CN217636841U - 低氮燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低氮燃烧装置。一种低氮燃烧装置，包括窑炉和用于输送燃气的主燃气管道，所述主燃气管道上设置有多个支燃气管道，所述主燃气管道上还设置有能够降低主燃气管道内压力的调压阀组；所述窑炉上设置有低氮燃烧器，所述支燃气管道能够向低氮燃烧器提供燃气，所述窑炉的外部设置有控制系统，所述控制系统包括点火系统、火焰调节系统、火焰监控系统，所述点火系统、火焰调节系统、火焰监控系统均连接有中控模块。本实用新型以实现低氮燃烧，减少氮氧化物的排放量，降低能耗成本。

Description

低氮燃烧装置

技术领域

本实用新型涉及节能减排技术领域，尤其涉及低氮燃烧装置。

背景技术

常用轻烧镁窑炉基本上是用煤气发生炉制气进行烧制镁矿石，烧制镁矿石过程中会产生一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、粉尘等有害物质，尤其是在煤气发生炉填煤过程中，会产生大量一氧化碳，如果空间较为密闭，一氧化碳不容易扩散，很容易让工人一氧化碳中毒。

针对现有轻烧镁窑炉在烧制镁矿石过程中存在的问题，研究一种新的轻烧窑的低氮燃烧方法和系统，对于实现低氮燃烧，减少氮氧化物的排放量，降低能耗成本，对于工业节能减排具有重要的研究意义。

实用新型内容

本实用新型公开了一种低氮燃烧装置，以实现低氮燃烧，减少氮氧化物的排放量，降低能耗成本。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种低氮燃烧装置，包括窑炉和用于输送燃气的主燃气管道，所述主燃气管道上设置有多个支燃气管道，所述主燃气管道上还设置有能够降低主燃气管道内压力的调压阀组；所述窑炉上设置有低氮燃烧器，所述支燃气管道能够向低氮燃烧器提供燃气，所述窑炉的外部设置有控制系统，所述控制系统包括点火系统、火焰调节系统、火焰监控系统，所述点火系统、火焰调节系统、火焰监控系统均连接有中控模块。

进一步地，所述点火系统包括高压电源、点火控制箱、点火针，所述高压电源和点火控制箱电连接，所述点火控制箱向点火针提供高压电。

进一步地，所述火焰调节系统包括变频风机，所述变频风机的出风口处设置有通风管道，所述通风管道的出风口朝向低氮燃烧器，所述通风管道上设置有风量调节阀和比例调节阀，所述风量调节阀设置于靠近变频风机的一侧。

进一步地，所述火焰监控系统包括小火控制模块、大火控制模块和火焰探测模块，所述火焰探测模块能够检测窑炉内的火焰，所述大火控制模块的开启速度小于小火控制模块的开启速度；所述支燃气管道靠近低氮燃烧器的一侧并联有大通量燃气管和小通量燃气管，所述大火控制模块设置于大通量燃气管上，所述小火控制模块设置于小通量燃气管上。

进一步地，所述小火控制模块包括小火稳压阀、小火精调阀、小火电磁阀，所述小火精调阀设置于小火稳压阀和小火电磁阀之间，所述小火电磁阀设置于靠近低氮燃烧器的一侧，所述小火电磁阀和中控模块电连接。

进一步地，所述大火控制模块包括大火稳压阀和电动慢开阀，所述电动慢开阀设置于靠近低氮燃烧器的一侧，所述电动慢开阀和中控模块电连接。

进一步地，所述支燃气管道上设置有过滤器，所述过滤器设置于靠近低氮燃烧器的一侧；

和\或所述支燃气管道上设置有分支球阀。

进一步地，所述主燃气管道上设置有警报装置，所述警报装置包括可燃气体探测器和报警器控制箱以及电磁切断阀，所述报警器控制箱和可燃气体探测器电连接，所述报警器控制箱和电磁切断阀电连接。

本实用新型低氮燃烧装置的有益效果：

1、不用改变原有轻烧窑炉的结构，只需经原有煤气发生炉的燃烧器拆下，安装上低氮燃烧器，通过低氮燃烧器和控制系统之间的配合，实现对用窑炉制气进行烧制镁矿石，以实现低氮燃烧，减少氮氧化物的排放量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型公开的一种低氮燃烧装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型公开的一种低氮燃烧装置中调压阀组、主燃气管道之间的连接关系示意图；

