：所述的烧嘴壳体内衬有保温耐火材料层，保温耐火材料层围起的空间作为蓄热室；蓄热室一端连接助燃空气进气管/烟气排气管，另一端与烧嘴砖内腔连接，与助燃空气进气管/烟气排气管连接的蓄热室部分填充有蓄热体，与烧嘴砖内腔连接的蓄热室部分为保温腔部分；所述的低温段燃气进气管从蓄热室保温腔顶部进入到烧嘴砖的内腔，低温段燃气进气管和烧嘴砖喷口同轴，所述的高温段燃气进气管有两根，两根高温段燃气进气管与低温段燃气进气管平行，安装在蓄热室两侧的保温耐火材料层中或...

【技术特征摘要】
1.一种低氮氧化物蓄热式烧嘴，设有烧嘴壳体、蓄热室、烧嘴砖、烧嘴砖法兰、点火枪管、低温段燃气进气管、高温段燃气进气管和助燃空气进气管/烟气排气管；其特征在于：所述的烧嘴壳体内衬有保温耐火材料层，保温耐火材料层围起的空间作为蓄热室；蓄热室一端连接助燃空气进气管/烟气排气管，另一端与烧嘴砖内腔连接，与助燃空气进气管/烟气排气管连接的蓄热室部分填充有蓄热体，与烧嘴砖内腔连接的蓄热室部分为保温腔部分；所述的低温段燃气进气管从蓄热室保温腔顶部进入到烧嘴砖的内腔，低温段燃气进气管和烧嘴砖喷口同轴，所述的高温段燃气进气管有两根，两根高温段燃气进气管与低温段燃气进气管平行，安装在蓄热室两侧的保温耐火材料层中或安装在烧嘴砖钢结构外两侧，两根高温段燃气进气管与低温段燃气进气管分别连接有进气管法兰；烧嘴砖与蓄热室连接处外侧安装有烧嘴砖法兰，点火枪管从烧嘴壳体、保温耐火材料层前侧进入烧嘴砖；所述的助燃空气进气管/烟气排气管与法兰盘连接，助燃空气进气管/烟气排气管用作为助燃空气进气管或烟气排气管。


2.根据权利要求1所述的低氮氧化物蓄热式烧嘴，其特征在于：所述蓄热体为陶瓷小球或蜂窝体。


3.一种使用权利要求1所述的低氮氧化物蓄热式烧嘴的控制系统，其特征在于：所述的控制系统设有两个蓄热式烧嘴、排烟总管、助燃空气总管、燃气总管、燃气支管和循环烟气总管；所述的两个蓄热式烧嘴结构相同，成对使用，两个烧嘴均通过烧嘴砖法兰固定在炉窑的结构上；
所述的两个烧嘴的低温段燃气进气管经低温段燃气进气管切断阀和低温段燃气进气管调节阀通过燃气支管与燃气总管连接；
所述的两个烧嘴，每个烧嘴中的两根高温段燃气进气管连通，并经高温段燃气进气管调节阀和高温段燃气进气管切断阀通过燃气支管与燃气总管连接；
所述的两个烧嘴的燃气支管与循环烟气支管相连，循环烟气支管上安装有循环烟气切断阀和循环烟气调节阀；
所述的两个烧嘴的循环烟气支管均与循环烟气总管连接，循环烟气总管从排烟总管中引出；
所述的两个蓄热式烧嘴的助燃空气进气管/烟气排气管均通过法兰盘连接两路支管，其中一路支管为助燃空气支管，通过安装的空气支管切断阀和空气支管调节阀连接助燃空气总管；另一路为排烟支管，通过安装的排烟支管切断阀和排烟支管调节阀连接排烟总管。


4.根据权利要求3所述的使用低氮氧化物蓄热式烧嘴的控制系统，其特征在于：所述的两个结构相同蓄热式烧嘴，工作时其中一个烧嘴为燃烧状态，其助燃空气进气管/烟气排气管作为助燃空气进气管，助燃空气在经过蓄热室时被高温蓄热体加热后进入烧嘴砖内腔与由低温段燃气进气管进入的燃气混合燃烧；另一个烧嘴为排烟状态，其助燃空气进气管/烟气排气管作为烟气排气管，烟气在经过蓄热室时对蓄热体进行加热，然后排出。


5.根据权利要求3所述的使用低氮氧化物蓄热式烧嘴的控制系统，其特征在于：所述的两个烧嘴上的循环烟气切断阀用于在烧嘴处于排烟状态时，切断循环烟气进入排烟状态的烧嘴。


6.根据权利要求3所述的使用低氮氧化物蓄...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴方钦，潘卢伟，郭悦，陈平安，许平三，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42