一种超低氮排放的燃气锅炉燃烧系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种超低氮排放的燃气锅炉燃烧系统，涉及燃气锅炉领域，包括燃气炉、燃烧器和气体混合箱，燃气炉的尾气排放口与气体混合箱通过尾气循环管道连接，燃烧器包括风箱、助燃风通道和燃气枪，助燃风通道为四通道结构，燃气枪包括中心气枪、内环气枪和外环气枪，风箱与气体混合箱通过助燃风管道连接，助燃风通道的入口位于风箱内，燃气枪位于助燃风通道内，助燃风通道内的助燃风与燃气枪喷出的燃气在燃烧器喷口处混合燃烧。燃气和助燃风的多级分布和多枪多角度喷射，使燃气与助燃风达到混合均匀、快速分区燃烧，同时分散燃料，达到控制整体和局部燃烧温度，降低氮氧化物排放的目的。目的。目的。

【技术实现步骤摘要】
一种超低氮排放的燃气锅炉燃烧系统


[0001]本技术属于燃气锅炉领域，尤其涉及一种超低氮排放的燃气锅炉燃烧系统。

技术介绍

[0002]为减少锅炉燃烧后脱销的投资成本和设备运行维护费用，越来越多的用户要求燃气机组不采用尾气脱硝设备即需满足环保排放限值要求。给燃气炉及燃烧系统的设计提出了更高的要求。
[0003]为满足超低排放要求，现有燃烧器虽然在设计上采用了诸如低氧燃烧，分级配风、烟气循环等技术，但存在燃气与助燃风匹配不当，特别是燃烧氧量过低和不均匀分布，造成部分区域燃烧过于强烈，烟气温度高，氮氧化物无法控制，而另外区域又因缺氧造成燃烧推迟甚至形成不完全燃烧颗粒，造成排放不达标和锅炉效率降低。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题是使燃气和助燃风混合均匀并降低燃烧过程中氮氧化物的生成。
[0005]为了解决上述技术问题，本技术提供一种超低氮排放的燃气锅炉燃烧系统，包括燃气炉、燃烧器和气体混合箱，所述燃气炉的尾气排放口与所述气体混合箱通过尾气循环管道连接，所述尾气循环管道上设置流量调节装置，所述燃烧器包括风箱、助燃风通道和燃气枪，所述风箱与所述气体混合箱通过助燃风管道连接，所述助燃风通道的入口位于所述风箱内，所述燃气枪位于助燃风通道内，所述助燃风通道内的助燃风与所述燃气枪喷出的燃气在燃烧器喷口处混合燃烧。
[0006]燃烧器各助燃风通道入口布置在风箱内，风箱为助燃风通道提供配风，提供稳定的取风环境，通过助燃风通道送风为燃气枪喷口配风。所述助燃风通道内的助燃风与所述燃气枪喷出的燃气喷入燃气炉中混合点火燃烧。
[0007]进一步地，所述气体混合箱中的气体包括燃烧用空气和部分燃气炉排出的尾气。
[0008]燃烧用空气与部分燃气炉排出的尾气通过在气体混合箱中混合得到用于燃气燃烧的助燃风，经过助燃风管道送入燃烧器中。
[0009]进一步地，所述助燃风通道包括从内向外同轴的一次风通道、二次风通道、三次风通道和四次风通道，所述燃气枪包括中心气枪、内环气枪和外环气枪，所述中心气枪位于所述一次风通道的中心位置，所述内环气枪位于所述三次风通道内，所述外环气枪的喷头端从所述四次风通道末端的外部插入所述四次风通道内，便于调节和整体布置。
[0010]进一步地，所述中心气枪与第一集气集箱连接，所述内环气枪与第二集气集箱连接，所述外环气枪与第三集气集箱连接。
[0011]第一集气集箱、第二集气集箱和第三集气集箱用于为燃气枪配气。
[0012]进一步地，所述中心气枪的喷头形状呈圆锥状，端部斜面与周向的夹角为30～90
°
，端部斜面上均匀开设若干燃气喷孔，燃气喷孔的数量在4～20个。
[0013]进一步地，所述内环气枪和所述外环气枪的数量均为3～20根，所述内环气枪的喷头形状和所述外环气枪的喷头形状均为T型、契型或L型，所述内环气枪的喷头和所述外环气枪的喷头上均开设若干燃气喷孔，单根内环气枪或单根外环气枪上燃气喷孔的数量为4～15个，气枪的数量和燃气喷孔的具体数量根据燃烧器功率确定。
[0014]进一步地，所述中心气枪中的燃气占燃气总量的5～15％，所述内环气枪中的燃气占燃气总量的30～50％，所述外环气枪中的燃气占燃气总量的40～60％。
[0015]进一步地，所述一次风通道为直流风通道，所述二次风通道为旋流风通道，所述三次风通道为直流风通道，所述四次风通道为旋流风通道，所述二次风通道和所述四次风通道内设置旋流叶片。
[0016]进一步地，所述内环气枪和所述外环气枪均能够绕自身轴线旋转。
[0017]进一步地，通过所述尾气循环管道进入燃气锅炉燃烧系统中的再循环尾气占燃烧后总尾气的比例为0～20％，再循环尾气的比例通过所述流量调节装置控制。进入气体混合箱中的燃烧用空气可以是冷空气，也可以是经过预热的空气。
