CN209180931U - 一种喉口区域烟气内循环式低氮燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种喉口区域烟气内循环式低氮燃烧装置，主体包含有喉口、助燃空气通道、稳焰盘、若干燃气喷枪及若干固设在喉口外围的外燃气枪组件。外燃气枪组件包括有外燃气喷枪和同轴固定套设在外燃气喷枪的近前端部及其燃气枪头外围的燃气枪外套管，由外燃气喷枪外壁与燃气枪外套管内壁间的环状腔隙充任烟气内循环通道，由燃气枪外套管的中前部管腔充任燃气、烟气混合通道，工作时，由外燃气喷枪送入的部分燃气经燃气枪头高速喷出、形成高速气流，产生具有吸卷喉口外围烟气进入环状腔隙中功能的负压，使该部分烟气顺势进入混合通道内与燃气枪头喷出的燃气混合，从而降低燃料燃烧时的氧量，进而减少NOx的生成量，结构简单且科学合理，设置方便且成本低，降氮燃烧效果好。

Description

一种喉口区域烟气内循环式低氮燃烧装置

技术领域

本实用新型涉及燃气超低氮燃烧装置技术领域，特别是一种在喉口区域设有烟气内循环的低氮燃烧装置。

背景技术

随着社会科技的进步和人们环保意识的增强，对于工业燃气锅炉排放的废气会引发环境污染的问题也日趋重视。近几年来，业界对于在高热值的工业燃气锅炉燃烧系统中引入烟气再循环技术后可以带来既可以降低燃烧区域高温峰值、又可以降低燃烧区气体的氧含量，进而可有效降低热力型和燃料型氮氧化物生成量的积极技术效果形成了共识，且普遍采用了低氮燃烧器与烟气外循环技术相结合、对现有的燃气锅炉进行技术改造的方法加以实施，基本上能使燃气锅炉NOx的排放降低至30mg/Nm³的环保标准排放要求。在对现有锅炉改造的技术方案中，所述的烟气再循环技术是通过从锅炉尾部烟道低温段上抽取部分烟气返回送到燃烧器喉口附近之与助燃空气混合后再送入炉膛燃烧实现的，由于返回烟气的温度和含氧量均相对较低，与助燃空气混合后可有效降低燃烧温度和燃烧气体中的含氧量，从而有效抑制NOx的生成量。但在实践过程中逐渐发现了其美不足之处：其一是由于参与外循环的低温烟气需要从锅炉尾部引出，故需要增设烟气再循环管道、烟混箱、再循环风机等必备的烟气再循环部件，导致结构相对比较复杂，设置成本较高；其二是由于烟气与喉口附近燃烧气体间的温差较大，容易生成冷凝水，影响热效率。所以从经济性和实用性角度考虑尚欠理想。

发明内容

本实用新型的目的是要克服现有烟气外循环技术设置时和使用中所存在的不足，提供一种喉口区域烟气内循环式低氮燃烧装置。

本实用新型的喉口区域烟气内循环式低氮燃烧装置，主体包含有喉口、由喉口筒腔充任的助燃空气通道、设置在喉口腔内的稳焰盘及若干燃气喷枪，特征在于还包含设置有若干外燃气枪组件，其中：所述的外燃气枪组件包括有外燃气喷枪和燃气枪外套管；所述的燃气枪外套管主体呈内径大于外燃气喷枪外径的圆管状，其尾端同轴套设在外燃气喷枪的近前端部及其燃气枪头的外围，由外燃气喷枪外壁与燃气枪外套管内壁间的环状腔隙充任烟气内循环通道，由燃气枪外套管的中前部管腔充任混合通道；所述的外燃气枪组件按需设置有数个，以一层或数层、每层数个的形式等径排列固设在喉口外围。

工作时，助燃空气由助燃空气通道送入，部分燃气由所述的燃气喷枪送入，在喉口前端中心区域燃烧、形成具有稳定外围燃烧火焰功能的中心稳燃火焰；部分燃气由所述的外燃气喷枪送入、经燃气枪头高速喷出时形成高速气流，产生具有吸卷周围烟气进入环状腔隙中功能的负压，被吸卷入环状腔隙中的该部分烟气顺势进入所述的由燃气枪外套管的中前部管腔充任的混合通道内与燃气枪头喷出的燃气进行混合，从而有效降低燃烧气体中的氧含量，减少了氮气和氧气的结合机率，进而减少NOx的生成量，从总体上降低燃气锅炉NOx的排放量。

