CN114061317A - 一种中档窑炉的低氮燃烧改造方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
一种中档窑炉的低氮燃烧改造方法及其系统，所属低氮燃烧技术领域，改造方法包括拆除烧煤装置，设置两个燃气入口，首部燃气入口接入天然气、空气和循环烟气，中部燃气入口通入空气；系统包括中档窑炉、天然气管道、空气总管、首部空气管道，中部空气管道、烟气循环管道、蒸汽管道、混合器Ⅰ、鼓风机、过滤器、混合器Ⅱ和引风机等；本发明通过向首部燃气入口通入循环烟气以抑制燃烧，使中档窑炉前端进行不充分燃烧，然后在中部燃气入口通入空气，促进中档窑炉内的中后端燃烧充分，以促进一氧化碳生成二氧化碳，从而氮氧化物的排放量，相比于一般煤改气技术氮氧化物排放量可降低35％以上。
Description
技术领域
本发明属于低氮燃烧技术领域，具体涉及一种中档窑炉的低氮燃烧改造方法及其系统。
背景技术
我国炉窑能耗约占工业能耗的三分之一，炉窑平均热效率要比国外低20％左右，我国是煤炭耗量大国，造成了严重的环境污染，每降低10％的耗能，将节约相当于1亿吨标准煤。因此，为了解决能源及环境污染问题，行业逐渐推进“煤改气”技术。
在燃料的燃烧过程中，氮氧化物(NOx)的生成是燃烧反应的一部份，氮氧化物(NOx)的排放也是污染环境的重要因素，因此需要解决氮氧化物的排放问题。目前，是采用低氮燃烧方式控制氮氧化物的排放量，那么就需要在炉窑内降低氧气含量。
其中，中档窑炉的燃烧室内新风与回流烟气混合后的混合气体温度无法进行控制，进入窑炉内的混合气体温度达不到实际燃烧的最佳温度，从而影响中档窑炉供热性能。
发明内容
针对现有中档窑炉的低氮燃烧系统很难控制混合气体燃烧温度，降低中档窑炉供热性能，甚至发生熄火现象，以及氮氧化物排放量控制不佳的问题，本发明提供一种中档窑炉的低氮燃烧改造方法及其系统，专门针对中档窑炉进行“煤改气”改造，并且实现稳定可靠的低氮燃烧，减少NOx的排放量的同时保证中档窑炉的供热稳定效果。其具体技术方案如下：
一种中档窑炉的低氮燃烧改造方法，包括如下步骤：
步骤1：
拆除中档窑炉的原有烧煤装置；
步骤2：
改造中档窑炉，在中档窑炉设置首部中部燃气入口和中部燃气入口，首部中部燃气入口处设置混合器，并接入天然气管道、空气管道和烟气循环管道；
步骤3：
在中部燃气入口接入空气管道，用于补充中档窑炉内部的燃烧氧气；
步骤4：
在天然气管道上设置稳压释放管道以及安全切断阀、压力开关、压力表和电磁阀；电磁阀由控制器控制；
步骤5：
在空气管道上设置相应的控制阀门和监测仪表，并由鼓风机进行鼓风；设置控制器控制电磁阀；
步骤6：
在中档窑炉的排烟口接通烟气循环管道，在烟气循环管道上设置过滤器、排空管、蒸汽管道、混合器、引风机，然后设置相应的控制阀门和监测仪表；
一种中档窑炉的低氮燃烧系统，具体为上述一种中档窑炉的低氮燃烧改造方法改造后的系统，如图1所示，包括：中档窑炉1、天然气管道2、空气总管13、首部空气管道13.1，中部空气管道13.2、烟气循环管道26、蒸汽管道32、混合器Ⅰ11、鼓风机14、过滤器27、混合器Ⅱ36和引风机38；所述中档窑炉1设置有首部燃气入口1.1、中部燃气入口1.2和排烟口1.3；
