[go: up one dir, main page]

CN111237759B - 一种适用于中低热值燃料的低氮气体燃烧器 - Google Patents

一种适用于中低热值燃料的低氮气体燃烧器 Download PDF

Info

Publication number
CN111237759B
CN111237759B CN202010125428.4A CN202010125428A CN111237759B CN 111237759 B CN111237759 B CN 111237759B CN 202010125428 A CN202010125428 A CN 202010125428A CN 111237759 B CN111237759 B CN 111237759B
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel
main fuel
cylinder
central
nozzle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010125428.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111237759A (zh
Inventor
姬海民
申冀康
李文锋
徐党旗
周飞
吴鑫华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Xire Boiler Environmental Protection Engineering Co Ltd
Original Assignee
Xian Xire Boiler Environmental Protection Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Xire Boiler Environmental Protection Engineering Co Ltd filed Critical Xian Xire Boiler Environmental Protection Engineering Co Ltd
Priority to CN202010125428.4A priority Critical patent/CN111237759B/zh
Publication of CN111237759A publication Critical patent/CN111237759A/zh
Priority to PCT/CN2020/121827 priority patent/WO2021169326A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111237759B publication Critical patent/CN111237759B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
    • F23D14/22—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
    • F23D14/24—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other at least one of the fluids being submitted to a swirling motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/26—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid with provision for a retention flame
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details
    • F23D14/48—Nozzles
    • F23D14/58—Nozzles characterised by the shape or arrangement of the outlet or outlets from the nozzle, e.g. of annular configuration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N3/00—Regulating air supply or draught
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

本发明公开了一种适用于中低热值燃料的低氮气体燃烧器，包括由内到外依次分布的中心燃料筒、旋流风筒、主燃料外筒及燃烧器箱壳；内旋流风区域的出口处布置有旋流盘，主燃料集气环的一端设置有主燃料入口，主燃料集气环的另一端设置有若干主燃料喷口；燃烧器箱壳的侧面设有助燃空气入口，其中，中低热值气体燃料管道的出口与中心燃料入口及主燃料入口相连通，助燃风道与旋流盘和外直流风区域相连通，该燃烧器具有高燃烧效率及低氮氧化物排放的特点。

