CN200989589Y - 一种气体再燃与双通道水平浓淡集成型低NOx燃烧器 - Google Patents

Abstract

一种气体再燃与双通道水平浓淡集成型低NOx燃烧器，包括7个空气喷嘴、1个燃气喷嘴、5个双通道水平浓淡煤粉喷嘴(向火侧浓相)和1个燃油喷嘴组成，7个空气喷嘴和7个燃料喷嘴交错布置，各空气喷嘴与风箱连接，由一个槽型体大风箱供风，各燃料喷嘴均穿过风箱同各自的燃料系统连接，燃油喷嘴置于最下边的空气喷嘴中。每个双通道水平浓淡煤粉喷嘴后连接各自的分离器，分离器为百叶窗式或弯头式。燃气喷嘴为两排，每排均布气体喷流孔；所有的喷嘴都在上下30°之间摆动可调。本实用新型结构可实现煤粉燃烧低Nox排放，Nox排放量可达到190mg/m³以下。

Description

一种气体再燃与双通道水平浓淡集成型低NOx燃烧器

技术领域

本实用新型涉及一种气体再燃与双通道水平浓淡集成型低NOx燃烧器，属于能源领域的新的燃烧装置。

背景技术

目前，火力发电厂主要是以燃烧煤粉为主，煤粉燃烧是在炉内进行，燃烧放出的热量转化成热能传给工质水，水过热成蒸汽推动汽轮发电机发电，煤粉燃烧器是锅炉中的核心部件之一，我国发电用煤与国外有很大差别，主要是高灰份劣质烟煤、高水份褐煤、贫煤、无烟煤和高硫煤，因此在煤的燃烧中要在确保安全、经济、可靠的情况下，降低NOx排放。随着国际市场燃油价格飞涨，提高火电厂燃煤锅炉稳燃、节油，也是十分重要的。目前从燃烧的角度控制NOx排放，有低氧量燃烧、烟气再循环、分级燃烧和低NOx燃烧等，因此出现了上下通道浓淡燃烧器、水平双通道浓淡燃烧器和燃煤燃气组合型等煤粉燃烧器，单一使用这些燃烧技术虽然在燃煤锅炉稳燃、节油方面发挥了积极效果，但在降低NOx方面，上下双通道浓淡燃烧器和水平双通道浓淡燃烧器，只能还原30％-50％NOx，燃煤燃气组合型煤粉燃烧器可还原70％NOx，达不到目前发达国家的排放标准。

实用新型内容

为克服上述缺点，本实用新型提供一种火电厂稳燃、节油、可调、深度还原NOx的气体再燃与双通道水平浓淡集成型低NOx燃烧器，使火电厂锅炉烟气中NOx排放达到当今世界发达国家环境排放标准200mg/m³以下。

本实用新型是在锅炉的主燃区采用燃煤和燃气组合型结构，燃煤系统采用双通道水平浓淡组合结构，不但可实现点火节油、低负荷稳燃，而且可分段连续降低NOx，通过双通道水平浓淡燃烧技术可将NOx还原30％-50％，剩余的NOx可在再燃区(上部)采用气体燃料还原。其还原机理如下：

NOx+CHx→CN+NH₂+H₂O

NOx+CN→N₂+CO

NOx+CO→N₂+CO₂

一种气体再燃与双通道水平浓淡集成型低NOx燃烧器，它包括7个空气喷嘴和7个燃料喷嘴。7个燃料喷嘴是由1个燃气喷嘴、5个燃煤喷嘴和1个燃油喷嘴组成，燃油喷嘴置于最下边的空气喷嘴中。7个空气喷嘴和7个燃料喷嘴交错布置，所有喷嘴都悬插在一个大槽型体中，槽型体后面有一个大风箱，各空气喷嘴与风箱连接，各燃料喷嘴均穿过风箱同各自的燃料系统连接，每个双通道水平浓淡煤粉喷嘴的后面连接一双通道浓淡煤粉分离器。其特点是：燃气喷嘴在燃烧器上方，下边5个双通道水平浓淡煤粉喷嘴依次向下排列，燃油喷嘴置于最下边的空气喷嘴中。

双通道水平浓淡喷嘴的向火侧是浓相。

分离器为百叶窗式或弯头式，分离器型式视现场条件确定。

燃气喷嘴为两排，每排均布开有气体喷流孔，其开口数量随气体量的增加而增加。所有的燃烧料喷嘴、空气喷嘴都可在上下30°度之间摆动可调。燃烧器下部的空气喷嘴和煤气喷嘴等距离分布，其间距视机组的容量和所燃烧的煤种不同而不同，燃烧器上部的气体喷嘴距上下二个空气喷嘴的距离比煤粉喷嘴与空气喷嘴之间的间距大。气体喷嘴为固定式，其中心线与水平线夹角为0-10°。各喷嘴出口处置有膨胀板和均流板，其深度视具体结构而定。

本实用新型使用的气体包括：天然气、城市煤气、热煤气、高炉煤气等气体燃料，这些气体燃料作为还原剂，从燃烧器上部的燃气喷嘴喷入炉膛，使下部煤粉燃烧产生的NOx还原，本实用新型不但可实现点火节油、低负荷稳燃，而且可分段连续降低NOx，使NOx排放量达到目前最严格的国际标准190mg/m³以下。

