CN213542454U - 燃烧系统 - Google Patents

Abstract

本申请属于煤气处理技术领域，涉及燃烧系统，包括：混合器、燃气锅炉和燃烧器；所述混合器的进气端分别与外界空气和所述燃气锅炉的排气端分别连通；所述燃烧器包括燃烧室和进气端，所述燃烧室延伸至所述燃气锅炉内，所述燃烧器的进气端连接有用于接收高炉煤气的主燃气管路和用于接收焦炉煤气的点火管路以及用于接收所述混合器排出的混合气体的混合管路；可以保证高炉煤气稳定和充分燃烧，降低燃烧产物中氮氧化物的排放。

Description

燃烧系统

技术领域

本申请属于煤气处理技术领域，更具体地说，是涉及燃烧系统。

背景技术

高炉煤气具有热值低，燃烧火焰温度低，着火困难，燃烧效率低等特点。同时，高炉煤气的燃烧产物中存在氮氧化物污染物，对生态环境和人类健康构成一定损害。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供燃烧系统，以解决现有技术中高炉煤气在燃气锅炉中燃烧不稳定、不充分以及排放的氮氧化物含量较高的技术问题。

为实现上述目的，本申请一方面采用的技术方案是：提供一种燃烧系统，包括：混合器、燃气锅炉和燃烧器；

所述混合器的进气端分别与外界空气和所述燃气锅炉的排气端分别连通；

所述燃烧器包括燃烧室和进气端，所述燃烧室延伸至所述燃气锅炉内，所述燃烧器的进气端连接有用于接收高炉煤气的主燃气管路和用于接收焦炉煤气的点火管路以及用于接收所述混合器排出的混合气体的混合管路。

可选地，所述燃烧器包括与所述燃烧室连通的连接部，所述连接部设有中空壳体、套设于所述中空壳体内的第一中空管和第二中空管和套设于所述中空壳体外的旋流室，第一中空管位于第二中空管内，第一中空管的管腔形成连通所述点火管路的点火通道，第一中空管和第二中空管之间形成连通所述混合管路的第一混合通道，中空壳体和第二中空管之间形成连通所述主燃气管路的主燃气通道，中空壳体和旋流室之间形成连通所述混合管路的第二混合子通道。

可选地，所述主燃气管路包括主燃气主管路和至少一个主燃气支管路，所述主燃气主管路沿高炉煤气流动方向的一端与各个所述主燃气支管路连通，且所述主燃气主管路上设置多个串联的第一电动阀和第一流量传感器，各个所述主燃气支管路上设置主燃气阀门。

可选地，所述主燃气主管路背离高炉煤气流动方向的一端还设置有第一阀门。

可选地，所述点火管路包括点火主管路和并联的两个点火支管路，所述点火主管路沿焦炉煤气流动方向的一端与并联的两个点火支管路连通，且所述点火主管路上设置第二流量传感器，各个所述点火支管路上设置第二电动阀门。

可选地，各个所述点火支管路沿焦炉煤气流动方向的一端设置为软管。

可选地，所述点火主管路背离焦炉煤气流动方向的一端还设置有第二阀门。

可选地，所述混合器的进气端与所述燃气锅炉的排气端之间通过循环管路连通，所述循环管路上沿所述燃气锅炉排出的烟气流动的方向依次设置第三阀门、负压引风机和第一流量控制器。

可选地，所述燃烧系统还包括与所述混合器的进气端连接的空气管路，所述空气管路上设置空气引风机。

可选地，所述混合管路上设置第二流量控制器和第三流量传感器。

本申请提供的燃烧系统的有益效果在于：

与现有技术相比，本申请实施例提供中燃烧器设置多个通道将燃料分级，并结合烟气再循环，可最大程度的利用燃料的能量，且通过在燃烧器朝向气体流动的一端设置燃烧室，将高炉煤气、焦炉煤气和混合气体充分混合后送入燃气锅炉，可以保证高炉煤气稳定和充分燃烧；并且烟气再循环可以降低氮氧化物排放量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的燃烧系统结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的燃烧器的结构示意图；