图3为本实用新型公开的一种低氮燃烧装置中主燃气管道、支燃气管道、警报装置、控制系统、窑炉之间的连接关系示意图；

图4为本实用新型公开的一种低氮燃烧装置中主燃气管道、支燃气管道、控制系统、窑炉之间的连接关系示意图。

图中：11、主燃气管道；12、支燃气管道；121、大通量燃气管；122、小通量燃气管；2、窑炉；3、低氮燃烧器；4、调压阀组；41、分压管道；42、带超压切断调压器；5、警报装置；51、电磁切断阀；52、可燃气体探测器； 53、报警器控制箱；6、控制系统；61、点火系统；611、高压电源；612、点火控制箱；613、点火针；62、火焰调节系统；621、变频风机；622、风量调节阀；623、比例调节阀；63、火焰监控系统；631、小火控制模块；6311、小火稳压阀；6312、小火精调阀；6313、小火电磁阀；632、大火控制模块； 6321、大火稳压阀；6322、电动慢开阀；633、火焰探测模块；6331、温感探头；6332、火焰探测器；634、PLC控制柜；7、分支球阀；8、过滤器；91、通风管道；92、引压管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图1-4，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

一种低氮燃烧装置，主要用于轻烧镁窑炉煤改燃气中。参照图1，一种低氮燃烧装置包括主燃气管道11、支燃气管道12、窑炉2以及安装在窑炉2 上的低氮燃烧器3，其中主燃气管道11的进气端设置有调压阀组4和警报装置5，调压阀组4设置于靠近主燃气管道11进气端的一侧。支燃气管道12 为多个，多个支燃气管道12均和主燃气管道11连通；支燃气管道12上设置有控制系统6。

参照图1，窑炉2为低氮燃烧炉，窑炉2温度控制在950-1150℃之间，将温度上限设定在1150℃。根据煤改气之前原有煤气燃烧器的数量，在窑炉 2上安装相同数量的低氮燃烧器3，每个支燃气管道12能够对应给一个低氮燃烧器3输送燃气。每个支燃气管道12上均连通有一个大通量燃气管121和一个小通量燃气管122，大通量燃气管121和小通量燃气管122并联在支燃气管道12上，大通量燃气管121的出气端和小通量燃气管122的出气端均和低氮燃烧器3连通，进而向低氮燃烧器3提供燃气。

参照图1，支燃气管道12上还设置有分支球阀7和过滤器8，分支球阀 7安装于靠近主燃气管道11的一侧，过滤器8能够过滤支燃气管道12中杂质，防止杂质进入大通量燃气管121和小通量燃气管122，避免导致大通量燃气管121和小通量燃气管122内压力不稳。

结合图1和图2，调压阀组4包括多个分压管道41，多个分压管道41均和主燃气管道11连通，本申请以两个分压管道41为例，两个分压管道41并联，分压管道41的中部安装有带超压切断调压器42，位于带超压切断调压器42靠近主燃气管道11进气端一侧的分压管道41管径等于100mm，带超压切断调压器42另一侧分压管道41的内径管径为200mm。调压阀组4为界，位于调压阀组4出气端一侧的主燃气管道11管径为219mm，管壁厚6.4mm。

结合图1和图3，警报装置5为多个，多个警报装置5于主燃气管道11 上等间距设置。警报装置5包括固设于主燃气管道11上的电磁切断阀51和可燃气体探测器52以及报警器控制箱53，可燃气体探测器52主要用于检测主燃气管道11附近空气中的燃气含量，可燃气体探测器52和报警器控制箱 53通过电线连接，由报警器控制箱53控制电磁切断阀51关闭，一旦关闭需要手动开启；当可燃气体探测器52检测到燃气泄漏时，达到爆炸下限设定值报警器控制箱53控制电磁切断阀51关闭，切断燃气供应，保障用气安全。

结合图3和图4，控制系统6包括点火系统61、火焰调节系统62、火焰监控系统63以及中控模块。每个支燃气管道12上对应安装有一个点火系统61、一个火焰调节系统62、一个火焰监控系统63，中控模块通过PLC控制柜634分别与多个点火系统61、多个火焰调节系统62以及多个火焰监控系统63控制连接。

结合图3和图4，点火系统61包括高压电源611、点火控制箱612和点火针613，点火控制箱612设置于窑炉2的外部，点火控制箱612和高压电源611采用电线连接，点火针613和点火控制箱612通过高压电线连接，点火控制箱612内安装有高压变压器，点火控制箱612能够在点火针613点火时提供几千伏电压，进而将窑炉2内的燃气点燃；点火控制箱612和PLC控制柜634采用电线连接，便于控制控制点火针613点火。

