一种用于煤气锅炉的分级燃烧系统和工艺技术方案

本发明专利技术属于钢铁冶金技术领域，具体地说，涉及一种用于煤气锅炉的分级燃烧系统和工艺。该系统包括与煤气锅炉连接的燃烧器、助燃煤气结构、助燃风结构；所述燃烧器包括稳燃盘；所述稳燃盘位于整个燃烧器的前端且与煤气锅炉连接，所述稳燃盘围绕其中心均匀环布有内

【技术实现步骤摘要】
一种用于煤气锅炉的分级燃烧系统和工艺


[0001]本专利技术属于钢铁冶金
，具体地说，涉及一种用于煤气锅炉的分级燃烧系统和工艺。

技术介绍

[0002]在冶金企业，锅炉是一种节能环保的热力设备，为保证炉膛内火焰的正常燃烧，需为其配置有一整套燃烧系统。现有的燃烧系统如图1、2所示：包括燃烧器1，设置在燃烧器上的燃油点火枪12；燃油点火枪用柴油点火，高炉煤气向燃烧器输送煤气用作燃料，燃烧器助燃风为直流风输送到稳燃盘11；但是现有燃烧系统存在如下问题：
[0003]1、随着清洁环保、安全高效生产的需要，之前燃烧设备先用柴油点火之后再通入煤气助燃，经常出现点火困难，点火过程燃烧不完全冒黑烟的情况；
[0004]2、燃烧过程中助燃风和煤气配比不当，会出现燃烧状态不稳及突然灭火等情况；
[0005]3、现有燃烧器的结构不容易控制中心助燃风和煤气的配入，氮氧化物生成较多，烟气排放容易不达标，在安全、环保、效率等方面存在着一定的问题。
[0006]4、当锅炉高负荷运行，炉膛温度高可能造成的热力型氮氧化物生成增多。
[0007]有鉴于此特提出本专利技术。

