一种耦合二氧化碳烟气循环功能的富氧燃烧装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种耦合二氧化碳烟气循环功能的富氧燃烧装置，包括总风道、一次风通道、二次风通道、氧气供给管路、燃料供给管路和二氧化碳烟气循环系统，总风道内助燃流体介质为二氧化碳与氧气的混合气体，所述总风道的助燃风分流至所述一次风通道和二次风通道。采用本实用新型专利技术技术方案，使得富氧燃烧能在低温加热领域得到应用，并且可以大幅提高排出烟气中的二氧化碳浓度，提高加热辐射热效率，燃烧后干基烟气中二氧化碳浓度可达90％～96％，有利于进行碳捕捉；通过将二氧化碳循环引入燃烧过程，规避了空气中氮气的参与，燃烧后氮氧化物的排放极低。的排放极低。的排放极低。

【技术实现步骤摘要】
一种耦合二氧化碳烟气循环功能的富氧燃烧装置


[0001]本技术涉及燃烧器
，具体是一种耦合二氧化碳烟气循环功能的富氧燃烧装置。

技术介绍

[0002]在燃烧应用领域，最广泛的应用方式仍然是使用空气作为助燃介质与燃料进行反应，并释放出热量。空气作为助燃介质虽然有着成本低廉的优点，但缺点也非常明显，例如加热热效率低，NOx排放等。因此富氧燃烧技术近些年已经不断地在多个领域得到了推广应用，并且比较普遍地被行业接受。
[0003]富氧燃烧技术由于其燃烧温度高、热效率高的特点，已经比较广泛的在钢铁冶金、有色金属冶炼、玻璃熔制等领域得到了应用。然而在另外一些领域，由于其所需的工艺温度相对较低，而高浓度氧气与燃料进行燃烧反应后，火焰温度相对更高，因此富氧燃烧在低温加热领域的应用受到了阻碍。
[0004]随着碳达峰碳中和的步伐日益临近，减碳的需求越来越迫切。对二氧化碳捕捉工艺而言，烟气中二氧化碳浓度越高，运行起来成本越低。而在众多的工业加热工艺中，因为采用空气作为助燃介质，因此排出的烟气中二氧化碳浓度往往都很低，对于碳捕捉的经济性来说是一大挑战。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术的不足，本技术的目的是提供了一种耦合二氧化碳烟气循环功能的富氧燃烧装置。
[0006]为达到上述目的，本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种耦合二氧化碳烟气循环功能的富氧燃烧装置，包括总风道、一次风通道、二次风通道、氧气供给管路、燃料供给管路和二氧化碳烟气循环系统，
[0007]所述二氧化碳烟气循环系统的烟气出口连通到所述总风道；
[0008]所述氧气供给管路的出口安装有氧气喷头，所述氧气喷头置于所述总风道内；
[0009]所述总风道的助燃风分流至所述一次风通道和二次风通道，所述二次风通道包围于所述一次风通道或者位于所述一次风通道的两侧；所述燃料供给管路的出口安装有燃料喷头，所述燃料喷头嵌于所述一次风通道内。
[0010]采用本技术技术方案，总风道内助燃流体介质为二氧化碳与氧气的混合气体，使得富氧燃烧能在低温加热领域得到应用，并且可以大幅提高排出烟气中的二氧化碳浓度，提高加热辐射热效率，燃烧后干基烟气中二氧化碳浓度可达90％～96％，有利于进行碳捕捉；通过将二氧化碳循环引入燃烧过程，规避了空气中氮气的参与，燃烧后氮氧化物的排放极低。
[0011]进一步地，还包括用于控制氧气供给管路中氧气流量的第一流量控制器，以及用于控制二氧化碳烟气循环系统进入所述总风道烟气流量的第二流量控制器。
[0012]采用上述优选的方案，方便控制氧气和二氧化碳的混合比例，调控助燃气体的氧气浓度。
[0013]进一步地，所述第一流量控制器和第二流量控制器联合控制所述总风道内助燃气体处于低氧浓度状态，所述低氧浓度状态是指氧气体积占总的助燃气体体积分数范围为15％
‑
30％。
[0014]采用上述优选的方案，能够根据低温加热领域不同的温度制度要求，调节合适的助燃气体中的氧气浓度，烟气中高二氧化碳浓度，能提高加热辐射热效率。
[0015]进一步地，所述第一流量控制器和第二流量控制器联合控制所述总风道内助燃气体处于高氧浓度状态，所述高氧浓度状态是指氧气体积占总的助燃气体体积分数范围为30％
‑
100％。
[0016]采用上述优选的方案，能够根据高温加热领域不同的温度制度要求，控制合理的氧气与二氧化碳的比例，可提高氧气浓度直至完全使用氧气，从而达到快速升温的要求。
[0017]进一步地，所述一次风通道内的助燃风量占总助燃风量的50％
‑
70％，所述二次风通道内的助燃风量占总助燃风量的30％
‑
50％。
[0018]采用上述优选的方案，通过对一次风与二次风的分配，形成分级燃烧，降低火焰局部热点温度，抑制空气泄漏进来后产生的氮氧化物。
[0019]进一步地，所述氧气喷头朝向所述总风道的烟气进入口。
[0020]采用上述优选的方案，促进氧气与二氧化碳的混合。