Description

一种适用于中低热值燃料的低氮气体燃烧器
技术领域
本发明属于超低氮清洁燃烧技术领域，涉及一种适用于中低热值燃料的低氮气体燃烧器。
背景技术
近年来，能源的需求量和价格都不断攀升，而能源供给却相对紧张，能源缺口问题日趋显著，同时全球环境问题不断凸显，譬如气候变暖、酸雨和光化学烟雾问题，使得环境问题日益受到社会关注，目前，世界能源供给主要依赖于化石能源，燃烧是其能源转换的主要方式，它将燃料的化学能转换为热能，通过燃烧矿物燃料所获得的能量占世界总能量消耗的90％以上，节能减排任务艰巨。
气体燃料具有较高的燃烧效率和低污染排放等特点，所以气体燃料作为清洁能源广泛应用于电力、化工、冶金、建材等行业的工业炉(窑)及锅炉中。而作为其关键设备的气体燃烧器，研究不断取得进展。但对它的研究主要集中在对燃烧器的性能改进方面。而对污染物控制方面关注的还远远不够。
自从2015年4月1日出台标准，所有燃气锅炉(包括中低热值燃气锅炉)的NOx排放质量浓度控制标准降为30mg/m3(标态，3.5％O2)。单靠传统的中低热值气体燃烧器已经不能满足排放要求。因此急需开发出中低热值低NOx气体燃烧器以满足最新的环保标准。
目前，中低热值低氮气体燃烧器的研究甚少，随着环保标准的日趋严格，燃气锅炉节能环保改造迫在眉睫，因此，急需要一种高燃烧效率、低氮氧化物排放的中低热值气体燃烧器。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种适用于中低热值燃料的低氮气体燃烧器，该燃烧器具有高燃烧效率及低氮氧化物排放的特点。
为达到上述目的，本发明所述的适用于中低热值燃料的低氮气体燃烧器包括由内到外依次分布的中心燃料筒、旋流风筒、主燃料外筒及燃烧器箱壳，其中，中心燃料筒内形成中心燃料通道，中心燃料筒与旋流风筒之间形成环形的内旋流风区域，旋流风筒与主燃料外筒之间形成环形的主燃料集气环，主燃料外筒与燃烧器箱壳之间形成环形的外直流风区域，中心燃料筒的一端设置有中心燃料入口，中心燃料筒的另一端设置有若干中心燃料枪喷口；
内旋流风区域的出口处布置有旋流盘，主燃料集气环的一端设置有主燃料入口，主燃料集气环的另一端设置有主燃料喷头，主燃料喷头上设置有若干主燃料喷口；
燃烧器箱壳的侧面设有助燃空气入口，其中，中低热值气体燃料管道的出口与中心燃料入口及主燃料入口相连通，助燃风道与旋流盘和外直流风区域相连通。
助燃风道与旋流盘之间布置有第一调节装置。
助燃风道与外直流风区域之间布置有第二调节装置。
各中心燃料枪喷口分别设置于中心燃料筒的端面及侧面上，其中，设置于中心燃料筒端面上的各中心燃料枪喷口为椭圆型结构，设置于中心燃料筒侧面上的各中心燃料枪喷口为矩形喷口。
主燃料喷口的数目为两个，其中，第一个主燃料喷口的尺寸小于第二个主燃料喷口的尺寸，且两个主燃料喷口均为矩形结构，其中，第二个主燃料喷口与主燃料集气环轴线之间的距离小于第一个主燃料喷口与主燃料集气环轴线之间的距离。
第一个主燃料喷口的尺寸为第二个主燃料喷口的尺寸的1/2。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的适用于中低热值燃料的低氮气体燃烧器在具体操作时，助燃空气经旋流风筒及燃烧器箱壳分二级喷出，中低热值气体燃料经中心燃料筒及主燃料外筒分二级与助燃气体混合，从而使中低热值气体燃料与助燃空气实现均匀混合，以控制NOx的生成，同时中低热值气体燃料布置在中心燃料通道与旋流风和直流风之间，各中心燃料枪喷口沿径向及轴向设置，实现中心燃料扩散混合燃烧，以增强稳燃能力，使得该燃烧器具有高燃烧效率及低氮氧化物排放的特点，结构简单，成本低。
进一步，主燃料喷口的数目为两个，其中，一个主燃料喷口喷出的燃料与旋流风混合燃烧，另一个主燃料喷口喷出的燃料与外圈直流风混合燃烧，实现燃料分级，以提高燃烧效率，降低氮氧化物的排放。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的侧视图；
图3为本发明中中心燃料枪喷口1的结构示意图；
图4为本发明中主燃料喷口3的结构示意图。
其中，1为中心燃料枪喷口、2为旋流盘、3为主燃料喷头、4为外直流风区域、5为主燃料入口、6为中心燃料入口、7为第二调节装置、8为第一调节装置、9为中心燃料筒、10为主燃料外筒、11为旋流风筒、12为燃烧器箱壳、13为助燃风道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1、图2、图3及图4，本发明所述的适用于中低热值燃料的低氮气体燃烧器包括由内到外依次分布的中心燃料筒9、旋流风筒11、主燃料外筒10及燃烧器箱壳12，其中，中心燃料筒9内形成中心燃料通道，中心燃料筒9与旋流风筒11之间形成环形的内旋流风区域，旋流风筒11与主燃料外筒10之间形成环形的主燃料集气环，主燃料外筒10与燃烧器箱壳12之间形成环形的外直流风区域4，中心燃料筒9的一端设置有中心燃料入口6，中心燃料筒9的另一端设置有若干中心燃料枪喷口1；内旋流风区域的出口处布置有旋流盘2，主燃料集气环的一端设置有主燃料入口5，主燃料集气环的另一端设置有主燃料喷头3，主燃料喷头3上设置有若干主燃料喷口；燃烧器箱壳12的侧面设有助燃空气入口，其中，中低热值气体燃料管道的出口与中心燃料入口6及主燃料入口5相连通，助燃风道13与旋流盘2和外直流风区域4相连通。
助燃风道13与旋流盘2之间布置有第一调节装置8，助燃风道13与外直流风区域4之间布置有第二调节装置7。
各中心燃料枪喷口1分别设置于中心燃料筒9的端面及侧面上，其中，设置于中心燃料筒9端面上的各中心燃料枪喷口1为椭圆型结构，设置于中心燃料筒9侧面上的各中心燃料枪喷口1为矩形喷口。
主燃料喷口的数目为两个，其中，第一个主燃料喷口的尺寸小于第二个主燃料喷口的尺寸，且两个主燃料喷口均为矩形结构，其中，第二个主燃料喷口与主燃料集气环轴线之间的距离小于第一个主燃料喷口与主燃料集气环轴线之间的距离，第一个主燃料喷口的尺寸为第二个主燃料喷口的尺寸的1/2。
旋流盘2轴向位置、旋流叶片角度均可调，轴向位置距离燃烧器喉口外边沿50-200mm，旋流叶片角度调节范围为15°-90°，燃料分两级，助燃空气分两级，均可进行定量调节。
通过中低热值气体燃料与助燃空气分级达到超混合状态，以达到最大程度降低氮氧化物的目的，同时通过调节各级气体燃料量、风量来达到高的负荷调节性、炉膛及燃料适应性，在具体实施时，本发明为中低热值燃气锅炉脱销提供了一种经济改造技术路线，依靠燃烧器就能够将低热值燃气锅炉氮氧化物排放降低到30mg/m3(标态，3.5％O2)以下，中等热值气体燃料燃气锅炉配合烟气再循环技术，将氮氧化物控制在30mg/m3以下，满足最新的环保标准要求。

