CN111536535A - 一种新型炭黑尾气低氮燃烧装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型炭黑尾气低氮燃烧装置，它包括炉体，在所述炉体一侧下部设有若干低氮燃烧器，所述低氮燃烧器包括燃烧器主体，在所述燃烧器主体侧部连接设有炭黑尾气主管道和循环主管道，在所述燃烧器主体一端设有混合多级管道，另一端设有火焰喷头，在所述循环主管道分别与循环烟气通道和空气通道相连，在水平管道Ⅰ侧部连接设有炭黑尾气分管道，在水平管道Ⅰ和水平管道Ⅱ连接处的水平管道Ⅰ端面上设有火检冷却空气管道，在水平管道Ⅱ侧部连接设有燃气进管，在水平管道Ⅲ端部设有燃气点燃器，在水平管道Ⅲ侧部连接设有点火枪冷却空气管道。本发明使炉内温度场分布更加均匀，降低NOX的生成量达到80 mg/m3以下。

Description

一种新型炭黑尾气低氮燃烧装置
技术领域
本发明涉及一种燃烧装置，具体涉及一种炭黑尾气燃烧装置。
背景技术
炭黑尾气属于炭黑生产过程中产生的废气，含有一定的可燃气体，例如CO、H2、GH4、CmHn等。炭黑尾气热值偏低，约650Kcal/Nm3，且尾气热值受炭黑品种不同，变化较大约在550-750Kcal/Nm3。炭黑尾气中含水率较高，根据炭黑生产品种不同，含水不同约在30-40%（体积比）左右。炭黑尾气的低热值和含水率高造成了炭黑尾气燃烧稳定性差，同时烟气体积量，造成锅炉的效率低于其他其他燃烧锅炉。炭黑尾气除一部分炭黑生产过程中自用外，大部分输送至尾气发电锅炉燃烧产生蒸汽用于发电，燃烧后的烟气需进行脱硫脱硝控制粉尘含量达到超低标准后进行排放。
燃烧器是工业燃油锅炉、燃气锅炉上面的的重要设备，它保证燃料稳定着火燃烧和燃料的完全燃烧等过程，因此，要抑制NOx的生成量就必须从燃烧器入手；传统自身再循环燃烧器利用助燃空气的压头，把部分燃烧烟气吸回，进入燃烧器，与空气混合燃烧，其中烟气循环量不可控制，不能得到最佳的低氮燃烧参数；安装时还需与加热炉连通回烟管路，安装步骤多效率低；低氮燃烧机的燃烧管喷出的火焰分级效果较差，不能有效的降低火焰温度，NOx排量相对较多。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种炉内温度场分布更加均匀，降低NOX的生成量达到80 mg/m3以下的新型炭黑尾气低氮燃烧装置。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所述的一种新型炭黑尾气低氮燃烧装置，它包括炉体，在所述炉体一侧下部设有若干低氮燃烧器，所述低氮燃烧器包括燃烧器主体，在所述燃烧器主体侧部连接设有炭黑尾气主管道和循环主管道，在所述燃烧器主体一端设有混合多级管道，另一端设有火焰喷头，在所述循环主管道分别与循环烟气通道和空气通道相连，所述混合多级管道包括水平管道Ⅰ、水平管道Ⅱ和水平管道Ⅲ，所述水平管道Ⅰ的外径大于水平管道Ⅱ的外径，所述水平管道Ⅱ的外径大于水平管道Ⅲ的外径，在所述水平管道Ⅰ侧部连接设有炭黑尾气分管道，在所述水平管道Ⅰ和水平管道Ⅱ连接处的水平管道Ⅰ端面上设有火检冷却空气管道，在所述水平管道Ⅱ侧部连接设有燃气进管，在所述水平管道Ⅲ端部设有燃气点燃器，在所述水平管道Ⅲ侧部连接设有点火枪冷却空气管道。
优选地，在所述炉体一侧垂直方向设有三个低氮燃烧器。
优选地，所述炉体通过管道与脱硫塔相连。
优选地，所述炭黑尾气主管道和循环主管道垂直设置。
优选地，所述循环烟气通道和空气通道垂直设置。
优选地，所述炭黑尾气分管道和燃气进管设在同一个平面上。
优选地，所述炭黑尾气分管道和燃气进管的上端口齐平。
优选地，所述空气通道与空气鼓风机相连。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明整体结构设置合理，在燃烧器主体侧部设置炭黑尾气主管道以及在混合多级管道上设置炭黑尾气分管道，它们分别与火焰喷头相连，组成多级燃烧结构，使炉内温度场分布更加均匀，另外在燃烧器主体侧部设置循环主管道，方便烟气外循环利用，通过烟气循环进入火焰中心，使火焰中心温度不至于生成过高，有效抑制了NOX的生成量，在水平管道Ⅰ端面上设有火检冷却空气管道以及在水平管道Ⅲ侧部连接设有点火枪冷却空气管道，用于冷却降温，提高安全性，本装置运行平稳可靠，整体效率高。
附图说明
图1 是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明中低氮燃烧器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1和图2所示，本发明所述的一种新型炭黑尾气低氮燃烧装置，它包括炉体1，在所述炉体1一侧下部垂直方向设有三个低氮燃烧器2，所述低氮燃烧器2包括燃烧器主体3，在所述燃烧器主体3侧部连接设有炭黑尾气主管道4和循环主管道5，所述炭黑尾气主管道4和循环主管道5垂直设置，在所述燃烧器主体3一端设有混合多级管道，另一端设有火焰喷头6，在所述循环主管道5分别与循环烟气通道7和空气通道8相连，所述循环烟气通道7和空气通道8垂直设置，所述混合多级管道包括水平管道Ⅰ9、水平管道Ⅱ10和水平管道Ⅲ11，所述水平管道Ⅰ9的外径大于水平管道Ⅱ10的外径，所述水平管道Ⅱ10的外径大于水平管道Ⅲ11的外径，在所述水平管道Ⅰ9侧部连接设有炭黑尾气分管道12，在所述水平管道Ⅰ9和水平管道Ⅱ10连接处的水平管道Ⅰ9端面上设有火检冷却空气管道13，在所述水平管道Ⅱ10侧部连接设有燃气进管14，所述炭黑尾气分管道12和燃气进管14设在同一个平面上并且它们的上端口齐平，在所述水平管道Ⅲ11端部设有燃气点燃器15，在所述水平管道Ⅲ11侧部连接设有点火枪冷却空气管道16，所述炉体1通过管道与脱硫塔17相连，所述空气通道8与空气鼓风机18相连。本发明整体结构设置合理，在燃烧器主体侧部设置炭黑尾气主管道以及在混合多级管道上设置炭黑尾气分管道，它们分别与火焰喷头相连，组成多级燃烧结构，使炉内温度场分布更加均匀，另外在燃烧器主体侧部设置循环主管道，方便烟气外循环利用，通过烟气循环进入火焰中心，使火焰中心温度不至于生成过高，有效抑制了NOX的生成量，在水平管道Ⅰ端面上设有火检冷却空气管道以及在水平管道Ⅲ侧部连接设有点火枪冷却空气管道，用于冷却降温，提高安全性，本装置运行平稳可靠，整体效率高。
本发明提供了一种思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (8)