[0021]进一步地，所述氧气喷头包括端面部、锥面部和圆周部，所述端面部封闭，所述锥面部上设有多个成圆周阵列分布的第一出气孔，所述圆周部上设有多个成圆周阵列分布的第二出气孔。
[0022]采用上述优选的方案，进一步提升氧气和二氧化碳混合的均匀度。
[0023]进一步地，所述燃料喷头的端面封闭，所述燃料喷头的圆周壁上开有成圆周阵列分布的燃料出气孔。
[0024]采用上述优选的方案，促进燃料与一次助燃风的混合。
[0025]进一步地，所述一次风通道的出口成宽度大于燃料喷头外径的矩形开口，所述燃料喷头数量为多个，多个燃料喷头并排设置。
[0026]采用上述优选的方案，火焰分布更为均匀，提高加热温度均匀度。
[0027]进一步地，所述二次风通道的出口为成排分布的多个圆孔。
[0028]采用上述优选的方案，促进二次助燃风的喷出速度，使其充分参与二次燃烧，提高加热效率。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1是本技术一种实施方式的结构示意图；
[0031]图2是本技术一次风通道和二次风通道的端面视图；
[0032]图3是本技术氧气喷头一种实施方式的结构示意图。
[0033]图中数字和字母所表示的相应部件的名称：
[0034]10
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总风道；20
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一次风通道；201
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矩形开口；30
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二次风通道；301
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圆孔；40
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氧气供给管路；41
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氧气喷头；411
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端面部；412
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锥面部；413
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圆周部；414
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第一出气孔；415
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第二出气孔；50
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燃料供给管路；51
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燃料喷头；511
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燃料出气孔；60
‑
二氧化碳烟气循环系统。
具体实施方式
[0035]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0036]如图1
‑
2所示，本技术的一种实施方式为：一种耦合二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耦合二氧化碳烟气循环功能的富氧燃烧装置，其特征在于，包括总风道、一次风通道、二次风通道、氧气供给管路、燃料供给管路和二氧化碳烟气循环系统，所述二氧化碳烟气循环系统的烟气出口连通到所述总风道；所述氧气供给管路的出口安装有氧气喷头，所述氧气喷头置于所述总风道内；所述总风道的助燃风分流至所述一次风通道和二次风通道，所述二次风通道包围于所述一次风通道或者位于所述一次风通道的两侧；所述燃料供给管路的出口安装有燃料喷头，所述燃料喷头嵌于所述一次风通道内。2.根据权利要求1所述的耦合二氧化碳烟气循环功能的富氧燃烧装置，其特征在于，还包括用于控制氧气供给管路中氧气流量的第一流量控制器，以及用于控制二氧化碳烟气循环系统进入所述总风道烟气流量的第二流量控制器。3.根据权利要求1所述的耦合二氧化碳烟气循环功能的富氧燃烧装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮西科，李锋，倪立冰，孙联清，
申请(专利权)人：安德森热能科技苏州有限责任公司，
类型：新型
国别省市：