所述天然气管道2首端接入天然气，尾端连接混合器Ⅰ11，所述空气总管13首端设置有鼓风机14，尾端分支连接首部空气管道13.1和中部空气管道13.2的首端，所述首部空气管道13.1的尾端连接混合器Ⅰ11，所述中部空气管道13.2的尾端连接中部燃气入口1.2；所述烟气循环管道26首端连接排烟口1.3，尾端连接混合器Ⅰ11，所述烟气循环管道26从首端依次设置有过滤器27、蒸汽管道32、混合器Ⅱ36和引风机38；所述混合器Ⅰ11的出口通过管道连接首部燃气入口1.1；
上述技术方案中，所述天然气管道2从首端依次设置有安全切断阀3、压力表Ⅰ4，减压稳压阀5、稳压释放管道6、压力表Ⅱ7、电磁阀Ⅰ8和电磁阀Ⅱ9；
上述技术方案中，所述稳压释放管道6上设置有释放手动阀和稳压释放阀；
上述技术方案中，所述电磁阀Ⅰ8和电磁阀Ⅱ9连接有控制器Ⅰ10，并通过控制器Ⅰ10进行控制；
上述技术方案中，所述空气总管13从首端依次设置有鼓风机14、手动阀Ⅰ15、压力开关Ⅰ16、压力表Ⅲ17和减压阀18；
上述技术方案中，所述首部空气管道13.1从首端依次设置有压力开关Ⅱ19、压力表Ⅳ20和电磁阀Ⅲ21；
上述技术方案中，所述中部空气管道13.2从首端依次设置有压力开关Ⅲ23、压力表Ⅴ24和精调阀Ⅱ25；
上述技术方案中，所述烟气循环管道26从首端依次设置有过滤器27、手动阀Ⅱ29、压力表Ⅵ30、排空管31、蒸汽管道32、混合器Ⅱ36、手动阀Ⅲ37、引风机38、手动阀Ⅳ39、压力表Ⅷ40和电磁阀Ⅳ41；
上述技术方案中，所述过滤器27设置有过滤器排口28；
上述技术方案中，所述蒸汽管道32上设置有蒸汽管道阀门33、压力表Ⅶ34和压力开关Ⅳ35；
上述技术方案中，所述排空管31上设置排空阀；
上述技术方案中，所述电磁阀Ⅲ21和电磁阀Ⅳ41连接有控制器Ⅱ22，并通过控制器Ⅱ22进行控制；
上述技术方案中，所述混合器Ⅰ11和首部燃气入口1.1之间的连接管道上设置有精调阀Ⅰ12；
上述一种中档窑炉的低氮燃烧系统的使用方法，包括如下步骤：
步骤1：将天然气通入天然气管道2，通过管道上的相应阀门控制天然气供给流量，并通入混合器Ⅰ11；
步骤2：首先关闭中部空气管道13.2上的阀门，然后开启鼓风机14，通过空气总管13和首部空气管道13.1上的相应阀门控制空气供给流量，并通入混合器Ⅰ11；
步骤3：天然气和空气经混合器Ⅰ11混合后，经精调阀Ⅰ12调节后，通入首部燃气入口1.1，开启中档窑炉1，进行燃气燃烧供热；
步骤4：燃气燃烧后的烟气通过排烟口1.3排出，并进入烟气循环管道26，经过滤器27过滤后，烟气与蒸汽汇合进入混合器Ⅱ36，并由引风机38引入混合器Ⅰ11，此时烟气、天然气和空气在混合器Ⅰ11内进行混合，然后进入首部燃气入口1.1，进行循环燃烧；
步骤5：打开中部空气管道13.2上的阀门，使鼓风空气通过中部空气管道13.2进入中部燃气入口1.2，为中档窑炉1的中后部燃烧提供氧气；