结合图3和图4，火焰调节系统62包括变频风机621和风量调节阀622 以及比例调节阀623。变频风机621设置于窑炉2的外部，变频风机621的出风口处对准低氮燃烧器3，PLC控制柜634通过变频控制器和变频风机621 电连接，便于PLC控制柜634控制变频风机621的转速和风量。

结合图3和图4，变频风机621的出风口处连通有通风管道91，风量调节阀622安装于通风管道91上，开启风量调节阀622调节风量大小，将风量大小与燃气比例调节最佳状态，之后将风量调节阀622锁定，由变频风机621 控制整体风量大小。比例调节阀623安装于大通量燃气管121上，比例调节阀623上固设有引压管92，引压管92和通风管道91连通，且引压管92和通风管道91的连通处位于风量调节阀622和低氮燃烧器3之间。

结合图3和图4，火焰监控系统63包括小火控制模块631、大火控制模块632和火焰探测模块633，小火控制模块631、大火控制模块632并联。

结合图3和图4，火焰探测模块633包括温感探头6331和火焰探测器6332，温感探头6331安装于低氮燃烧器3的外部，温感探头6331和PLC控制柜634 采用电线连接，使得温感探头6331能够探测窑炉2内温度，实时传回PLC 控制柜634。火焰探测器6332安装于低氮燃烧器3的内部，火焰探测器6332 和低氮燃烧器3设置为一体，火焰探测器6332能够探测窑炉2内的火焰，火焰探测器6332和PLC控制柜634采用电线连接，当达到设定上限温度后， PLC控制柜634控制大火电动慢开阀6322和风机变频器，减少燃气和风量供应，将温度保持在1100℃左右，减少燃气消耗量。同时在点火后，如火焰熄灭，火焰探测器6332能够将信号反馈至PLC控制柜634，PLC控制柜634 控制大火控制模块632和小火控制模块631关闭，停止燃气供应。同时关闭变频风机621，启动熄火报警，提醒工作人员窑炉2已经熄火。

结合图3和图4，小火控制模块631安装于小通量燃气管122上，小火控制模块631包括小火稳压阀6311、小火精调阀6312、小火电磁阀6313，小火精调阀6312位于小火稳压阀6311和小火电磁阀6313之间，小火电磁阀 6313位于靠近低氮燃烧器3的一侧，且小火电磁阀6313和PLC控制柜634 采用电线连接。

结合图3和图4，大火控制模块632包括大火稳压阀6321和电动慢开阀 6322，电动慢开阀6322设置于靠近低氮燃烧器3的一侧，电动慢开阀6322 和PLC控制柜634采用电线连接，电动慢开阀6322位于比例调节阀623和大火稳压阀6321之间，通过电动慢开阀6322和比例调节阀623相互配合，实现风压控制燃气量大小，进一步精确调整燃气与风量比，使燃气与风的配比更加合理稳定，燃气燃烧更充分，在低氮燃烧器3的充分燃烧下，产生的氮氧化物比较少，控制在合理范围之内。

本申请实施例一种低氮燃烧装置的施工方法为：

S1：拆除原有煤气燃烧器和煤气发生炉，用低氮燃烧器3替换原煤气燃烧器，低氮燃烧器3的数量和煤气燃烧器的数量相等，将原煤气发生炉作为窑炉2；

S2：根据原有轻烧窑炉2用煤量和成品产量的设计低氮燃烧装置的整体结构设计图，然后根据设计图安装主燃气管道11、支燃气管道12，安装顺序依次为：分支球阀7、过滤器8、大火稳压阀6321、电动慢开阀6322、比例调节阀623、小火稳压阀6311、小火精调阀6312、小火电磁阀6313、安装低氮燃烧器3、点火针613和火焰探测器6332与低氮燃烧器3为一体，安装温感探头6331，安装变频风机621和风量调节阀622及配套引压管92，安装 PLC控制柜634和变频控制器以及控制线路；随后安装可燃气体探测器52 和报警器控制箱53及线路，进而构成低氮燃烧装置；

S3：对安装后低氮燃烧装置进行压力试验，主燃气管道11调压阀组4中调压器入口压力0.2-0.4MPa之间，出口压力50-80KPa之间，低氮燃烧器3 前稳压阀静态压力在8-10KPa；