Claims (4)

1.一种适用于中低热值燃料的低氮气体燃烧器，其特征在于，包括由内到外依次分布的中心燃料筒(9)、旋流风筒(11)、主燃料外筒(10)及燃烧器箱壳(12)，其中，中心燃料筒(9)内形成中心燃料通道，中心燃料筒(9)与旋流风筒(11)之间形成环形的内旋流风区域，旋流风筒(11)与主燃料外筒(10)之间形成环形的主燃料集气环，主燃料外筒(10)与燃烧器箱壳(12)之间形成环形的外直流风区域(4)，中心燃料筒(9)的一端设置有中心燃料入口(6)，中心燃料筒(9)的另一端设置有若干中心燃料枪喷口(1)；
内旋流风区域的出口处布置有旋流盘(2)，主燃料集气环的一端设置有主燃料入口(5)，主燃料集气环的另一端设置有主燃料喷头(3)，主燃料喷头(3)上设置有若干主燃料喷口；
燃烧器箱壳(12)的侧面设有助燃空气入口，其中，中低热值气体燃料管道的出口与中心燃料入口(6)及主燃料入口(5)相连通，助燃风道(13)与旋流盘(2)和外直流风区域(4)相连通；
各中心燃料枪喷口(1)分别设置于中心燃料筒(9)的端面及侧面上，其中，设置于中心燃料筒(9)端面上的各中心燃料枪喷口(1)为椭圆型结构，设置于中心燃料筒(9)侧面上的各中心燃料枪喷口(1)为矩形喷口；
主燃料喷口的数目为两个，其中，第一个主燃料喷口的尺寸小于第二个主燃料喷口的尺寸，且两个主燃料喷口均为矩形结构，其中，第二个主燃料喷口与主燃料集气环轴线之间的距离小于第一个主燃料喷口与主燃料集气环轴线之间的距离；
一个主燃料喷口喷出的燃料与旋流风混合燃烧，另一个主燃料喷口喷出的燃料与外圈直流风混合燃烧。
2.根据权利要求1所述的适用于中低热值燃料的低氮气体燃烧器，其特征在于，助燃风道(13)与旋流盘(2)之间布置有第一调节装置(8)。
3.根据权利要求2所述的适用于中低热值燃料的低氮气体燃烧器，其特征在于，助燃风道(13)与外直流风区域(4)之间布置有第二调节装置(7)。
4.根据权利要求1所述的适用于中低热值燃料的低氮气体燃烧器，其特征在于，第一个主燃料喷口的尺寸为第二个主燃料喷口的尺寸的1/2。
CN202010125428.4A 2020-02-27 2020-02-27 一种适用于中低热值燃料的低氮气体燃烧器 Active CN111237759B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010125428.4A CN111237759B (zh) 2020-02-27 2020-02-27 一种适用于中低热值燃料的低氮气体燃烧器
PCT/CN2020/121827 WO2021169326A1 (zh) 2020-02-27 2020-10-19 一种适用于中低热值燃料的低氮气体燃烧器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010125428.4A CN111237759B (zh) 2020-02-27 2020-02-27 一种适用于中低热值燃料的低氮气体燃烧器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111237759A CN111237759A (zh) 2020-06-05
CN111237759B true CN111237759B (zh) 2025-01-28

Family

ID=70871596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010125428.4A Active CN111237759B (zh) 2020-02-27 2020-02-27 一种适用于中低热值燃料的低氮气体燃烧器