步骤6：通过控制器Ⅰ10控制电磁阀Ⅰ8和电磁阀Ⅱ9，通过控制器Ⅱ22控制电磁阀Ⅲ21和电磁阀Ⅳ41，以及调节精调阀Ⅰ12，调节首部空气管道13.1的混合气体进气比例和流量，确保中档窑炉1内气体燃烧不充分，又不发生熄火现象；
步骤7：调节精调阀Ⅱ25控制中部燃气入口1.2的空气补给流量，确保中档窑炉1内中后部燃气进行充分燃烧；
步骤8：燃烧后期，打开过滤器排口28，排出部分过滤后的低氮燃烧烟气，达到排放标准。
本发明的一种中档窑炉的低氮燃烧改造方法及其系统，与现有技术相比，有益效果为：
一、本发明的低氮燃烧是改变燃烧氛围，创造生产一氧化碳的条件，C+O＝CO，一氧化碳参与还原反应，CO+2NO＝CO2+N2；通过在中档窑炉前部改变燃烧条件，来降低NOx的排放，烟气再循环燃烧，抑制部分二氧化碳生成，让缺氧燃烧，生成一氧化碳，一氧化碳是强氧化剂还原一氧化氮，炉窑后部让烟气充分燃烧，生成二氧化碳。
二、本发明向烟气中充入蒸汽，一方面提高烟气的温度，使燃烧不发生熄火，另一方面，蒸汽可以抑制燃气充分燃烧，提高不充分燃烧的效果。
三、本发明方法及系统利用烟气循环将燃烧后的烟气与天然气和空气混合后再次参加燃烧，降低原空气中的氧含量，使天然气处于缺氧燃烧状态，从而控制了燃烧温度，进而降低NOx生成浓度。另外，控制空气的适量通入，防止发生熄火现象，保证燃烧稳定。
四、本发明在中档窑炉中部通入空气，促进窑炉中后部燃气充分燃烧，提高燃烧效果，生成生成二氧化碳。
五、由于排烟烟气温度不高，再循环烟气和冷空气混合后烟气温度低于露点温度，极易产生露点腐蚀问题，本发明在混合器前通入部分蒸汽，适当提高烟气温度，使烟气温度稳定，提高管道使用寿命；同时适量蒸汽可以适当抑制燃烧，控制燃烧温度，进而降低NOx生成浓度。
六、本发明结合在窑炉尾部设计过滤器，适当净化烟气进一步降低氮氧化物浓度，达到排放标准。
七、本发明在各个管路上设计多道阀门，如手动阀、安全切断阀、减压稳压阀、压力开关、电磁阀、精调阀等多道控制，能够稳定各气体的压力流量保证稳定运行，以及防止危险发生。
八、本发明系统可以适量补充天然气和空气，防止烟气过量发生熄火现象；根据烟气的流量和状态，通过控制器控制天然气和空气的流量比，保证窑炉稳定运行。
九、本法发明改造方法及系统，可以大幅降低氮氧化物的排放量，相比于一般煤改气技术氮氧化物排放量可降低35％以上，同时管道使用寿命能够延长1年以上。
附图说明
图1为本发明一种中档窑炉的低氮燃烧系统示意图；
图中，1-中档窑炉，1.1-首部燃气入口，1.2-中部燃气入口，1.3-排烟口，2-天然气管道，3-安全切断阀，4-压力表Ⅰ，5-减压稳压阀，6-稳压释放管道，7-压力表Ⅱ，8-电磁阀Ⅰ，9-电磁阀Ⅱ，10-控制器Ⅰ，11-混合器Ⅰ，12-精调阀Ⅰ，13-空气总管，13.1-首部空气管道，13.2-中部空气管道，14-鼓风机，15-手动阀Ⅰ，16-压力开关Ⅰ，17-压力表Ⅲ，18-减压阀，19-压力开关Ⅱ，20-压力表Ⅳ，21-电磁阀Ⅲ，22-控制器Ⅱ，23-压力开关Ⅲ，24-压力表Ⅴ，25-精调阀Ⅱ，26-烟气循环管道，27-过滤器，28-过滤器排口，29-手动阀Ⅱ，30-压力表Ⅵ，31-排空管，32-蒸汽管道，33-蒸汽管道阀门，34-压力表Ⅶ，35-压力开关Ⅳ，36-混合器Ⅱ，37-手动阀Ⅲ，38-引风机，39-手动阀Ⅳ，40-压力表Ⅷ，41-电磁阀Ⅳ。