技术实现思路

[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采用技术方案的基本构思是：
[0009]本专利技术首先公开了一种用于煤气锅炉的分级燃烧系统，该系统包括与煤气锅炉连接的燃烧器、助燃煤气结构、助燃风结构；
[0010]所述燃烧器包括稳燃盘；所述稳燃盘位于整个燃烧器的前端且与煤气锅炉连接，所述稳燃盘围绕其中心均匀环布有内
‑
中
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外三层分级点火单元；中层点火单元包括多个外混燃烧的喷火口，外混即助燃风和煤气在稳燃盘外部混合；外层点火单元包括多个内混燃烧的喷火口，内混即助燃风和煤气在稳燃盘内部混合；
[0011]所述助燃煤气结构用于为燃烧器提供燃料；
[0012]所述助燃风结构用于为燃烧器提供助燃风。
[0013]作为优选的技术方案，所述燃烧器还包括煤气分流室、助燃风室、燃油点火枪和直燃煤气点火枪；连接有高炉煤气的煤气分流室布置在燃烧器后端，煤气分流室的后端将煤气聚集后通过各个燃气通道输送至稳燃盘；所述助燃风室位于稳燃盘与煤气分流室之间；在每个燃气通道外侧套设有连通助燃风室的助燃风通道，每个燃气通道和套在其外侧的助燃风通道在稳燃盘上组成一个独立的所述喷火口；所述燃油点火枪的点火端穿过煤气分流室和助燃风室并安装在稳燃盘中心处，燃油点火枪外侧周围环布有多个点火通风孔；所述直燃煤气点火枪位于中层点火单元。
[0014]作为优选的技术方案，所述助燃风室分为直流风室和旋流风室两个独立的部分，外层的燃气管道外侧设有与直流风室连通的直流风通道，以便为外层点火单元提供助燃
风；中层的燃气管道外侧设有与旋流风室连通的旋流风通道，以便为中层点火单元提供助燃风；旋流风通道靠近旋流风室的位置设有旋流板，旋流风室的助燃风通过旋流板进入旋流风通道。
[0015]作为优选的技术方案，每层点火单元上均设有混风叶片；外层燃气通道和其直流风通道平齐且位于外层混风叶片内侧一定位置处；中层燃气通道和其旋流风通道与中层混风叶片平齐。
[0016]作为优选的技术方案，所述助燃风结构包括助燃风输送管道及设置于该管道的助燃风开度调节阀、混合箱以及鼓风机；所述助燃风输送管道包括两部分支管路，一部分支管路与助燃风室连通，提供火焰燃烧的助燃风，另一份与直燃煤气火枪连通，提供产生火焰用的助燃风；所述助燃风开度调节阀、混合箱以及鼓风机设在助燃风输送管道的主管路上，其中，所述助燃风开度调节阀用于调节助燃风输送管道的流量；混合箱用于混合助燃风以及回收的烟气；鼓风机用于调节助燃风的风速。
[0017]作为优选的技术方案，所述烟气回收结构的一端连接锅炉的烟气出口，另一端连接混合箱。
[0018]本专利技术还公开了用于煤气锅炉的分级燃烧系统的工艺，通过以下公式控制助燃风与煤气配比：F＝M+P*S；其中，F为助燃风调节阀设定值；M为煤气调节阀开度反馈；P为煤气压力反馈；S为煤气压力系数，S为0～4.5。
[0019]作为优选的技术方案，锅炉燃烧中的氧含量为2
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4％。
[0020]作为优选的技术方案，锅炉炉膛保持
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350～50pa的压力。
[0021]作为优选的技术方案，设置焰心的强度达到60％以上，主火的强度达到40％以上。
[0022]本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0023]1、本专利技术的燃烧器其稳燃盘的中层和外层点火单元均包括多个独立的燃气通道，在每个燃气通道外侧套设有连通助燃风室的助燃风通道，每个燃气通道和套在其外侧的助燃风通道在稳燃盘上组成一个独立的喷火口，实现了燃气的充分燃烧和火焰稳定。
[0024]2、助燃风室分为直流风室和旋流风室两个独立的部分，外层的燃气管道外侧设有与直流风室连通的直流风通道，以便为外层点火单元提供助燃风；中层的燃气管道外侧设有与旋流风室连通的旋流风通道，以便为中层点火单元提供助燃风。即本专利技术由内至外采用直流
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旋流
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直流分级燃烧的布置方式，将整个燃烧设备分为中心外混旋转燃烧和周圈多头内混燃烧两部分，很好的实现低氮效果并使根部火焰稳定。
[0025]3、该燃烧器主要采用高炉煤气作为点火燃料，能直接点燃，点火方便简洁并实现燃料的完全燃烧；燃油点火枪将燃油作为备用点火方式，以防止煤气异常时点火失败。燃油点火枪周围通风孔吹出的风，可以防止锅炉内的煤气和助燃风顺着燃烧器返流，起到了一定的密封效果。
[0026]4、直流风室和旋流风室均设有调风手柄，进而调整直流风和旋流风的进风量以改变火焰形状，以保证稳定的火形和充分的燃烧；
[0027]5、当锅炉高负荷运行，炉膛温度高可能造成的热力型氮氧化物生成增多时，该烟气回收结构可以向炉膛配入循环烟气，以降低火焰温度，稳定的实现低氮排放。
[0028]6、通过助燃风和燃料的合理配置使外层点火单元处于贫氧燃烧的状态，火焰直冲，拉长火焰直径，降低了火焰的燃烧速度，使火焰在整个炉膛长度方向上，温度分布均匀，
避免火焰处于高温过氧的状态而造成的热力型氮氧化物的产生。
[0029]7、合理调整焰心和主火的强度，使燃烧稳定。
[0030]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
[0031]在附图中：
[0032]图1为现有技术中稳燃盘的主视图；
[0033]图2为图1的侧视图；
[0034]图3为现有技术中燃烧系统的示意图；
[0035]图4为本专利技术中燃烧系统的示意图；
[0036]图5为本专利技术中稳燃盘的主视图；
[0037]图6为图5的侧视图。
[0038]图中：1、燃烧器；11、稳燃盘；12、燃油点火枪；13、直燃煤气点火枪；
[0039]14、煤气分流室；15、助燃风室；16本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于煤气锅炉的分级燃烧系统，其特征在于：该系统包括与煤气锅炉连接的燃烧器、助燃煤气结构、助燃风结构；所述燃烧器包括稳燃盘；所述稳燃盘位于整个燃烧器的前端且与煤气锅炉连接，所述稳燃盘围绕其中心均匀环布有内
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中
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外三层分级点火单元；中层点火单元包括多个外混燃烧的喷火口，外混即助燃风和煤气在稳燃盘外部混合；外层点火单元包括多个内混燃烧的喷火口，内混即助燃风和煤气在稳燃盘内部混合；所述助燃煤气结构用于为燃烧器提供燃料；所述助燃风结构用于为燃烧器提供助燃风。2.如权利要求1所述的用于煤气锅炉的分级燃烧系统，其特征在于：所述燃烧器还包括煤气分流室、助燃风室、燃油点火枪和直燃煤气点火枪；连接有高炉煤气的煤气分流室布置在燃烧器后端，煤气分流室的后端将煤气聚集后通过各个燃气通道输送至稳燃盘；所述助燃风室位于稳燃盘与煤气分流室之间；在每个燃气通道外侧套设有连通助燃风室的助燃风通道，每个燃气通道和套在其外侧的助燃风通道在稳燃盘上组成一个独立的所述喷火口；所述燃油点火枪的点火端穿过煤气分流室和助燃风室并安装在稳燃盘中心处，燃油点火枪外侧周围环布有多个点火通风孔；所述直燃煤气点火枪位于中层点火单元。3.如权利要求2所述的用于煤气锅炉的分级燃烧系统，其特征在于：所述助燃风室分为直流风室和旋流风室两个独立的部分，外层的燃气管道外侧设有与直流风室连通的直流风通道，以便为外层点火单元提供助燃风；中层的燃气管道外侧设有与旋流风室连通的旋流风通道，以便为中层点火单元提供助燃风；旋流风通道靠近旋流风室的位置设有旋流板，旋流风室的助燃风通过旋流板进入旋流风通道。4.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴俊国，李保金，张洪涛，郑述军，孟庆焕，孟凡荣，
申请(专利权)人：天津市新天钢联合特钢有限公司，
类型：发明
国别省市：