CN214536146U - 一种立式方体燃气锅炉的燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于锅炉燃烧设备技术领域，具体为一种立式方体燃气锅炉的燃烧装置，包括主燃烧器、分离燃烬风(SOFA)燃烧器，其中主燃烧器包括燃气枪、送风装置、点火装置、火检装置和调节风门，通过分离燃烬风(SOFA)燃烧器与主燃烧器出风方向的反切优化，减小了燃气锅炉主燃烧区域助燃风比例，使主燃烧区域处于还原性气氛，降低燃烧过程中氮氧化物的生成，另通过将主燃烧器燃气枪的主、支管组合配置，使火焰分散，减少热力型氮氧化物的生成，适于要求燃烧后氮氧化物含量低的立式方体燃气锅炉使用。

Description

一种立式方体燃气锅炉的燃烧装置

技术领域

本实用新型涉及锅炉燃烧设备技术领域，具体公开了一种立式方体燃气锅炉的燃烧装置。

背景技术

随着国家节能减排和“限煤”政策的推进，存在大量煤粉锅炉改造为燃气锅炉或新建工业尾气余热锅炉的需求，锅炉燃料包括天然气、工业煤气等。燃气锅炉燃烧装置不仅需要燃烧效率，而且需要保证锅炉的污染物排放达标。

传统的燃气锅炉炉膛为立式方体结构，采用前墙布置或前后墙布置旋流式燃气燃烧器的方式进行炉内燃烧，此种方式的优点是在炉宽方向的烟气温度和速度分布比较均匀，可使过热蒸汽温度偏差较小。但燃烧器数量较少，单个燃烧器热功率较大，热负荷比较集中，同时单个燃烧器供风多，出口即与燃气混合燃烧，导致锅炉烟气中的氮氧化物排放较高。

实用新型内容

为解决背景技术中列举的技术问题，本实用新型提供了一种立式方体燃气锅炉的燃烧装置。具体技术方案如下：

一种立式方体燃气锅炉的燃烧装置，包括布置于炉膛四角的主燃烧器、分离燃烬风燃烧器，分离燃烬风燃烧器布置于所述主燃烧器上方2～5米；

主燃烧器各出风口的几何中心线正切于炉膛中心直径为d的圆，其位于炉膛四角的出风能沿所述直径为d的圆的圆周旋转，d为炉膛对角线长度的5％-25％；

分离燃烬风燃烧器各出风口的几何中心线与所述主燃烧器出风口的几何中心线偏置角度8～22°，正切于炉膛中心直径为D的圆，且D为d的110％-150％，其位于炉膛四角的出风能沿所述直径为D的圆的圆周旋转，且旋向与所述绕直径为d的圆旋转的主燃烧器出风的旋向相反。

这种设计采用空气分级技术，助燃风按比例在炉膛垂直方向上进行整体分级，在主燃烧器上方设置一层或多层分离燃烬风(SOFA)，减小主燃烧区域助燃风比例，使主燃烧区域处于还原性气氛，降低氮氧化物的生成。

优选的，所述主燃烧器包括一次风装置、二次风装置和燃气枪，所述一次风装置、二次风装置在竖直方向上交替配置，且首尾均为二次风装置，所述一次风装置内均布置有燃气枪。

通过上述交替配风方式，燃烧更充分、稳定，解决了单个燃烧器热功率较大，热负荷比较集中的问题，也能有效的减少氮氧化物的生成。

优选的，燃气枪包括出风口内与所述一次风出风口轴线同轴的环形稳焰器、母管和从母管分出多股支管，所述母管位于所述稳焰器环内中心，所述支管位于所述稳焰器环外，围绕所述母管环形均匀布置，端部沿圆周同方向倾斜，燃气能通过稳焰器形成旋流。这样能使燃气枪出口火焰分散，减少热力型氮氧化物的生成。

为了更好地监控炉内的燃烧状况，优选的，所述最下层的一次风装置内设有点火气枪，在所述点火气枪附近设置有点火气枪火检，在所述燃气枪附近设置有燃气枪火检。

为了随时根据燃烧情况调节一、二次风的比例，以便获得最佳的除氮氧化物效果，优选的，所述一次风装置和二次风装置的进风口均设置有可调节进风量的风门。风门的设置可以方便地对空燃比进行优化，将一次风装置的风率控制在20％～30％内，二次风装置的风率控制在60％～70％内。

采用本实用新型的立式方体燃气锅炉的燃烧装置，会带来以下有益效果。

1.燃烧效率高。燃气燃烧充分，CO排放低，稳燃效果好，不会发生回火、脱火和熄火等现象。

2.低氮效果好，锅炉出口氮氧化物排放可以稳定在50mg/m3以下。

附图说明

图1表示本实用新型实施例中主燃烧器和分离燃烬风燃烧器配置示意的俯视图；

图2表示本实用新型实施例中主燃烧器和分离分离燃烬风燃烧器配置竖直方向示意图；

图3表示本实用新型实施例中一次风装置及燃气枪配置细节剖面图；

图中：1、主燃烧器；2、分离燃烬风(SOFA)燃烧器；3、一次风装置；4、二次风装置；5、燃气枪火检；6、点火气枪火检；7、点火气枪；8、燃气枪；9、支管；10、母管；11、稳焰器；12、风门

