CN109631032A - 一种交叉流烟气空气混合装置 - Google Patents

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CN109631032A CN201811531080.8A CN201811531080A CN109631032A CN 109631032 A CN109631032 A CN 109631032A CN 201811531080 A CN201811531080 A CN 201811531080A CN 109631032 A CN109631032 A CN 109631032A
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安恩科
刘栋
袁欢政
张瑞
韩益帆
刘小颖
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Tongji University
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    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/36—Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
    • F23D11/40—Mixing tubes or chambers; Burner heads
    • F23D11/408—Flow influencing devices in the air tube
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2202/00—Fluegas recirculation
    • F23C2202/30—Premixing fluegas with combustion air

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Abstract

本发明公开了一种交叉流烟气空气混合装置，该混合装置包括混合器本体、空气进口管、烟气进口管和混合气出口管。空气进口管与混合气出口管同轴共线，烟气进口管与同轴共线垂直或交叉，混合器本体内设有环形分流室，环形分流室的出口处设有多孔式的烟气整流栅,空气进口管的出口与多孔式烟气整流栅的出口处形成烟气空气混合室。从烟气进口管进入的烟气通过环形分流室、再经过烟气整流栅、在烟气空气混合室的内壁处形成烟气环，其具有文丘里喉部的束流作用，从空气进口管进入的空气通过文丘里束流对烟气环进行引射，从而实现烟气与空气低脉动混合的目的，达到阻力低、噪声小的效果，对鼓风机和锅炉运行的影响较小。

Description

一种交叉流烟气空气混合装置
技术领域
本发明属于热能工程燃烧技术领域，涉及一种交叉流烟气空气混合装置。
背景技术
近年来，我国的氮氧化物排放量快速上升，2000年全国氮氧化物排放量为12.1×106t，到2005年增加到19.1×106t，年均增长10％，预计到2030年全国氮氧化物排放量将达到35.4×106t，势必造成严重的环境影响，因此，关于锅炉氮氧化物的排放浓度的标准会越来越高，烟气空气混合装置作为降低锅炉氮氧化物排放的主要设备，该设备与锅炉系统的耦合常常导致风机喘振和锅炉振动，影响锅炉的安全性和经济性。
发明内容
本发明交叉流烟气空气混合装置通过对烟气的均流、整流，在混合室内壁附近形成具有文丘里喉部束流作用的烟气环，通过空气射流对烟气环的引射来实现烟气与空气的低脉动混合。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
所述烟气空气混合装置包括混合器本体、空气进口管、烟气进口管和混合气出口管，空气进口管和所述混合气出口管同轴共线，烟气进口管与同轴共线垂直或交叉，混合器本体内设有烟气环形分流室，环形分流室的出口处设有多孔式的烟气整流栅，空气进口管的出口与多孔式烟气整流栅的出口处形成烟气空气混合室。
所述混合器本体中的烟气和空气的混合比为28:100～80:100。
所述环形分流室的过流截面积为所述烟气进口管的过流截面积的1.2～1.8倍。
所述烟气整流栅的开孔总面积为所述烟气进口管的过流截面积的0.8～1.2倍。
所述混合器本体中的空气、烟气及混合气的平均速度小于20m/s。
所述从烟气进口管进入的烟气首先通过环形分流室，然后经过多孔式的烟气整流栅，在所述烟气空气混合室的内壁形成烟气环，其具有文丘里喉部的束流作用，从空气进口管进入的空气通过文丘里束流对烟气环进行引射，从而实现烟气与空气低脉动混合的目的。
附图说明
图1为交叉流烟气空气混合装置的示意图；
图2为环形均流室的示意图；
图3为多孔式的烟气整流栅的示意图；
100-烟气进口管；200-空气进口管；300-烟气空气混合室；400-混合气出口管。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
实施例1为配用4t/h燃油锅炉小于50mg/m3(O2＝3.5％)NOx排放浓度燃烧系统的交叉流烟气空气混合装置，所述空气进口管的通径为260mm，烟气进口管的通径为240mm，所述混合气出口管的通径为280mm，环形均流室轴线长度265mm，径向通道高度为65mm，多孔板在轴向、周向均布580个Φ10mm的通孔，该装置的阻力小于100Pa。
实施例2
实施例2为配用2t/h燃油锅炉小于50mg/m3(O2＝3.5％)NOx排放浓度燃烧系统的交叉流烟气空气混合装置，所述空气进口管的通径为90mm，烟气进口管的通径为85mm，混合气出口管的通径为100mm，环形均流室轴线长度95mm，径向通道高度为45mm，多孔板在轴向、周向均布72个Φ10mm的通孔，该装置的阻力小于60Pa。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种交叉流烟气空气混合装置，其特征在于，包括：混合器本体、空气进口管、烟气进口管和混合气出口管，空气进口管与混合气出口管同轴共线，烟气进口管与同轴共线垂直或交叉，混合器本体内设有环形分流室，环形分流室的出口处设有多孔式的烟气整流栅，空气进口管的出口与多孔式烟气整流栅的出口处形成烟气空气混合室。
2.根据权利要求1所述的交叉流烟气空气混合装置，其特征在于：所述混合器本体中的烟气和空气的混合比为28:100～80:100。
3.根据权利要求1所述的交叉流烟气空气混合装置，其特征在于：所述环形分流室的过流截面积为所述烟气进口管的过流截面积的1.2～1.8倍。
4.根据权利要求1所述的交叉流烟气空气混合装置，其特征在于：所述烟气整流栅的开孔总面积为所述烟气进口管的过流截面积的0.8～1.2倍。
5.根据权利要求1所述的交叉流烟气空气混合装置，其特征在于：所述混合器本体中的空气、烟气及混合气的平均速度小于20m/s。
6.根据权利要求1至5任一所述的交叉流烟气空气混合装置，其特征在于：从烟气进口管进入的烟气首先通过所述环形分流室，然后经过所述多孔式的烟气整流栅，在所述烟气空气混合室的内壁处形成烟气环，其具有文丘里喉部的束流作用，从空气进口管进入的空气通过文丘里束流对烟气环进行引射，从而实现烟气与空气低脉动混合的目的。
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