其中，图中各附图标记：

1-混合器；2-燃气锅炉；

3-燃烧器；31-燃烧室；32-第二中空管；33-第一中空管；34-混合通道；341-第一混合子通道；342-第二混合子通道；35-中空壳体；36-旋流室；

4-主燃气管路；41-主燃气主管路；411-第一电动阀；412-第一流量传感器；413-第一阀门；42-主燃气支管路；421-主燃气阀门；

5-点火管路；51-点火主管路；511-第二流量传感器；512-第二阀门；52-点火支管路；521-第二电动阀门；522-软管；

6-循环管路；61-第三阀门；62-负压引风机；63-第一流量控制器；

7-空气管路；71-空气引风机；

8-混合管路；81-第二流量控制器；82-第三流量传感器；9-电子点火器；10-火焰检测器。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参阅图1，图1示出了一种燃烧系统的结构示意图。本申请实施例提供的一种燃烧系统，包括：混合器1、燃气锅炉2和燃烧器3，

所述混合器1的进气端分别与外界空气、所述燃气锅炉2的排气端分别连通；

所述燃烧器3包括燃烧室31和与燃烧室31连通的进气端，所述燃烧室31可以延伸至所述燃气锅炉2内，所述燃烧器3的进气端连接有用于接收高炉煤气的主燃气管路4和用于接收焦炉煤气的点火管路5以及用于接收所述混合器1排出的混合气体的混合管路8。燃烧器3可以设置于燃气锅炉2的炉墙上。

混合气体包括空气和燃气锅炉2排出的烟气，烟气通过稀释助燃的空气氧量，配合分级燃烧系统以实现高温低氧燃烧。

本申请实施例中燃烧器3可设置多个通道将燃料分级，并结合烟气再循环，可最大程度的利用燃料的能量，且通过在燃烧器3朝向气体流动的一端设置燃烧室31，将高炉煤气、焦炉煤气和混合气体充分混合后送入燃气锅炉，可以保证高炉煤气稳定和充分燃烧；并且烟气再循环可以降低氮氧化物排放量。

其中，燃烧室31延伸至燃气锅炉2内，燃气锅炉2的筒径可设置为大于燃烧室31的筒径，气体由燃烧室31扩散、喷入燃气锅炉2，避免回火，可以加大燃烧调节范围。

本申请实施例中高炉煤气可以作为主燃气，设置为高流速；焦炉煤气可以作为点火煤气；空气和烟气的混合气体可以作为助燃气，可设置为低流速，通过高流速和低流速的流速差提高各气体的混合速度，以此保证燃烧的完全性。

参阅图2，燃烧器3的具体结构如下：

所述燃烧器3可以包括与所述燃烧室31连通的连接部，所述连接部设有中空壳体35、套设于中空壳体35内的第一中空管33和第二中空管32以及套设于所述中空壳体35外的旋流室36，第一中空管33位于第二中空管32内，第一中空管33内的管腔形成连通所述点火管路5的点火通道，第一中空管33和第二中空管32之间的空腔形成连通所述混合管路8的第一混合子通道341，中空壳体35和第二中空管32之间的空腔形成连通所述主燃气管路4的主燃气通道，中空壳体35和旋流室36之间形成连通所述混合管路8的第二混合子通道342。

第一混合子通道341和第二混合子通道342构成混合气体流通的混合通道34。

中空壳体35、第一中空管33、第二中空管32和旋流室36，其出气端与燃烧室31连通，并且旋流室36在燃烧室31内形成高温低速回流的外侧旋流区，包含空气的混合气体可通过调节器分两路分别进入旋流室36形成的第二混合子通道342和直流室形成的第一混合子通道341，通过调节各子通道的比例达到调节火焰长度的目的，使炉膛温度分布合理。第一中空管33和第一混合子通道341的气体在燃烧室31形成中心回流区；第二中空管32的气体在燃烧室31形成煤气主流区。

