CN218064855U - 一种雾化水助燃高效燃烧系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种雾化水助燃高效燃烧系统，包括燃烧机、炉膛、空气预热器、喷枪、第一管道、第二管道，所述燃烧机连接有进气管道，所述进气管道内用于通入天然气，所述燃烧机的喷气口与炉膛的进口连通，所述炉膛的一侧设有烟筒，所述第一管道与第二管道相连接，所述第一管道用于引入水流，所述喷枪设置在第一管道与第二管道的连接处且所述喷枪的喷口朝向第二管道，所述第二管道与空气预热器连接且所述第二管道的传输末端与燃烧机对接，高湿度的空气和天然气燃烧，可降低燃烧温度，水分吸收了大量热量成过热水蒸汽，降低了火焰燃烧的总体温度，提高出口烟气的速度减少了高温区域的氧气与氮气的接触时间，从而有效的抑制氮氧化物的生成。
Description
技术领域
本实用新型涉及烧热设备技术领域，具体为一种雾化水助燃高效燃烧系统。
背景技术
当前在以天然气做燃料的低氮燃烧机已经广泛存在，低氮技术也已经相对成熟，但还有完善的空间。氮氧化物的存在形式主要有三种：热力型、燃料型、快速型，其中大部分为热力型氮氧化物，在外在条件不变的情况下，炉膛温度、燃料和空气的混合程序决定了氮氧化物排放值的高低。所以控制炉膛温度、燃料与空气混合后的充分燃烧就成了控制氮氧化物生成的关键。现有低氮燃烧的技术大致分为：
1，分级分区循环燃烧，采用中心燃烧和外围多枪嘴燃烧技术，形成多区域燃烧，并采用360度旋转气嘴和燃烧筒设计，烟气多路走向。提高外围气嘴的火焰出口速度，让外围的火焰包裹主火焰，降低高温区主火焰与氧气接触的机会，使主火焰对低温烟气的卷吸能力加强，平均火焰各区域的温度，降低局部高温，扩大了燃烧区域，降低氮氧化物的生成。
2，多级配风技术，燃烧空气分为根部风、一次风和二次风三部分，与燃气混合，在高温区贫氧燃烧，降低高温区的氮氧化物，在低温区形成富氧燃烧，最终达到燃烧平衡，降低氮氧化物的生成总量。
3，烟气再循环技术，炉外烟气再循环，将部分低温烟气直接送入炉内，或与空气(一次风或二次风)混合送入炉内，稀释了氧浓度，使燃烧速度和炉内温度降低，因而热力氮氧化物减少。
上述方案存在缺陷：1，高温区贫氧燃烧会造成燃料的浪费，天然气未充分燃烧会造成一氧化碳的生成增多，污染环境浪费能源；2，燃烧过程中低温区域和高温区域不好精细控制，对设备的控制要求很高且难以把控。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型涉及了一种雾化水助燃高效燃烧系统，该结构简单、可靠，有效解决了上述技术问题，适合推广使用，为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现：
一种雾化水助燃高效燃烧系统，包括燃烧机、炉膛、空气预热器、喷枪、第一管道、第二管道，所述燃烧机连接有进气管道，所述进气管道内用于通入天然气，所述燃烧机的喷气口与炉膛的进口连通，所述炉膛的一侧设有烟筒，所述第一管道与第二管道相连接，所述第一管道用于引入水流，所述喷枪设置在第一管道与第二管道的连接处且所述喷枪的喷口朝向第二管道，所述第二管道与空气预热器连接且所述第二管道的传输末端与燃烧机对接。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：还包括换热机构，所述第一管道与换热机构连接，所述换热机构用于与烟筒配合加热自第一管道内通过的水流。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述换热机构为管式换热器。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：还包括计量泵，所述第一管道的输入端与计量泵连接。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：还包括风机，所述第二管道的输入端与风机连接。
本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：高湿度的空气和天然气燃烧，可降低燃烧温度，水分吸收了大量热量成过热水蒸汽，降低了火焰燃烧的总体温度，提高出口烟气的速度减少了高温区域的氧气与氮气的接触时间，从而有效的抑制氮氧化物的生成。此外还可以提高燃料效率，喷枪内的水可以提前使用高温烟气加热至90-100摄氏度，增加回收热量的总量，且利用了水雾燃烧原理，水雾化后形成极小的水分子，进入燃烧设备中，在其内部高温高压下与燃料产生反应，提高燃料效率，水分子和天然气混合燃烧更加充分，在释放相同能量的情话下可节约3％-5％左右的天然气。
附图说明