附图说明

以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。

图1为本实用新型燃烧器结构侧视图；

图2为本实用新型燃烧器结构主视图；

图3为燃气喷嘴正视图；

图4为双通道水平浓淡煤粉喷嘴正视图(向火侧为浓相)；

图5为双通道水平浓淡煤粉喷嘴与双通道水平浓淡煤粉分离器俯视图(向火侧为浓相)；

图6为百叶窗式分离器结构示意图；

图7为弯管式分离器结构示意图。

1.空气喷嘴，2.燃气喷嘴，3.双通道水平浓淡煤粉喷嘴，4.燃油喷嘴，5.空气喷嘴，6.双通道水平浓淡百叶窗式煤粉分离器，7.大槽型体，8.90°弯管，9.隔板，10.隔栅式挡板，11.弧形挡板，12.90°转向卷板，13.浓煤粉，14.淡煤粉。

具体实施方式

实施例1：

一种气体再燃与双通道水平浓淡集成型低NOx燃烧器，共有14个喷嘴，它包括7个空气喷嘴和7个燃料喷嘴。燃料喷嘴是由1个燃气喷嘴、5个燃煤喷嘴和1个燃油喷嘴组成，7个空气喷嘴和7个燃料喷嘴交错布置，从上至下依次排列为：空气喷嘴1、燃气喷嘴2、5对空气喷嘴1和双通道水平浓淡煤粉喷嘴3、燃油喷嘴4放在最下面一支空气喷嘴5中，燃煤喷嘴后面都连接一个双通道水平浓淡煤粉分离器6，隔板9沿通道竖向将通道分成左右两个喷嘴通道，一个为浓相，一个为淡相，按向火侧通道是浓相设计煤粉分离器；带有一定角度的隔栅式挡板10形成一百叶窗式结构，将双通道水平浓淡煤粉分离器6也分成左右两个通道，一个为浓相，一个为淡相，若分离器向火侧是左侧，则左侧为浓相，煤粉气流被分离器分离成浓煤粉13和淡煤粉14后分别经过左、右两个通道喷嘴喷出。调整隔栅式挡板10的角度，可以获得不同的浓缩比例，从而适应不同的煤种和不同的锅炉燃烧负荷。燃气喷嘴2为两排开有Φ10-Φ15的均布气体喷流孔，其开口数量随气体量的增加而增加，14个喷嘴悬插在一个大槽型体7中，槽型体后面有一个大风箱，风箱与各空气喷嘴连接，燃气喷嘴、燃煤喷嘴和燃油喷嘴均穿过风箱同各自的燃料系统连接；所有的燃料喷嘴、空气喷嘴都可在上下30°之间摆动可调。燃烧器下部的空气喷嘴和煤气喷嘴等距离分布，其间距视机组的容量和所燃烧的煤种不同而不同，燃烧器上部的燃气喷嘴距上下二个空气喷嘴的距离比燃煤喷嘴与空气喷嘴之间的间距大。气体喷嘴为固定式，其中心线与水平线夹角为0-10°。各喷嘴出口处置有膨胀板和均流板，其深度视具体结构而定。

实施例2：

本实施例结构与实施例1基本相同，唯一不同点是：分离器选用弯头式分离器。其特点是：在90°弯管8的煤粉气流入口处，有一突起的弧形挡板11，在燃煤喷嘴和弯头式分离器之间，连接一90°转向卷板12，将弯头式分离器分隔成左右两个通道，煤粉气流进入分离器后，被突起的弧形挡板11挤压进入弯头处，由煤粉自身的离心力分离成浓煤粉和淡煤粉气流，再由一个连接在煤粉喷嘴和分离器之间的转向卷板12，将分离成的浓煤粉13和淡煤粉14，从燃煤喷嘴的两个出口喷出。弧形挡板11的深度可调节，以获得不同的浓缩比例，从而适应不同的煤种和不同的锅炉燃烧负荷。分离器型式视现场条件确定，在实际锅炉使用中，如受场地条件的限制，可选用结构相对简单占空间小的弯头式分离器；如场地条件允许，可选用浓缩效率高的百叶窗式分离器。可在燃烧器的不同部位选择一个或多个弯头式分离器，也可以全部选用弯头式分离器。

本实用新型不但可实现点火节油、低负荷稳燃，而且可分段连续降低NOx，使NOx排放量达到目前最严格的国际标准190mg/m³以下。

Claims (3)

1.一种气体再燃与双通道水平浓淡集成型低Nox燃烧器，它包括7个空气喷嘴和7个燃料喷嘴，7个燃料喷嘴是由1个燃气喷嘴、5个燃煤喷嘴和1个燃油喷嘴组成，7个空气喷嘴和7个燃料喷嘴交错布置，所有喷嘴都悬插在一个大槽型体中，槽型体后面有一个大风箱，各空气喷嘴与风箱连接，各燃料喷嘴均穿过风箱同各自的燃料系统连接，每个双通道水平浓淡煤粉喷嘴的后面连接一双通道浓淡煤粉分离器。其特征在于：燃气喷嘴在燃烧器上方，下边5个双通道水平浓淡煤粉喷嘴依次排列，燃油喷嘴置于最下边的空气喷嘴中。

2.根据权利要求1所述的一种气体再燃与双通道水平浓淡集成型低NOx燃烧器，其特征在于：双通道水平浓淡喷嘴的向火侧是浓相。

3.据权利要求1所述的一种气体再燃与双通道水平浓淡集成型低NOx燃烧器，其特征在于：分离器为百叶窗式或弯管式。

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