焦炉煤气形成的中心焦炉煤气和高炉煤气形成的外圈高炉煤气形成分级燃料，混合气体通过中心风和最外环的风实现两级配风，此两级配风在燃烧室31的炉膛区域汇合后再与高炉煤气实现第三级混合燃烧。前两级配风可以保证充分混合，第三级配风可以保证完全燃烧；

由于中心空气流的存在，煤气射流和空气射流的接触边界大幅度增加，使得高温区温度和氧浓度有所下降，减少了氧化氮的生成量。

进一步地，燃烧器3的第一中空管33内可以设置电子点火器9和点火烧嘴，电子点火器9为自动点火，以高热值的焦炉煤气点燃高炉煤气的方式自动运行，电子点火器9和点火烧嘴可以保证在启动时自动点火和燃烧不稳定时助燃的需要。燃烧器3内还可以设置火焰检测器10，用于检测火焰大小。

其中，参阅图1，所述主燃气管路4包括主燃气主管路41和至少一个主燃气支管路42，所述主燃气主管路41沿高炉煤气流动方向的一端与各个所述主燃气支管路42连通，且所述主燃气主管路41上设置多个串联的第一电动阀411和第一流量传感器412，各个所述主燃气支管路42上设置主燃气阀门421。第一流量传感器412用于监测主燃气即高炉煤气的流量。

主燃气支管路42可设置一个，主燃气主管路41和主燃气支管路42连通；主燃气支管路42也可设置为并联的至少两个，主燃气主管路41沿高炉煤气流动方向的一端与并联的各个所述主燃气支管路42连通。

当设置主燃气支管路42为至少两路时，燃烧器3对应主燃气支管路42设置至少两个管路接口，以便主燃气支管路42和燃烧器3的主燃气通道连通。

其中多个串联的第一电动阀411可设置为两个第一电动阀411，其中一个第一电动阀411可设置为电动快切阀，具有保安全的作用；另一第一电动阀411可设置为电动调节阀，燃气系统运行时启用。各主燃气支管路42上设置的主燃气阀门421可设置为手动阀，用于检修。上述各阀门可设置为同时开启或关闭。

所述主燃气主管路41背离高炉煤气流动方向的一端还设置有第一阀门413，第一阀门413用于开启或关闭主燃气主管路41。

其中，所述点火管路5包括点火主管路51和并联的两个点火支管路52，所述点火主管路51沿焦炉煤气流动方向的一端与并联的两个点火支管路52连通，且所述点火主管路51上设置第二流量传感器511，各个所述点火支管路52上设置第二电动阀门521。第二流量传感器511用于监测点火煤气即焦炉煤气的流量。燃烧器3对应两个点火支管路52设置两个管路接口，以便两个点火支管路52和燃烧器3连通。

各点火支管路52上分别设置第二电动阀门521，其中一个点火支管路52上的第二电动阀门521可以设置为调节焦炉煤气用量，用于燃烧过程保火，另一点火支管路52上的第二电动阀门521可以设置为点火时候用于开启或关闭点火支管路52。

各个所述点火支管路52沿焦炉煤气流动方向的一端设置为软管522，软管522可插入至燃烧器3的点火通道或燃气锅炉2内，防止电子点火出现故障，具有紧急备用功能；如电子点火出现故障，可将软管522抽出，将软管522进行点火后，再插入至燃烧器3或燃气锅炉2内。

所述点火主管路51背离焦炉煤气流动方向的一端还设置有第二阀门512。第一阀门413用于开启或关闭点火主管路51。

其中，所述混合器1的进气端与所述燃气锅炉2的排气端之间可以通过循环管路6连通，所述循环管路6上沿所述燃气锅炉2排出的烟气流动的方向依次设置第三阀门61、负压引风机62和第一流量控制器63。作为一示例，第三阀门61可设置为蝶阀，可用于调节循环管路6中烟气的流量。负压引风机62将部分低温烟气由燃气锅炉2吸入负压引风机62入口，并于混合器1中与新鲜的空气混合后送入燃烧器3；因烟气吸热和稀释了空气中的氧浓度，可以使燃烧速度和燃气锅炉2内的温度降低，减少热力NOx。第一流量控制器63用于调控烟气流量。