具体实施方式
下面结合具体实施案例和附图1对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
本实施例对某中档窑炉进行“煤改气”改造，拆除原有烧煤装置，以及安装烧气装置，具体改造方法如下：
一种中档窑炉的低氮燃烧改造方法，包括如下步骤：
步骤1：
拆除中档窑炉的原有烧煤装置；
步骤2：
改造中档窑炉，在中档窑炉设置首部中部燃气入口和中部燃气入口，首部中部燃气入口处设置混合器，并接入天然气管道、空气管道和烟气循环管道；
步骤3：
在中部燃气入口接入空气管道，用于补充中档窑炉内部的燃烧氧气；
步骤4：
在天然气管道上设置稳压释放管道以及安全切断阀、压力开关、压力表和电磁阀；电磁阀由控制器控制；
步骤5：
在空气管道上设置相应的控制阀门和监测仪表，并由鼓风机进行鼓风；设置控制器控制电磁阀；
步骤6：
在中档窑炉的排烟口接通烟气循环管道，在烟气循环管道上设置过滤器、排空管、蒸汽管道、混合器、引风机，然后设置相应的控制阀门和监测仪表；
一种中档窑炉的低氮燃烧系统，具体为上述一种中档窑炉的低氮燃烧改造方法改造后的系统，如图1所示，包括：中档窑炉1、天然气管道2、空气总管13、首部空气管道13.1，中部空气管道13.2、烟气循环管道26、蒸汽管道32、混合器Ⅰ11、鼓风机14、过滤器27、混合器Ⅱ36和引风机38；所述中档窑炉1设置有首部燃气入口1.1、中部燃气入口1.2和排烟口1.3；
所述天然气管道2首端接入天然气，尾端连接混合器Ⅰ11，所述空气总管13首端设置有鼓风机14，尾端分支连接首部空气管道13.1和中部空气管道13.2的首端，所述首部空气管道13.1的尾端连接混合器Ⅰ11，所述中部空气管道13.2的尾端连接中部燃气入口1.2；所述烟气循环管道26首端连接排烟口1.3，尾端连接混合器Ⅰ11，所述烟气循环管道26从首端依次设置有过滤器27、蒸汽管道32、混合器Ⅱ36和引风机38；所述混合器Ⅰ11的出口通过管道连接首部燃气入口1.1；
所述天然气管道2从首端依次设置有安全切断阀3、压力表Ⅰ4，减压稳压阀5、稳压释放管道6、压力表Ⅱ7、电磁阀Ⅰ8和电磁阀Ⅱ9；
所述稳压释放管道6上设置有释放手动阀和稳压释放阀；
所述电磁阀Ⅰ8和电磁阀Ⅱ9连接有控制器Ⅰ10，并通过控制器Ⅰ10进行控制；
所述空气总管13从首端依次设置有鼓风机14、手动阀Ⅰ15、压力开关Ⅰ16、压力表Ⅲ17和减压阀18；
所述首部空气管道13.1从首端依次设置有压力开关Ⅱ19、压力表Ⅳ20和电磁阀Ⅲ21；
所述中部空气管道13.2从首端依次设置有压力开关Ⅲ23、压力表Ⅴ24和精调阀Ⅱ25；
所述烟气循环管道26从首端依次设置有过滤器27、手动阀Ⅱ29、压力表Ⅵ30、排空管31、蒸汽管道32、混合器Ⅱ36、手动阀Ⅲ37、引风机38、手动阀Ⅳ39、压力表Ⅷ40和电磁阀Ⅳ41；
所述过滤器27设置有过滤器排口28；