S4：压力试验合格后，向低氮燃烧装置中通入燃气，用燃气替换原管道中的煤气；

S5：燃气替换完成后，进行点火测试，

测试点火针613，点火针613打火正常后，通过变频风机621吹扫，点火针613打火，小火电磁阀6313开启通燃气，小火点燃，通过小火稳压阀 6311控制燃气压力，小火精调阀6312控制燃气流量和风量达到最佳状态，调试小火燃气压力，熄火；再次通过点火针613打火，小火点燃后，大火在设定延迟时间后电动慢开阀6322缓慢开启，电动慢开阀6322开启后，通燃气，大火点燃，调试大火稳压阀6321动态压力和风机风量，达到最佳状态；

测试火焰探测器6332，点火后人为将燃气关闭，测试火焰探测器6332 在没有火焰后，是否能够自动关闭大火慢开阀和小火电磁阀6313，并发出报警声音；

对整个低氮燃烧装置进行调试，达到最佳的燃烧状态和最佳的生产状态。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种低氮燃烧装置，其特征在于，包括窑炉(2)和用于输送燃气的主燃气管道(11)，所述主燃气管道(11)上设置有多个支燃气管道(12)，所述主燃气管道(11)上还设置有能够降低主燃气管道(11)内压力的调压阀组(4)；所述窑炉(2)上设置有低氮燃烧器(3)，所述支燃气管道(12)能够向低氮燃烧器(3)提供燃气，所述窑炉(2)的外部设置有控制系统(6)，所述控制系统(6)包括点火系统(61)、火焰调节系统(62)、火焰监控系统(63)，所述点火系统(61)、火焰调节系统(62)、火焰监控系统(63)均连接有中控模块。

2.根据权利要求1所述的低氮燃烧装置，其特征在于，所述点火系统(61)包括高压电源(611)、点火控制箱(612)、点火针(613)，所述高压电源(611)和点火控制箱(612)电连接，所述点火控制箱(612)向点火针(613)提供高压电。

3.根据权利要求1所述的低氮燃烧装置，其特征在于，所述火焰调节系统(62)包括变频风机(621)，所述变频风机(621)的出风口处设置有通风管道(91)，所述通风管道(91)的出风口朝向低氮燃烧器(3)，所述通风管道(91)上设置有风量调节阀(622)和比例调节阀(623)，所述风量调节阀(622)设置于靠近变频风机(621)的一侧。

4.根据权利要求1所述的低氮燃烧装置，其特征在于，所述火焰监控系统(63)包括小火控制模块(631)、大火控制模块(632)和火焰探测模块(633)，所述火焰探测模块(633)能够检测窑炉(2)内的火焰，所述大火控制模块(632)的开启速度小于小火控制模块(631)的开启速度；所述支燃气管道(12)靠近低氮燃烧器(3)的一侧并联有大通量燃气管(121)和小通量燃气管(122)；所述大火控制模块(632)设置于大通量燃气管(121)上，所述小火控制模块(631)设置于小通量燃气管(122)上。

5.根据权利要求4所述的低氮燃烧装置，其特征在于，所述小火控制模块(631)包括小火稳压阀(6311)、小火精调阀(6312)、小火电磁阀(6313)，所述小火精调阀(6312)设置于小火稳压阀(6311)和小火电磁阀(6313)之间，所述小火电磁阀(6313)设置于靠近低氮燃烧器(3)的一侧，所述小火电磁阀(6313)和中控模块电连接。

6.根据权利要求4所述的低氮燃烧装置，其特征在于，所述大火控制模块(632)包括大火稳压阀(6321)和电动慢开阀(6322)，所述电动慢开阀(6322)设置于靠近低氮燃烧器(3)的一侧，所述电动慢开阀(6322)和中控模块电连接。

7.根据权利要求1所述的低氮燃烧装置，其特征在于，所述支燃气管道(12)上设置有过滤器(8)，所述过滤器(8)设置于靠近低氮燃烧器(3)的一侧；

和\或所述支燃气管道(12)上设置有分支球阀(7)。

8.根据权利要求1所述的低氮燃烧装置，其特征在于，所述主燃气管道(11)上设置有警报装置(5)，所述警报装置(5)包括可燃气体探测器(52)和报警器控制箱(53)以及电磁切断阀(51)，所述报警器控制箱(53)和可燃气体探测器(52)电连接，所述报警器控制箱(53)和电磁切断阀(51)电连接。

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