燃天然气无NOx物生成的工业炉窑燃烧系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种燃天然气无NOx物生成的工业炉窑燃烧系统，包括工业炉窑，余热锅炉，引风机，三流纯氧烧嘴，工业炉窑与余热锅炉之间由管道联通，余热锅炉和引风机之间由管道联通，其中：所述工业炉窑内设置有一组三流纯氧烧嘴，所述三流纯氧烧嘴左面开天然气入口，上面开纯氧气入口和反馈烟气入口，右面设置三流旋流器，三流旋流器右边为燃烧区域，引风机出口连接烟管，烟管连接三通，三通一端由烟管接工业炉窑中三流纯氧烧嘴反馈烟气入口，另一端经烟管连通炉子烟囱。天然气和纯氧气燃烧它不仅砌底解决了燃天然气的NOx问题，而且大大降低了工业炉窑的能耗，提高了工业炉窑的热效率，降低二氧化碳排放。降低二氧化碳排放。降低二氧化碳排放。

【技术实现步骤摘要】
燃天然气无NOx物生成的工业炉窑燃烧系统


[0001]本技术涉及工业炉窑辅助设备领域，特别是涉及一种燃天然气无NOx物生成的工业炉窑燃烧系统。

技术介绍

[0002]天然气无疑是一种工业炉窑的优质燃料，它的热值高，燃烧生成物中，林格曼墨度和含尘量都能达到环保要求。但是它的燃烧生成物中的NOx物却很高，难以满足环保要求，这就大大地限制了它的推广和应用。
[0003]近30
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40多年来，世界各国工业炉窑的科技工作者，为了降低燃烧产物中的NOx物，作了大量的研究。提出二次燃烧、体积燃烧、无焰燃烧的概念。并研制出低氧化氮烧嘴和富氧燃烧器。但是，这些研究成果，都是天然气和助燃空气燃烧，其生成物含有大量的N2气（N2占空气78%），高温下生成NOx不可避免，都没有砌底从根源上解决天然气燃烧产物的NOx问题。
[0004]但是，天然气若和纯氧燃烧，炉内实际火焰温度≥1850℃，而机械和轧钢用的工业炉窑的使用炉温一般在1100
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1300℃。为了使其温度1850℃降到工业炉窑的使用温度1100
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1300℃，就需要用一种无NOx含量的“烟气”稀释剂进行稀释，而这种稀释剂不仅不含NOx物，而且其温度不能≥250℃，以便采用普通引风机加压反馈到工业炉的纯氧烧嘴中对炉温稀释。

