CN1194191C - 燃煤锅炉天然气再燃喷嘴 - Google Patents
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Abstract
一种燃煤锅炉天然气再燃喷嘴，在喷管的半圆周上均匀分布轴向等间距排列的斜向喷射孔，斜向喷射孔的轴线与喷管轴线的夹角为15°至75°，喷管的端盖上均匀开有与喷管轴线平行的轴向喷射孔。本发明的结构充分考虑到流体的流动特性，天然气燃烧特性及高温烟气的混合特性，不仅天然气燃尽很好，不易产生难燃的炭黑，而且使燃煤锅炉的天然气再燃区域还原性气氛范围广、分布均匀，使氮氧化物更易还原为氮气。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃煤锅炉天然气再燃喷嘴，应用于燃煤锅炉天然气再燃的技术中，以降低燃煤锅炉氮氧化物(NOx)的排放。
背景技术
现有的燃煤锅炉中，污染物主要是硫的氧化物和氮的氧化物及粉尘。在减低氮的氧化物的措施中，天然气再燃是一种行之有效的方法。它是将一股天然气在合适的位置喷入炉膛中，使炉膛中燃煤产生的氮氧化物还原为氮气。这样天然气与烟气的混合程度及其喷入的状态对于还原氮氧化物起到至关重要的作用，所以天然气喷嘴的优化设计非常重要。现有的喷嘴一般为圆形或方形的管道直接将一股天然气喷射入炉膛，没有充分考虑到天然气的混合及扩散特性，严重影响了还原氮氧化物效果。
发明内容
本发明的目的在于针对天然气与炉膛内热烟气的特性，设计开发一种新型喷嘴结构，有效促进天然气与烟气的混合及天然气的充分燃烧。
为实现这样的目的，本发明结合冷流体(天然气)射入高温介质(烟气)的流动特性，不仅在燃烧器喷嘴的端部布置了轴向喷射孔，而且在喷嘴的周向上也布置了与轴向成一定角度的斜向喷射孔。
喷嘴由喷管及端盖组成，喷管一端焊接法兰与来自气源管路相连，一端焊接端盖，在喷管的半圆周上均匀分布轴向等间距排列的斜向喷射孔，斜向喷射孔的轴线与喷管轴线的夹角为15°至75°，端盖上开有若干与喷管轴线平行的轴向喷射孔，所有这些斜向喷射孔、轴向喷射孔的孔径、数量及角度可根据天然气气体流量的大小计算而得。天然气再燃运行时，喷嘴伸入炉膛内，天然气从这些小孔向炉膛内喷出。
本发明的结构充分考虑到流体的流动特性，天然气燃烧特性及高温烟气的混合特性。采用本发明这种结构后，天然气喷入炉膛与高温烟气的混合特性明显改善。燃烧器喷射出的多股扩散火焰，与周围空气较易完全燃烧，不容易形成难燃尽的碳黑。这样在再燃区的大部分区域能很快形成还原性气氛，减少了氧化区域与还原区域的不均匀性。同时因没有向下喷入主燃区的天然气射流使天然气不参与主燃区燃烧，主燃区充分燃烧。从而保证在该区域氮氧化物能较充分还原成氮气，达到天然气再燃降低氮氧化物浓度的目的。
本发明不仅使天然气燃尽很好，不易产生难燃的炭黑，而且使燃煤锅炉的天然气再燃区域还原性气氛范围广、分布均匀，使氮氧化物更易还原为氮气。
附图说明
图1为本发明天然气再燃喷嘴结构正视剖图。
图1中，1为喷管，2为斜向喷射孔，3为轴向喷射孔。
图2为本发明天然气再燃喷嘴结构侧视半剖图。
图2中，1为喷管，2为斜向喷射孔，3为轴向喷射孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案作进一步描述。
图1为本发明天然气再燃喷嘴结构正视剖图。
如图1所示，在喷管1的半圆周上均匀分布轴向等间距排列的斜向喷射孔2，每个斜向喷射孔2的轴线与喷管轴线的夹角为15°至75°，喷管1端部的端盖上均匀开有若干个轴向喷射孔3，轴向喷射孔3的轴线与喷管轴线方向平行。
图2为本发明天然气再燃喷嘴结构侧视半剖图。
如图2所示，在喷管1的端部端盖上均匀开有若干个轴向喷射孔3，其轴线与喷管轴线方向平行。从图2的剖视部分所示，喷管1的上半圆周上均匀分布斜向喷射孔2，这些斜向喷射孔2在喷管1的上半圆周上轴向等间距排列。
在本发明的一个实施例中，天然气再燃喷嘴结构如图1图2所示，喷管1为耐热不锈钢(如1Cr18Ni9Ti)管，喷管1的的上半圆周轴向等间距排列三层均匀分布的斜向喷射孔2，每个斜向喷射孔2与喷管1的轴线方向成45°角；在喷管1一端焊接圆形耐热不锈钢板作端盖，并在端盖上均匀开有轴向喷射孔3，轴向喷射孔3的轴线与喷管1的轴线方向平行。在喷管1的另一端焊接法兰，与天然气管路连接。运行时，天然气经入口法兰进入喷管1，再经喷管1上的斜向喷射孔2及轴向喷射孔3喷入炉膛进行还原反应。
Claims (1)
1、一种燃煤锅炉天然气再燃喷嘴，其特征在于在喷管(1)的半圆周上均匀分布轴向等间距排列的斜向喷射孔(2)，斜向喷射孔(2)的轴线与喷管轴线的夹角为15°至75°，喷管(1)的端盖上均匀开有与喷管(1)轴线平行的轴向喷射孔(3)。
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