基于上述构思的本实用新型喉口区域烟气内循环式低氮燃烧装置，由于在喉口外围设置了具有卷吸喉口附近炉膛内燃烧烟气进入混合通道、使之与燃气混合、产生降低燃烧气体氧含量功能的外燃气枪组件，实现了在喉口区域内有助于低氮燃烧的烟气内循环，同时，由于外燃气枪组件均布排列设置在喉口外围，使外燃气枪组件工作时喷出的低含氧燃烧气体分散密布于燃烧器外围炉膛内，在有助于扩大燃烧火焰的覆盖面的同时，也有利于抑制整个炉膛内局部高温点的生成，从而减少NOx的生成，降低锅炉NOx的排放。由上可见，本实用新型在喉口区域设置烟气内循环的技术方案，不仅通过设置结构合理的外燃气枪组件，实现了喉口区域的烟气内循环，而且还通过将外燃气枪组件设置在喉口外围区域，扩大了低含氧燃烧气体的喷射范围，两者结合，从总体上确保了采用本技术方案的燃气锅炉实现低氮排放，结构简单且科学合理、技术效果好，且设置成本很低、可操作性强，易于推广，因而有很强的实用性和可贵的市场应用前景。

附图说明

图1是本实用新型实施例的总体系统示意图；

图2是图1的A向结构示意图。

图中：

1.喉口 2.助燃空气通道 3.稳焰盘 4.燃气喷枪 5.外燃气枪组件

51.外燃气喷枪 511.燃气枪头 52.燃气枪外套管

53.烟气内循环通道 54.混合通道。

具体实施方式

下面结合附图和典型实施例对本实用新型作进一步说明。

图1和图2中, 本实用新型的喉口区域烟气内循环式低氮燃烧装置，主体包含有喉口1、由喉口筒腔充任的助燃空气通道2、设置在喉口1腔内的稳焰盘3及若干燃气喷枪4，特征在于还包含设置有若干外燃气枪组件5，其中：所述的外燃气枪组件5包括有外燃气喷枪51和燃气枪外套管52；所述的燃气枪外套管52主体呈内径大于外燃气喷枪51外径的圆管状，其尾端同轴套设在外燃气喷枪51的近前端部及其燃气枪头511的外围，由外燃气喷枪51外壁与燃气枪外套管52内壁间的环状腔隙充任烟气内循环通道53，由燃气枪外套管52的中前部管腔充任混合通道54；所述的外燃气枪组件5按需设置有数个，以一层或数层、每层数个的形式等径均布排列固设在喉口1外围。

工作时，助燃空气由助燃空气通道3送入，部分燃气由所述的设置在喉口腔内的燃气喷枪4送入，在喉口1前端中心区域燃烧、形成具有稳定外围燃烧火焰功能的中心稳燃火焰；部分燃气由所述的设置在喉口1外围的外燃气喷枪51送入、经燃气枪头511高速喷出时形成高速气流，产生具有吸卷周围烟气进入环状腔隙中功能的负压，被吸卷入环状腔隙中的该部分烟气顺势进入所述的由燃气枪外套管52的中前部管腔充任的混合通道54内与燃气枪头511喷出的燃气进行混合，从而有效降低燃烧气体中的氧含量，减少了氮气和氧气的结合机率，进而减少NOx的生成量，从总体上降低燃气锅炉NOx的排放量。

以上所述仅为本实用的其中一种实施例而已，可有多种表现形式，凡是在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均属于本实用专利的保护范围。

Claims (1)

1.一种喉口区域烟气内循环式低氮燃烧装置，主体包含有喉口（1）、由喉口筒腔充任的助燃空气通道（2）、设置在喉口（1）腔内的稳焰盘（3）及若干燃气喷枪（4），其特征在于：还包含有若干外燃气枪组件（5），其中：所述的外燃气枪组件（5）包括有外燃气喷枪（51）和燃气枪外套管（52）；所述的燃气枪外套管（52）主体呈内径大于外燃气喷枪（51）外径的圆管状，其尾端同轴套设在外燃气喷枪（51）的近前端部及其燃气枪头（511）的外围，构成由外燃气喷枪（51）外壁与燃气枪外套管（52）内壁间的环状腔隙充任的烟气内循环通道（53），及由燃气枪外套管（52）的中前部管腔充任的混合通道（54）；所述的外燃气枪组件（5）按需设置有数个，以一层或数层、每层数个的形式等径均布排列固设在喉口（1）外围。