所述蒸汽管道32上设置有蒸汽管道阀门33、压力表Ⅶ34和压力开关Ⅳ35；
所述排空管31上设置排空阀；
所述电磁阀Ⅲ21和电磁阀Ⅳ41连接有控制器Ⅱ22，并通过控制器Ⅱ22进行控制；
所述混合器Ⅰ11和首部燃气入口1.1之间的连接管道上设置有精调阀Ⅰ12；
上述一种中档窑炉的低氮燃烧系统的使用方法，包括如下步骤：
步骤1：将天然气通入天然气管道2，通过管道上的相应阀门控制天然气供给流量，并通入混合器Ⅰ11；
步骤2：首先关闭中部空气管道13.2上的阀门，然后开启鼓风机14，通过空气总管13和首部空气管道13.1上的相应阀门控制空气供给流量，并通入混合器Ⅰ11；
步骤3：天然气和空气经混合器Ⅰ11混合后，经精调阀Ⅰ12调节后，通入首部燃气入口1.1，开启中档窑炉1，进行燃气燃烧供热；
步骤4：燃气燃烧后的烟气通过排烟口1.3排出，并进入烟气循环管道26，经过滤器27过滤后，烟气与蒸汽汇合进入混合器Ⅱ36，并由引风机38引入混合器Ⅰ11，此时烟气、天然气和空气在混合器Ⅰ11内进行混合，然后进入首部燃气入口1.1，进行循环燃烧；
步骤5：打开中部空气管道13.2上的阀门，使鼓风空气通过中部空气管道13.2进入中部燃气入口1.2，为中档窑炉1的中后部燃烧提供氧气；
步骤6：通过控制器Ⅰ10控制电磁阀Ⅰ8和电磁阀Ⅱ9，通过控制器Ⅱ22控制电磁阀Ⅲ21和电磁阀Ⅳ41，以及调节精调阀Ⅰ12，调节首部空气管道13.1的混合气体进气比例和流量，确保中档窑炉1内气体燃烧不充分，又不发生熄火现象；
步骤7：调节精调阀Ⅱ25控制中部燃气入口1.2的空气补给流量，确保中档窑炉1内中后部燃气进行充分燃烧；
步骤8：燃烧后期，打开过滤器排口28，排出部分过滤后的低氮燃烧烟气，达到排放标准。
本实施例经系统改造，试运行3个月，中档窑炉稳定供热效果良好，未发生熄火现象，相比于一般煤改气技术氮氧化物排放量降低了36％以上，达到排放标准。
实施例2
本实施例对某中档窑炉进行“煤改气”改造，拆除原有烧煤装置，以及安装烧气装置，具体改造方法如下：
一种中档窑炉的低氮燃烧改造方法，包括如下步骤：
步骤1：
拆除中档窑炉的原有烧煤装置；
步骤2：
改造中档窑炉，在中档窑炉设置首部中部燃气入口和中部燃气入口，首部中部燃气入口处设置混合器，并接入天然气管道、空气管道和烟气循环管道；
步骤3：
在中部燃气入口接入空气管道，用于补充中档窑炉内部的燃烧氧气；
步骤4：
在天然气管道上设置稳压释放管道以及安全切断阀、压力开关、压力表和电磁阀；电磁阀由控制器控制；
步骤5：
在空气管道上设置相应的控制阀门和监测仪表，并由鼓风机进行鼓风；设置控制器控制电磁阀；
步骤6：
在中档窑炉的排烟口接通烟气循环管道，在烟气循环管道上设置过滤器、排空管、蒸汽管道、混合器、引风机，然后设置相应的控制阀门和监测仪表；
一种中档窑炉的低氮燃烧系统，具体为上述一种中档窑炉的低氮燃烧改造方法改造后的系统，如图1所示，包括：中档窑炉1、天然气管道2、空气总管13、首部空气管道13.1，中部空气管道13.2、烟气循环管道26、蒸汽管道32、混合器Ⅰ11、鼓风机14、过滤器27、混合器Ⅱ36和引风机38；所述中档窑炉1设置有首部燃气入口1.1、中部燃气入口1.2和排烟口1.3；