技术实现思路

[0005]本技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种由纯氧气助燃并降温的反馈系统。
[0006]本技术通过以下技术方案来实现上述目的：燃天然气无NOx物生成的工业炉窑燃烧系统，包括工业炉窑，余热锅炉，引风机，三流纯氧烧嘴，工业炉窑与余热锅炉之间由管道联通，余热锅炉和引风机之间由管道联通，其中：所述工业炉窑内设置有一组三流纯氧烧嘴，所述三流纯氧烧嘴左面开天然气入口，上面开纯氧气入口和反馈烟气入口，右面设置三流旋流器，三流旋流器右边为燃烧区域，引风机出口连接烟管，烟管连接三通，三通一端由烟管接工业炉窑中三流纯氧烧嘴反馈烟气入口，另一端经烟管连通炉子烟囱。
[0007]进一步的余热锅炉和引风机之间的管道上设置烟道阀门。
[0008]进一步的三通另一端烟管上设置有炉子烟囱阀门。
[0009]进一步的三流旋流器中部两侧翼角开氧气烟气喷口，三流旋流器中前部和前部两侧开天然气喷口。三流旋流器的材质为：3Cr17Ni4N。
[0010]与现有技术相比，本技术的有益效果如下：天然气和纯氧气燃烧它不仅砌底解决了燃天然气的NOx问题，而且大大降低了工业炉窑的能耗（氧气可以是生产企业的副产品），提高了工业炉窑的热效率，降低二氧化碳排放。
附图说明
[0011]图1是本技术整体系统图；
[0012]图2是本技术三流纯氧烧嘴结构示意图；
[0013]图3是本技术三流旋流器结构图；
[0014]附图标记说明如下：
[0015]1、工业炉窑，2、余热锅炉，3、烟囱阀门，4、引风机，5、炉子烟囱，6、三流纯氧烧嘴，7、烟囱阀门，8、三流旋流器，9、天然气入口，10、纯氧气入口，11、反馈烟气入口，12、氧气烟气喷口，13、天然气喷口。
具体实施方式
[0016]下面结合附图对本技术作进一步说明：
[0017]实施例1：如图1
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图2所示，燃天然气无NOx物生成的工业炉窑燃烧系统，包括工业炉窑1，余热锅炉2，引风机4，三流纯氧烧嘴6，工业炉窑与余热锅炉之间由管道联通，余热锅炉和引风机之间由管道联通，其所述工业炉窑1内设置有一组三流纯氧烧嘴6，所述三流纯氧烧嘴6左面开天然气入口，上面开纯氧气入口和反馈烟气入口，右面设置三流旋流器，三流旋流器中部两侧翼角开氧气烟气喷口，三流旋流器中前部和前部两侧开天然气喷口，三流旋流器的材质为：3Cr17Ni4N。三流旋流器右边为燃烧区域，引风机4出口连接烟管，烟管连接三通，三通一端由烟管接工业炉窑中三流纯氧烧嘴反馈烟气入口，另一端经烟管连通炉子烟囱5。
[0018]余热锅炉2和引风机4之间的管道上设置烟道阀门3。三通另一端烟管上设置有炉子烟囱阀门7。
[0019]三流纯氧烧嘴有三种气体接口，天然气入口，纯氧气接口，反馈无NOx烟气接口，三种气流在三流旋流器中交汇混合后燃烧。
[0020]本系统，其主要理念是天然气的燃烧助燃风不用空气，而是用钢铁企业的纯氧气（氧气来源可以从钢铁联合企业多余的氧化来获得，亦可采用自产的廉价的氧气）。天然气和助燃空气燃烧，其生成物含有大量的N2气（N2占空气78%）。天然气若和纯氧燃烧，其燃烧后的生成物仅有CO2和H2O。这就明显看出，采用纯氧燃烧，所产生的烟气，不含N2气，这就砌底从根源上断绝了NOx。但是，天然气若和纯氧燃烧，炉内实际火焰温度≥1850℃，而机械和轧钢用的工业炉窑的使用炉温一般在1100
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1300℃。为了使其温度1850℃降到工业炉窑的使用温度1100
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1300℃，就需要用一种无NOx含量的“烟气”稀释剂进行稀释，而这种稀释剂不仅不含NOx物，而且其温度不能≥250℃，以便采用普通引风机把这种稀释剂以一定动能打一种特殊设计的烧嘴中去。这种稀释剂，就是天然气和纯氧燃烧后的产物。但是这种稀释剂从工业炉窑炉尾排出的温度是650
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750℃。为了降低从炉内排出的无N2气和NOx的烟气温度，温度降下来。采用的预热回收装置是余热锅炉，余热锅炉可以把高温无N2气和NOx的烟气温度降到250℃以下。而余热锅炉从烟气中回收的余热，根据现场要求，可产生蒸汽、过热蒸汽（用来发电），也可产生热水。这就形成一闭路“绿色”环保的余热利用系统。
[0021]以上显示和描述了本技术的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还会有各种变化
和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.燃天然气无NOx物生成的工业炉窑燃烧系统，包括工业炉窑（1），余热锅炉（2），引风机（4），三流纯氧烧嘴（6），工业炉窑与余热锅炉之间由管道联通，余热锅炉和引风机之间由管道联通，其特征在于：所述工业炉窑（1）内设置有一组三流纯氧烧嘴（6），所述三流纯氧烧嘴（6）左面开天然气入口（9），上面开纯氧气入口（10）和反馈烟气入口（11），右面设置三流旋流器（8） ，三流旋流器右边为燃烧区域，引风机（4）出口连接烟管，烟管连接三通，三通一端由烟管接工业炉窑中三流纯氧烧嘴反馈烟气入口（11），另一端经烟管连通炉子烟囱（5）。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周均禄，刘光武，
申请(专利权)人：唐山顺意环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：