1.一种新型炭黑尾气低氮燃烧装置，其特征在于：它包括炉体（1），在所述炉体（1）一侧下部设有若干低氮燃烧器（2），所述低氮燃烧器（2）包括燃烧器主体（3），在所述燃烧器主体（3）侧部连接设有炭黑尾气主管道（4）和循环主管道（5），在所述燃烧器主体（3）一端设有混合多级管道，另一端设有火焰喷头（6），在所述循环主管道（5）分别与循环烟气通道（7）和空气通道（8）相连，所述混合多级管道包括水平管道Ⅰ（9）、水平管道Ⅱ（10）和水平管道Ⅲ（11），所述水平管道Ⅰ（9）的外径大于水平管道Ⅱ（10）的外径，所述水平管道Ⅱ（10）的外径大于水平管道Ⅲ（11）的外径，在所述水平管道Ⅰ（9）侧部连接设有炭黑尾气分管道（12），在所述水平管道Ⅰ（9）和水平管道Ⅱ（10）连接处的水平管道Ⅰ（9）端面上设有火检冷却空气管道（13），在所述水平管道Ⅱ（10）侧部连接设有燃气进管（14），在所述水平管道Ⅲ（11）端部设有燃气点燃器（15），在所述水平管道Ⅲ（11）侧部连接设有点火枪冷却空气管道（16）。
2.根据权利要求1所述的新型炭黑尾气低氮燃烧装置，其特征在于：在所述炉体（1）一侧垂直方向设有三个低氮燃烧器（2）。
3.根据权利要求1所述的新型炭黑尾气低氮燃烧装置，其特征在于：所述炉体（1）通过管道与脱硫塔（17）相连。
4.根据权利要求1所述的新型炭黑尾气低氮燃烧装置，其特征在于：所述炭黑尾气主管道（4）和循环主管道（5）垂直设置。
5.根据权利要求1所述的新型炭黑尾气低氮燃烧装置，其特征在于：所述循环烟气通道（7）和空气通道（8）垂直设置。
6.根据权利要求1所述的新型炭黑尾气低氮燃烧装置，其特征在于：所述炭黑尾气分管道（12）和燃气进管（14）设在同一个平面上。
7.根据权利要求1所述的新型炭黑尾气低氮燃烧装置，其特征在于：所述炭黑尾气分管道（12）和燃气进管（14）的上端口齐平。
8.根据权利要求1所述的新型炭黑尾气低氮燃烧装置，其特征在于：所述空气通道（8）与空气鼓风机（18）相连。
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