本实用新型专利技术公开了一种改善低氮燃烧效果的烟气再循环装置，包括烟气预混腔，其设有：第一进气口，用于导入再循环烟气；第二进气口，用于导入预热空气；混风机构，用于将导入的再循环烟气和空气预混形成均匀的混合气体；出气口，用于将形成的混合气体导出；烟气预混腔被分隔为包括第一进气口、第二进气口和混风机构的第一腔室，和包括出气口的第二腔室，第一腔室与第二腔室相连通。本实用新型专利技术能够有效提高再循环烟气与空气的混合均匀度，并可对烟气质量进行监测，同时还能够通过对空气预热及采取保温措施防止产生冷凝水，实现改善低氮燃烧效果的目的。果的目的。果的目的。
【技术实现步骤摘要】
一种改善低氮燃烧效果的烟气再循环装置
[0001]本技术涉及热工
，特别是涉及一种改善低氮燃烧效果的烟气再循环装置。
技术介绍
[0002]近年来，国家对燃气锅炉的NOx(氮氧化物)排放要求越来越严厉。例如，排放标准从原来要求的400mg/m3到150mg/m3，再到80mg/m3。甚至部分城市和地区直接将标准限定到不大于30mg/m3的国际一流标准，整个标准的变化仅用了2～3年的时间。这就说明国家对燃气锅炉低氮排放的迫切要求，使得满足低氮排放的锅炉应运而生。
[0003]烟气再循环技术的本质，是通过将锅炉燃烧产出的烟气重新引入燃烧器的燃烧区域，实现对燃烧温度及氧化物浓度的控制，从而实现降低氮氧化物的排放和节约能源的效果。其减排机理可以用热力型NOx的生成机理来解释。热力型NOx形成的主要控制因素是温度，温度对NOx生成速率的影响呈指数关系。影响热力型NOx生成的另一个主要因素是烟气中的氧浓度，其生成速率与氧浓度的0.5次方成正比，所以烟气再循环技术降低了火焰区域的最高温度，由此降低了NOx的形成。同时，烟气再循环降低了氧和氮的浓度，同样起到降低NOx的作用。另外，烟气再循环技术中高温烟气对氧化剂和燃料起到预热的作用，有明显节能效果。
[0004]实现烟气再循环的难点在于烟气回流量和回流烟气中氧含量的控制。研究表明，一定条件下，烟气循环量与NOx排放量成反比，烟气循环量越大，NOx排放量就越小。但烟气再循环率过大时，造成烟气太多，燃料反而会因得不到充足的氧气，出现燃烧不稳定或不完全燃烧现象，导致热损失的增加。
[0005]同时，一般燃气锅炉的每标米立方烟气体积中含有17.8％的水蒸汽。理论计算，1Nm3天然气燃烧后可产生约1.7kg水蒸汽，燃气生成的烟气中，水蒸汽冷凝点在≤58℃。所以，只要所取的锅炉尾部烟道烟气取烟口温度高于58℃，每标米立方烟气中就将有17.8％的水蒸汽混合到烟气再循环系统供应的冷风中。当混入的水蒸汽超过混合后风温的饱和湿度时，就会有多余的水蒸气自然冷凝成水滴，并凝结在风道内。如果在冬季冷风温度足够低时，混合后的风温还可能低于冰点温度，冷凝水就会在风道内结冰。
[0006]此外，烟气再循环系统中烟气与空气的混合均匀度，对上述烟气回流量和回流烟气中氧含量的控制，以及预防冷凝水的产生，也将带来重要影响。
技术实现思路
[0007]本技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种改善低氮燃烧效果的烟气再循环装置。
[0008]本技术实现上述目的的一种技术方案是：
[0009]一种改善低氮燃烧效果的烟气再循环装置，包括：烟气预混腔，所述烟气预混腔设有：
[0010]第一进气口，用于向所述烟气预混腔内导入再循环烟气；
[0011]第二进气口，用于向所述烟气预混腔内导入空气；
[0012]混风机构，设于所述烟气预混腔内，用于对导入的再循环烟气和空气进行预混处理，形成混合均匀的再循环烟气与空气的混合气体；
[0013]出气口，用于将所述烟气预混腔内通过预混形成的所述混合气体导出；
[0014]加热机构，设于所述第二进气口外侧，用于提高空气导入时的温度；
[0015]其中，所述烟气预混腔被分隔为包括所述第一进气口、所述第二进气口和所述混风机构的第一腔室，和包括所述出气口的第二腔室，所述第一腔室与所述第二腔室相连通。
[0016]进一步地，所述第一进气口设于所述烟气预混腔的第一侧面上，所述第一进气口上设有第一流量控制机构，所述第二进气口设于所述烟气预混腔的顶面上，所述第二进气口上设有第二流量控制机构，所述出气口设于与所述第一侧面相对的所述烟气预混腔的第二侧面上，所述出气口上设有第三流量控制机构。
[0017]进一步地，所述第一流量控制机构包括第一阀门，所述第二流量控制机构包括第二阀门，所述第三流量控制机构包括第三阀门。
[0018]进一步地，所述第一进气口通过第一风道连接烟气接入端口，所述烟气接入端口设有第一风机，所述第二进气口通过第二风道连接第二风机，所述出气口通过第三风机连接第三风道。