其中，所述燃烧系统还包括与所述混合器1的进气端连接的空气管路7，所述空气管路7上设置空气引风机71。空气引风机71的出口端可设置为软连接，以此保证运行安全。

所述混合器1的排气端和所述燃烧器3之间通过混合管路8连接，所述混合管路8上设置第二流量控制器81和第三流量传感器82。第三流量传感器82用于监测混合气体的流量，第二流量控制器81用于调控混合气体的流量。

上述各实施例中燃烧室31的筒壁可采用耐火浇注料内衬，可起到很好的蓄热作用，增加燃烧器3稳焰能力。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃烧系统，其特征在于，包括：混合器(1)、燃气锅炉(2)和燃烧器(3)；

所述混合器(1)的进气端分别与外界空气和所述燃气锅炉(2)的排气端分别连通；

所述燃烧器(3)包括燃烧室(31)和进气端，所述燃烧室(31)延伸至所述燃气锅炉(2)内，所述燃烧器(3)的进气端连接有用于接收高炉煤气的主燃气管路(4)和用于接收焦炉煤气的点火管路(5)以及用于接收所述混合器(1)排出的混合气体的混合管路(8)。

2.如权利要求1所述的燃烧系统，其特征在于，所述燃烧器(3)包括与所述燃烧室(31)连通的连接部，所述连接部设有中空壳体(35)、套设于所述中空壳体(35)内的第一中空管(33)和第二中空管(32)以及套设于所述中空壳体(35)外的旋流室(36)，第一中空管(33)位于第二中空管(32)内，第一中空管(33)的管腔形成连通所述点火管路(5)的点火通道，第一中空管(33)和第二中空管(32)之间形成连通所述混合管路(8)的第一混合子通道(341)，中空壳体(35)和第二中空管(32)之间形成连通所述主燃气管路(4)的主燃气通道，中空壳体(35)和旋流室(36)之间形成连通所述混合管路(8)的第二混合子通道(342)。

3.如权利要求1所述的燃烧系统，其特征在于，所述主燃气管路(4)包括主燃气主管路(41)和至少一个主燃气支管路(42)，所述主燃气主管路(41)沿高炉煤气流动方向的一端与各个所述主燃气支管路(42)连通，且所述主燃气主管路(41)上设置多个串联的第一电动阀(411)和第一流量传感器(412)，各个所述主燃气支管路(42)上设置主燃气阀门(421)。

4.如权利要求3所述的燃烧系统，其特征在于，所述主燃气主管路(41)背离高炉煤气流动方向的一端还设置有第一阀门(413)。

5.如权利要求1所述的燃烧系统，其特征在于，所述点火管路(5)包括点火主管路(51)和并联的两个点火支管路(52)，所述点火主管路(51)沿焦炉煤气流动方向的一端与并联的两个点火支管路(52)连通，且所述点火主管路(51)上设置第二流量传感器(511)，各个所述点火支管路(52)上设置第二电动阀门(521)。

6.如权利要求5所述的燃烧系统，其特征在于，各个所述点火支管路(52)沿焦炉煤气流动方向的一端设置为软管(522)。

7.如权利要求5所述的燃烧系统，其特征在于，所述点火主管路(51)背离焦炉煤气流动方向的一端还设置有第二阀门(512)。

8.如权利要求1所述的燃烧系统，其特征在于，所述混合器(1)的进气端与所述燃气锅炉(2)的排气端之间通过循环管路(6)连通，所述循环管路(6)上沿所述燃气锅炉(2)排出的烟气流动的方向依次设置第三阀门(61)、负压引风机(62)和第一流量控制器(63)。

9.如权利要求1所述的燃烧系统，其特征在于，所述燃烧系统还包括与所述混合器(1)的进气端连接的空气管路(7)，所述空气管路(7)上设置空气引风机(71)。

10.如权利要求1所述的燃烧系统，其特征在于，所述混合管路(8)上设置第二流量控制器(81)和第三流量传感器(82)。

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