所述天然气管道2首端接入天然气，尾端连接混合器Ⅰ11，所述空气总管13首端设置有鼓风机14，尾端分支连接首部空气管道13.1和中部空气管道13.2的首端，所述首部空气管道13.1的尾端连接混合器Ⅰ11，所述中部空气管道13.2的尾端连接中部燃气入口1.2；所述烟气循环管道26首端连接排烟口1.3，尾端连接混合器Ⅰ11，所述烟气循环管道26从首端依次设置有过滤器27、蒸汽管道32、混合器Ⅱ36和引风机38；所述混合器Ⅰ11的出口通过管道连接首部燃气入口1.1；
所述天然气管道2从首端依次设置有安全切断阀3、压力表Ⅰ4，减压稳压阀5、稳压释放管道6、压力表Ⅱ7、电磁阀Ⅰ8和电磁阀Ⅱ9；
所述稳压释放管道6上设置有释放手动阀和稳压释放阀；
所述电磁阀Ⅰ8和电磁阀Ⅱ9连接有控制器Ⅰ10，并通过控制器Ⅰ10进行控制；
所述空气总管13从首端依次设置有鼓风机14、手动阀Ⅰ15、压力开关Ⅰ16、压力表Ⅲ17和减压阀18；
所述首部空气管道13.1从首端依次设置有压力开关Ⅱ19、压力表Ⅳ20和电磁阀Ⅲ21；
所述中部空气管道13.2从首端依次设置有压力开关Ⅲ23、压力表Ⅴ24和精调阀Ⅱ25；
所述烟气循环管道26从首端依次设置有过滤器27、手动阀Ⅱ29、压力表Ⅵ30、排空管31、蒸汽管道32、混合器Ⅱ36、手动阀Ⅲ37、引风机38、手动阀Ⅳ39、压力表Ⅷ40和电磁阀Ⅳ41；
所述过滤器27设置有过滤器排口28；
所述蒸汽管道32上设置有蒸汽管道阀门33、压力表Ⅶ34和压力开关Ⅳ35；
所述排空管31上设置排空阀；
所述电磁阀Ⅲ21和电磁阀Ⅳ41连接有控制器Ⅱ22，并通过控制器Ⅱ22进行控制；
所述混合器Ⅰ11和首部燃气入口1.1之间的连接管道上设置有精调阀Ⅰ12；
上述一种中档窑炉的低氮燃烧系统的使用方法，包括如下步骤：
步骤1：将天然气通入天然气管道2，通过管道上的相应阀门控制天然气供给流量，并通入混合器Ⅰ11；
步骤2：首先关闭中部空气管道13.2上的阀门，然后开启鼓风机14，通过空气总管13和首部空气管道13.1上的相应阀门控制空气供给流量，并通入混合器Ⅰ11；
步骤3：天然气和空气经混合器Ⅰ11混合后，经精调阀Ⅰ12调节后，通入首部燃气入口1.1，开启中档窑炉1，进行燃气燃烧供热；
步骤4：燃气燃烧后的烟气通过排烟口1.3排出，并进入烟气循环管道26，经过滤器27过滤后，烟气与蒸汽汇合进入混合器Ⅱ36，并由引风机38引入混合器Ⅰ11，此时烟气、天然气和空气在混合器Ⅰ11内进行混合，然后进入首部燃气入口1.1，进行循环燃烧；
步骤5：打开中部空气管道13.2上的阀门，使鼓风空气通过中部空气管道13.2进入中部燃气入口1.2，为中档窑炉1的中后部燃烧提供氧气；
步骤6：通过控制器Ⅰ10控制电磁阀Ⅰ8和电磁阀Ⅱ9，通过控制器Ⅱ22控制电磁阀Ⅲ21和电磁阀Ⅳ41，以及调节精调阀Ⅰ12，调节首部空气管道13.1的混合气体进气比例和流量，确保中档窑炉1内气体燃烧不充分，又不发生熄火现象；