[0019]进一步地，所述混风机构包括设于所述烟气预混腔内的所述第一进气口的水平轴线与所述第二进气口的垂直轴线的交点位置上的搅拌器，所述搅拌器用于将由所述第一进气口导入的再循环烟气和由所述第二进气口导入的空气通过搅动方式混合。
[0020]进一步地，所述搅拌器包括鼠笼式搅拌器。
[0021]进一步地，所述加热机构包括设于所述第二风道上的加热器。
[0022]进一步地，所述烟气预混腔的底面上设有第一疏水口，所述第三风机的下方设有第二疏水口，所述第三风道的底面上设有第三疏水口。
[0023]进一步地，所述烟气预混腔通过隔板分隔为所述第一腔室和所述第二腔室，所述第一腔室和所述第二腔室之间通过所述隔板上均布的气孔或格栅相连通。
[0024]进一步地，所述烟气预混腔中设有温度监测单元和液位监测单元，所述第三风道中设有烟气监测单元，所述烟气预混腔的内壁上覆盖有防腐层，所述烟气预混腔的外壁上、所述第一风道的外壁上和所述第三风道的外壁上覆盖有保温层，位于所述第一侧面和所述第二侧面之间的所述烟气预混腔的一个第三侧面上设有检查窗口。
[0025]相比现有技术，本技术具有以下优点：
[0026](1)通过在烟气预混腔上设置第一阀门至第三阀门，可以控制第一进气口的烟气流量、第二进气口的空气流量和出气口的混合气体流量，以及三者之间的不同比例，实现控制导出至燃烧器的混合气体中的氮含量和氧含量，从而有效改善了低氮燃烧效果。
[0027](2)通过设置烟气监测单元，可以对参与燃烧的氮和氧含量进行精确控制，以便在燃烧器反应区内形成低氧燃烧，有效减少NOx排放。
[0028](3)通过使空气由烟气预混腔的顶面进入，并使烟气由烟气预混腔的侧面进入，可利用冷气流的自然下降和热气流的自然上升，加快冷热气流之间的对流；进一步通过设置具有鼠笼式搅拌器形式的混风机构，利用具有的对气流的强烈搅动作用，能够对烟气和空
气进行快速预混，及时向燃烧器提供具有受控配比和适宜温度的均匀的烟气和空气混合气体，有效起到促进低氮燃烧的作用。
[0029](4)通过在靠近第二阀门的第二烟道外侧设置加热机构，通过加热预先提高导入时的冷空气的温度，可以减少在与高温的烟气混合时产生冷凝水的机率，并通过在关键部位设置疏水口，可以将一旦可能产生的冷凝水及时排出，有效防止了极端情况下的结冰风险。
[0030](5)利用带有气孔或格栅的隔板，将烟气预混腔分隔为相连通的第一腔室和第二腔室，使通过混风机构基本已混合均匀的再循环烟气和空气的混合气体，在第三风机的吸力作用下，由气孔或格栅分流排出进入第二腔室中时，利用气流之间产生的相互干涉作用，使得混合气体得到进一步的融合，形成更加均匀的再循环烟气和空气的混合气体，因此大为提高了气体均匀混合的效果。
[0031](6)通过在烟气预混本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种改善低氮燃烧效果的烟气再循环装置，其特征在于，包括：烟气预混腔，所述烟气预混腔设有：第一进气口，用于向所述烟气预混腔内导入再循环烟气；第二进气口，用于向所述烟气预混腔内导入空气；混风机构，设于所述烟气预混腔内，用于对导入的再循环烟气和空气进行预混处理，形成混合均匀的再循环烟气与空气的混合气体；出气口，用于将所述烟气预混腔内通过预混形成的所述混合气体导出；加热机构，设于所述第二进气口外侧，用于提高空气导入时的温度；其中，所述烟气预混腔被分隔为包括所述第一进气口、所述第二进气口和所述混风机构的第一腔室，和包括所述出气口的第二腔室，所述第一腔室与所述第二腔室相连通。2.根据权利要求1所述的改善低氮燃烧效果的烟气再循环装置，其特征在于，所述第一进气口设于所述烟气预混腔的第一侧面上，所述第一进气口上设有第一流量控制机构，所述第二进气口设于所述烟气预混腔的顶面上，所述第二进气口上设有第二流量控制机构，所述出气口设于与所述第一侧面相对的所述烟气预混腔的第二侧面上，所述出气口上设有第三流量控制机构。3.根据权利要求2所述的改善低氮燃烧效果的烟气再循环装置，其特征在于，所述第一流量控制机构包括第一阀门，所述第二流量控制机构包括第二阀门，所述第三流量控制机构包括第三阀门。4.根据权利要求2所述的改善低氮燃烧效果的烟气再循环装置，其特征在于，所述第一进气口通过第一风道连接烟气接入端口，所述烟气接入端口设有第一风机，所述第二进气口通过第二风道连接第二风机，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶科尼，张艳伟，林欣，李梦娜，
申请(专利权)人：上海工业锅炉研究所有限公司，
类型：新型
国别省市：
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