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及具体实施例对本实用新型进行描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于该实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1-图3，本实用新型的燃气锅炉低氮燃烧装置主要由主燃烧器1和分离燃烬风(SOFA)燃烧器2两部分组成。

分离燃烬风燃烧器2布置于所述主燃烧器1上方2～5米；主燃烧器1各出风口的几何中心线正切于炉膛中心直径为d的圆，出风沿所述直径为d的圆圆周旋转，d为炉膛对角线长度的10％；所述分离燃烬风燃烧器2各出风口的几何中心线与所述主燃烧器1出风口的几何中心线偏置角度15°，正切于炉膛中心直径为D的圆，D为炉膛对角线长度的13％，出风沿直径为D的假想圆圆周旋转，旋向与所述主燃烧器出风旋向相反。

一次风装置3和二次风装置4分别间隔布置在主燃烧器1中，燃气枪8布置在一次风装置3内，燃气枪8的端部分叉为母管10和多个支管9，稳焰器11由环形的轴流叶片组成，布置在燃气枪母管10的外侧，支管9按环形均匀布置在稳焰器11的外侧。母管10的端面开多个小孔，气枪支管9的端面上开多个小孔，端面倾斜一定角度，与稳焰器11气流旋向一致。点火气枪7布置在最下层一次风装置3中，点火气枪火检6布置在点火气枪附近，燃气枪火检5分别布置在各层燃气枪8附近，一次风装置3和二次风装置4上均装设有调节风门12。

燃烧器启动时，先由位于最下层一次风装置内的点火装置点燃点火气枪7，由点火火检6判定点火气枪7是否着火和燃烧，点火气枪7着火并在炉膛内形成一定温度的温度场后，加一次风进入燃气枪8。由主火检5判定燃气枪8是否着火和燃烧。

燃气通过燃气枪8在靠近一次风喷口前分别通过燃气枪母管10和燃气枪支管9进入炉膛。一部分热一次风通过一次风装置3在喷口前分为两股，一股直流进入炉膛，一股通过稳焰器11形成旋转气流进入炉膛。

另一部分热风经二次风装置4进入炉膛，提供燃气燃烧所需的大部分空气，形成主燃烧器区域的空气动力场，热风分别通过一次风装置3和二次风装置4在垂直方向上间隔分为多个部分，实现空气分级。

还有一部分空气由分离燃烬风(SOFA)燃烧器2进入炉膛，改变炉膛内的空燃比。为了更有利于减少氮氧化物的排放，操作工可通过调节风门12对空燃比进行优化，使一次风装置的风率在20％～30％内，二次风装置的风率在60％～70％内。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种立式方体燃气锅炉的燃烧装置，包括布置于炉膛四角的主燃烧器、分离燃烬风燃烧器，其特征为：所述分离燃烬风燃烧器布置于所述主燃烧器上方2～5米；

所述主燃烧器各出风口的几何中心线正切于炉膛中心直径为d的圆，其位于炉膛四角的出风能沿所述直径为d的圆的圆周旋转，d为炉膛对角线长度的5％-25％；

所述分离燃烬风燃烧器各出风口的几何中心线与所述主燃烧器出风口的几何中心线偏置角度8～22°，正切于炉膛中心直径为D的圆，且D为d的110％-150％，其位于炉膛四角的出风能沿所述直径为D的圆的圆周旋转，且旋向与所述绕直径为d的圆旋转的主燃烧器出风的旋向相反。

2.如权利要求1所述的一种立式方体燃气锅炉的燃烧装置，其特征为：所述主燃烧器包括一次风装置、二次风装置和燃气枪，所述一次风装置、二次风装置在竖直方向上交替配置，且首尾均为所述二次风装置，所述一次风装置内均布置有燃气枪。

3.如权利要求2所述的一种立式方体燃气锅炉的燃烧装置，其特征为：燃气枪包括出风口内与所述一次风出风口轴线同轴的环形稳焰器、母管和从母管分出多股支管，所述母管位于所述稳焰器环内中心，所述支管位于所述稳焰器环外，围绕所述母管环形均匀布置，端部沿圆周同方向倾斜，燃气能通过稳焰器形成旋流。

4.如权利要求2所述的一种立式方体燃气锅炉的燃烧装置，其特征为：所述最下层的一次风装置内设有点火气枪，在所述点火气枪附近设置有点火气枪火检，在所述燃气枪附近设置有燃气枪火检。

5.如权利要求2-4中任一项所述的一种立式方体燃气锅炉的燃烧装置，其特征为：所述一次风装置和二次风装置的进风口均设置有可调节进风量的风门。

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