步骤7：调节精调阀Ⅱ25控制中部燃气入口1.2的空气补给流量，确保中档窑炉1内中后部燃气进行充分燃烧；
步骤8：燃烧后期，打开过滤器排口28，排出部分过滤后的低氮燃烧烟气，达到排放标准。
本实施例经系统改造，试运行12个月后，中档窑炉稳定供热效果良好，未发生熄火现象，氮氧化物排放量大幅降低，达到排放标准，且系统管道未发生堵塞、腐蚀现象。
Claims (10)
1.一种中档窑炉的低氮燃烧改造方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：
拆除中档窑炉的原有烧煤装置；
步骤2：
改造中档窑炉，在中档窑炉设置首部中部燃气入口和中部燃气入口，首部中部燃气入口处设置混合器，并接入天然气管道、空气管道和烟气循环管道；
步骤3：
在中部燃气入口接入空气管道，用于补充中档窑炉内部的燃烧氧气；
步骤4：
在天然气管道上设置稳压释放管道以及安全切断阀、压力开关、压力表和电磁阀；电磁阀由控制器控制；
步骤5：
在空气管道上设置相应的控制阀门和监测仪表，并由鼓风机进行鼓风；设置控制器控制电磁阀；
步骤6：
在中档窑炉的排烟口接通烟气循环管道，在烟气循环管道上设置过滤器、排空管、蒸汽管道、混合器、引风机，然后设置相应的控制阀门和监测仪表。
2.一种中档窑炉的低氮燃烧系统，具体为权利要求1所述的一种中档窑炉的低氮燃烧改造方法改造后的系统，其特征在于，包括：中档窑炉(1)、天然气管道(2)、空气总管(13)、首部空气管道(13.1)，中部空气管道(13.2)、烟气循环管道(26)、蒸汽管道(32)、混合器Ⅰ(11)、鼓风机(14)、过滤器(27)、混合器Ⅱ(36)和引风机(38)；所述中档窑炉(1)设置有首部燃气入口(1.1)、中部燃气入口(1.2)和排烟口(1.3)；
所述天然气管道(2)首端接入天然气，尾端连接混合器Ⅰ(11)，所述空气总管(13)首端设置有鼓风机(14)，尾端分支连接首部空气管道(13.1)和中部空气管道(13.2)的首端，所述首部空气管道(13.1)的尾端连接混合器Ⅰ(11)，所述中部空气管道(13.2)的尾端连接中部燃气入口(1.2)；所述烟气循环管道(26)首端连接排烟口(1.3)，尾端连接混合器Ⅰ(11)，所述烟气循环管道(26)从首端依次设置有过滤器(27)、蒸汽管道(32)、混合器Ⅱ(36)和引风机(38)；所述混合器Ⅰ(11)的出口通过管道连接首部燃气入口(1.1)。
3.根据权利要求2所述的一种中档窑炉的低氮燃烧系统，其特征在于，所述天然气管道(2)从首端依次设置有安全切断阀(3)、压力表Ⅰ(4)，减压稳压阀(5)、稳压释放管道(6)、压力表Ⅱ(7)、电磁阀Ⅰ(8)和电磁阀Ⅱ(9)；所述稳压释放管道(6)上设置有释放手动阀和稳压释放阀；所述电磁阀Ⅰ(8)和电磁阀Ⅱ(9)连接有控制器Ⅰ(10)，并通过控制器Ⅰ(10)进行控制。
4.根据权利要求2所述的一种中档窑炉的低氮燃烧系统，其特征在于，所述空气总管(13)从首端依次设置有鼓风机(14)、手动阀Ⅰ(15)、压力开关Ⅰ(16)、压力表Ⅲ(17)和减压阀(18)。