[0018]本技术提供了一种超低氮排放的燃气锅炉燃烧系统，燃气分别通过中心气枪、内环气枪和外环气枪供气，中心气枪位于中心一次风通道内，内环气枪位于三次风通道内。中心气枪端部斜面上的燃气喷孔轴线与斜面垂直。内环气枪和外环气枪分别与第二集气集箱和第三集气集箱连接，气枪的喷头为T型、契型或L型结构，喷头布置若干燃气喷孔。一次风通道和三次风通道均为直流风通道；二次风通道和四次风通道为旋流风通道，旋流风通道内分别布置旋流叶片。内环气枪和外环气枪可在线绕自身轴任意旋转角度，形成燃气与助燃风的任意角度匹配。助燃风由燃烧用空气与再循环尾气混合组成，再循环尾气量通过流量调节装置精确控制。本技术使燃气与助燃风能在燃烧器喷口处均匀强烈混合、快速分区燃烧，避免出现局部的高温区域，具有超低的氮氧化物排放性能。
[0019]有益效果：
[0020]本技术提供了一种超低氮排放的燃气锅炉燃烧系统，包括燃气炉、燃烧器和气体混合箱，燃气炉的尾气排放口与气体混合箱通过尾气循环管道连接，尾气循环管道上设置流量调节装置，燃烧器包括风箱、助燃风通道和燃气枪，风箱与气体混合箱通过助燃风管道连接，助燃风通道的入口位于风箱内，燃气枪位于助燃风通道内，助燃风通道内的助燃风与燃气枪喷出的燃气在燃烧器喷口处混合燃烧。助燃风通道包括从内向外同轴的一次风通道、二次风通道、三次风通道和四次风通道，燃气枪包括中心气枪、内环气枪和外环气枪，中心气枪位于一次风通道的中心位置，内环气枪位于三次风通道内，外环气枪的喷头端从四次风通道末端的外部插入四次风通道内。
[0021]燃气和助燃风的多级分布和多枪多角度喷射，使燃气与助燃风达到混合均匀、快速分区燃烧，同时分散燃料，达到控制整体和局部燃烧温度，降低氮氧化物排放的目的。一次风通道为直流风通道，供风用于满足中心燃气的配风，保证燃烧器的稳定燃烧要求。本技术中，内环气枪和外环气枪的T型、契型或L型喷头上布置有若干燃气喷孔，喷孔燃气垂直于出口截面多角度喷射，并最终与各助燃风通道内的助燃风气流形成多角度交叉混合，达到促进燃气与助燃风的快速混合和分区燃烧要求。燃烧器的火焰能很好适应炉膛设计要求，并通过内环气枪和外环气枪的旋转获得合适喷射角度，使燃气喷出后能快速均匀与助燃风混合燃烧，炉内温度场均匀，从而实现高效燃烧和低氮氧化物排放要求。
[0022]以下将结合附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本技术的目的、特征和效果。
附图说明
[0023]图1为一种超低氮排放的燃气锅炉燃烧系统的结构示意图；
[0024]图2为图1中A部分燃烧器的局部放大示意图；
[0025]附图标记：
[0026]1、中心气枪；2、内环气枪；3、外环气枪；4、一次风通道；5、二次风通道；6、三次风通道；7、四次风通道；8、风箱；9、助燃风管道；10、气体混合箱；11、第二集气集箱； 12、第一集气集箱；13、第三集气集箱；14、尾气循环管道；15、流量调节装置；16、燃气炉。
具体实施方式
[0027]下面结合具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超低氮排放的燃气锅炉燃烧系统，其特征在于，包括燃气炉(16)、燃烧器和气体混合箱(10)，所述燃气炉(16)的尾气排放口与所述气体混合箱(10)通过尾气循环管道(14)连接，所述尾气循环管道(14)上设置流量调节装置(15)，所述燃烧器包括风箱(8)、助燃风通道和燃气枪，所述风箱(8)与所述气体混合箱(10)通过助燃风管道(9)连接，所述助燃风通道的入口位于所述风箱(8)内，所述燃气枪位于助燃风通道内，所述助燃风通道内的助燃风与所述燃气枪喷出的燃气在燃烧器喷口处混合燃烧。2.如权利要求1所述的超低氮排放的燃气锅炉燃烧系统，其特征在于，所述气体混合箱(10)中的气体包括燃烧用空气和燃气炉(16)排出的尾气。3.如权利要求2所述的超低氮排放的燃气锅炉燃烧系统，其特征在于，所述助燃风通道包括从内向外同轴的一次风通道(4)、二次风通道(5)、三次风通道(6)和四次风通道(7)，所述燃气枪包括中心气枪(1)、内环气枪(2)和外环气枪(3)，所述中心气枪(1)位于所述一次风通道(4)的中心位置，所述内环气枪(2)位于所述三次风通道(6)内，所述外环气枪(3)的喷头端从所述四次风通道(7)末端的外部插入所述四次风通道(7)内。4.如权利要求3所述的超低氮排放的燃气锅炉燃烧系统，其特征在于，所述中心气枪(1)与第一集气集箱(12)连接，所述内环气枪(2)与第二集气集箱(11)连接，所述外环气枪(3)与第三集气集箱(13)连接。5.如权利要求4所述的超低氮排放...

【专利技术属性】
技术研发人员：李月华，张建文，陈文强，韩志江，
申请(专利权)人：上海锅炉厂有限公司，
类型：新型
国别省市：