图1是整体结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“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1所示的方向或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或原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实用新型的限制。
在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。
现有底氮燃烧方案存在缺陷：1，高温区贫氧燃烧会造成燃料的浪费，天然气未充分燃烧会造成一氧化碳的生成增多，污染环境浪费能源；2，燃烧过程中低温区域和高温区域不好精细控制，对设备的控制要求很高且难以把控。为了解决上述技术问题，如图1所示，本实用新型涉及了一种雾化水助燃高效燃烧系统，包括燃烧机1、炉膛2、空气预热器3、喷枪4、第一管道5、第二管道6，所述燃烧机1连接有进气管道7，所述进气管道7内用于通入天然气，进气管道7上设有燃气调节阀8以控制流速，所述燃烧机1的喷气口与炉膛2的进口连通，所述炉膛2的一侧设有烟筒9，燃烧机1燃烧产生燃气通入炉膛2中，所述第一管道5与第二管道6相连接，所述第一管道5用于引入水流，所述喷枪为雾化喷枪，所述喷枪4设置在第一管道5与第二管道6的连接处且所述喷枪4的喷口朝向第二管道6，水流导入后经喷枪4后以水雾形式喷入第二管道6，所述第二管道6的输入端与风机12连接，通过风机12可以将空气引入，所述第二管道6与空气预热器3连接且所述第二管道6的传输末端则与燃烧机1对接，空气预热器3通过烟筒9的烟气将进入锅炉前的空气预热到一定温度，第二管道6传导经过空气预热器3加热的助燃风，第二管道6内的热风与水雾混合后送入燃烧机1进行助燃。
本系统主要是在当前低氮燃烧技术基础上在燃烧机1的助燃风里面加入雾化水汽，不影响天然气燃烧的条件下用水来做助燃剂和吸热剂，利用雾化燃烧原理使燃料燃烧的效率提高，减少能源的浪费，且水的比热容比较大，可以在燃烧过程中吸收大量的热降低燃烧的总体温度并生成过热蒸汽，过热蒸汽具备一定的动能间接也会提高燃烧机1火焰的速度，减少了高温火焰与氧气接触的时间，从而降低氮氧化物的生成。
本实施例中进一步优选的，还包括换热机构，所述第一管道5与换热机构连接，所述换热机构用于与烟筒9配合加热自第一管道5内通过的水流，优选地，所述换热机构为管式换热器10，利用烟筒9中的烟气余热对水进行加热，提高热利用效率，增加回收热量的总量。
本实施例中进一步优选的，还包括计量泵，所述第一管道5的输入端与计量泵11连接，通过计量泵11进行输送可以精准、稳定的调节流量，此外在脱硝工艺中，可以直接在烟气管道系统中用计量泵11直接加入尿素颗粒，由于烟气内具有分散均匀的高温水蒸汽，尿素颗粒会在高温条件下裂解为氨气，从而可用于脱硝工艺加热和制氨气，减少脱硝工艺之中喷枪内的尿素溶液结晶堵塞管道的问题。
值得注意的是，本实用新型专利申请涉及的喷头、燃烧机、风机、计量泵、管式换热器、空气预热器等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本实用新型专利的发明点所在，本实用新型专利不做进一步具体展开详述。
上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：所属技术领域的技术人员凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种雾化水助燃高效燃烧系统，其特征在于：包括燃烧机、炉膛、空气预热器、喷枪、第一管道、第二管道，所述燃烧机连接有进气管道，所述进气管道内用于通入天然气，所述燃烧机的喷气口与炉膛的进口连通，所述炉膛的一侧设有烟筒，所述第一管道与第二管道相连接，所述第一管道用于引入水流，所述喷枪设置在第一管道与第二管道的连接处且所述喷枪的喷口朝向第二管道，所述第二管道与空气预热器连接且所述第二管道的传输末端与燃烧机对接。
2.根据权利要求1所述的一种雾化水助燃高效燃烧系统，其特征在于：还包括换热机构，所述第一管道与换热机构连接，所述换热机构用于与烟筒配合加热自第一管道内通过的水流。
3.根据权利要求2所述的一种雾化水助燃高效燃烧系统，其特征在于：所述换热机构为管式换热器。
4.根据权利要求1所述的一种雾化水助燃高效燃烧系统，其特征在于：还包括计量泵，所述第一管道的输入端与计量泵连接。
5.根据权利要求1所述的一种雾化水助燃高效燃烧系统，其特征在于：还包括风机，所述第二管道的输入端与风机连接。
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