5.根据权利要求2所述的一种中档窑炉的低氮燃烧系统，其特征在于，所述首部空气管道(13.1)从首端依次设置有压力开关Ⅱ(19)、压力表Ⅳ(20)和电磁阀Ⅲ(21)。
6.根据权利要求2所述的一种中档窑炉的低氮燃烧系统，其特征在于，所述中部空气管道(13.2)从首端依次设置有压力开关Ⅲ(23)、压力表Ⅴ(24)和精调阀Ⅱ(25)。
7.根据权利要求2所述的一种中档窑炉的低氮燃烧系统，其特征在于，所述烟气循环管道(26)从首端依次设置有过滤器(27)、手动阀Ⅱ(29)、压力表Ⅵ(30)、排空管(31)、蒸汽管道(32)、混合器Ⅱ(36)、手动阀Ⅲ(37)、引风机(38)、手动阀Ⅳ(39)、压力表Ⅷ(40)和电磁阀Ⅳ(41)；所述过滤器(27)设置有过滤器排口(28)；所述蒸汽管道(32)上设置有蒸汽管道阀门(33)、压力表Ⅶ(34)和压力开关Ⅳ(35)；所述排空管(31)上设置排空阀。
8.根据权利要求5或7所述的一种中档窑炉的低氮燃烧系统，其特征在于，所述电磁阀Ⅲ(21)和电磁阀Ⅳ(41)连接有控制器Ⅱ(22)，并通过控制器Ⅱ(22)进行控制。
9.根据权利要求2所述的一种中档窑炉的低氮燃烧系统，其特征在于，所述混合器Ⅰ(11)和首部燃气入口(1.1)之间的连接管道上设置有精调阀Ⅰ(12)。
10.权利要求2所述的一种中档窑炉的低氮燃烧系统的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：将天然气通入天然气管道(2)，通过管道上的相应阀门控制天然气供给流量，并通入混合器Ⅰ(11)；
步骤2：首先关闭中部空气管道(13.2)上的阀门，然后开启鼓风机(14)，通过空气总管(13)和首部空气管道(13.1)上的相应阀门控制空气供给流量，并通入混合器Ⅰ(11)；
步骤3：天然气和空气经混合器Ⅰ(11)混合后，经精调阀Ⅰ(12)调节后，通入首部燃气入口(1.1)，开启中档窑炉(1)，进行燃气燃烧供热；
步骤4：燃气燃烧后的烟气通过排烟口(1.3)排出，并进入烟气循环管道(26)，经过滤器(27)过滤后，烟气与蒸汽汇合进入混合器Ⅱ(36)，并由引风机(38)引入混合器Ⅰ(11)，此时烟气、天然气和空气在混合器Ⅰ(11)内进行混合，然后进入首部燃气入口(1.1)，进行循环燃烧；
步骤5：打开中部空气管道(13.2)上的阀门，使鼓风空气通过中部空气管道(13.2)进入中部燃气入口(1.2)，为中档窑炉(1)的中后部燃烧提供氧气；
步骤6：通过控制器Ⅰ(10)控制电磁阀Ⅰ(8)和电磁阀Ⅱ(9)，通过控制器Ⅱ(22)控制电磁阀Ⅲ(21)和电磁阀Ⅳ(41)，以及调节精调阀Ⅰ(12)，调节首部空气管道(13.1)的混合气体进气比例和流量，确保中档窑炉(1)内气体燃烧不充分，又不发生熄火现象；
步骤7：调节精调阀Ⅱ(25)控制中部燃气入口(1.2)的空气补给流量，确保中档窑炉(1)内中后部燃气进行充分燃烧；
步骤8：燃烧后期，打开过滤器排口(28)，排出部分过滤后的低氮燃烧烟气，达到排放标准。
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