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN111237759B (zh)
WO (1) WO2021169326A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111237759B (zh) * 2020-02-27 2025-01-28 西安西热锅炉环保工程有限公司 一种适用于中低热值燃料的低氮气体燃烧器
CN112161267A (zh) * 2020-10-26 2021-01-01 西安热工研究院有限公司 一种适用于焦炉煤气多级可调低氮气体燃烧器
CN112303623A (zh) * 2020-11-23 2021-02-02 西安热工研究院有限公司 一种适用于高燃气压力的低氮气体燃烧器
CN112797406A (zh) * 2021-02-25 2021-05-14 佛山市金之鑫环保科技有限公司 一种高速节能环保燃气烧嘴及燃烧方法
CN114963180B (zh) * 2022-05-18 2025-02-14 西安交通大学 一种耦合屏障风与分级燃烧的燃气低氮燃烧器及燃烧方法
CN114941840B (zh) * 2022-05-20 2024-12-13 北京航天石化技术装备工程有限公司 旋转火焰多层分级尾缘双回流低氮燃烧器
CN115949943A (zh) * 2022-11-18 2023-04-11 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 燃气燃烧器
CN115978534A (zh) * 2022-12-09 2023-04-18 深圳市佳运通电子有限公司 一种超低氮燃烧器及其燃烧方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN211694879U (zh) * 2020-02-27 2020-10-16 西安西热锅炉环保工程有限公司 一种适用于中低热值燃料的低氮气体燃烧器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1268511A (fr) * 1960-06-20 1961-08-04 Procedes Sauter Brûleur à interchangeabilité des gaz
US20060000467A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-05 Hibshman Joell R Ii Gas cooking burner with enhanced air entrainment and system and method incorporating same
ITMI20071985A1 (it) * 2007-10-12 2009-04-13 Danieli Off Mecc Bruciatore industriale a bassa emissione di nox e relativo processo di combustione
CN203384982U (zh) * 2013-06-17 2014-01-08 湖南省特种设备检验检测研究院娄底分院 一种热水锅炉专用燃气燃烧器
CN110296396A (zh) * 2019-07-18 2019-10-01 西安西热锅炉环保工程有限公司 一种多级旋流低热值低氮气体燃烧器
CN111237759B (zh) * 2020-02-27 2025-01-28 西安西热锅炉环保工程有限公司 一种适用于中低热值燃料的低氮气体燃烧器

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN211694879U (zh) * 2020-02-27 2020-10-16 西安西热锅炉环保工程有限公司 一种适用于中低热值燃料的低氮气体燃烧器

Also Published As

Publication number Publication date
CN111237759A (zh) 2020-06-05
WO2021169326A1 (zh) 2021-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111237759B (zh) 一种适用于中低热值燃料的低氮气体燃烧器
CN103727536B (zh) 超低氮多级可调强弱旋流对冲气体燃烧器
CN106016362B (zh) 一种燃气轮机柔和燃烧室及其控制方法
CN112984507B (zh) 一种空气燃料多层立体分级低氮气体燃烧器
CN111023091B (zh) 一种高温烟气多级回流低氮燃烧器及其燃烧方法
CN211694879U (zh) 一种适用于中低热值燃料的低氮气体燃烧器
CN204987009U (zh) 一种宽泛高效低氮燃烧器
CN203628654U (zh) 超低氮多级可调强弱旋流对冲气体燃烧器
CN204987041U (zh) 一种低热值高效低氮燃烧器
WO2011000136A1 (zh) 一种低氮氧化物排放煤粉切向燃烧装置
CN114738755A (zh) 一种用于四角切圆燃煤锅炉的煤氨混燃燃烧器
CN110296396A (zh) 一种多级旋流低热值低氮气体燃烧器
CN108317510A (zh) 一种远距离燃尽风二级旋流宽调节比低NOx燃烧器
CN108518677B (zh) 一种低氮气体燃烧器
CN210568371U (zh) 一种新型煤粉锅炉低氮燃烧系统
CN210035479U (zh) 中心浓淡防烧损旋流燃烧器
CN210267209U (zh) 一种多级旋流低热值低氮气体燃烧器
CN112032714B (zh) 一种低氮燃气燃烧器
CN119594399A (zh) 一种煤粉锅炉氨煤混烧的旋流燃烧器
CN213686817U (zh) 一种适用于焦炉煤气多级可调低氮气体燃烧器
CN110469848B (zh) 一种烟气循环超低氮燃烧装置
CN1091501C (zh) 一种浓淡风煤粉燃烧方式及装置
CN205782858U (zh) 一种双旋风气化燃气预混燃烧器
CN2141029Y (zh) 旋流式高浓度煤粉燃烧器
CN108180468A (zh) 一种跨负荷调节的多级配风适时给氧解耦燃烧器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant