全文摘要
本实用新型公开一种烟气内循环的低氮燃烧装置，涉及清洁燃烧技术领域。低氮燃烧装置包括：喉口，其内设有流动的助燃空气；内循环组件，其与喉口连接且设于喉口的后方，内循环组件设有第一出口、第二出口和进口，第一出口位于喉口的后方，第二出口与炉膛相对，进口位于第一出口和第二出口的外侧且与炉膛相对；内循环组件的横截面积比喉口的横截面积小，助燃空气依次流经喉口、第一出口和第二出口，内循环烟气依次流经进口、第一出口和第二出口，助燃空气和内循环烟气在第一出口和第二出口之间混合。仅仅通过在喉口的后方设置内循环组件，且使内循环组件的横截面积比喉口的横截面积小，实现了助燃空气和内循环烟气在第一出口和第二出口之间混合。
主设计要求
1.一种烟气内循环的低氮燃烧装置，其特征在于，包括：喉口(1)，其内设有流动的助燃空气；内循环组件(2)，其与所述喉口(1)连接且设于所述喉口(1)的后方，所述内循环组件(2)设有第一出口(21)、第二出口(22)和进口(23)，所述第一出口(21)位于所述喉口(1)的后方，所述第二出口(22)与炉膛相对，所述进口(23)位于所述第一出口(21)和所述第二出口(22)的外侧且与所述炉膛相对；所述内循环组件(2)的横截面积比所述喉口(1)的横截面积小，所述助燃空气依次流经所述喉口(1)、所述第一出口(21)和所述第二出口(22)，内循环烟气依次流经所述进口(23)、所述第一出口(21)和所述第二出口(22)，所述助燃空气和所述内循环烟气在所述第一出口(21)和所述第二出口(22)之间混合。
设计方案
1.一种烟气内循环的低氮燃烧装置，其特征在于，包括：
喉口(1)，其内设有流动的助燃空气；
内循环组件(2)，其与所述喉口(1)连接且设于所述喉口(1)的后方，所述内循环组件(2)设有第一出口(21)、第二出口(22)和进口(23)，所述第一出口(21)位于所述喉口(1)的后方，所述第二出口(22)与炉膛相对，所述进口(23)位于所述第一出口(21)和所述第二出口(22)的外侧且与所述炉膛相对；
所述内循环组件(2)的横截面积比所述喉口(1)的横截面积小，所述助燃空气依次流经所述喉口(1)、所述第一出口(21)和所述第二出口(22)，内循环烟气依次流经所述进口(23)、所述第一出口(21)和所述第二出口(22)，所述助燃空气和所述内循环烟气在所述第一出口(21)和所述第二出口(22)之间混合。
2.根据权利要求1所述的烟气内循环的低氮燃烧装置，其特征在于，所述第一出口(21)的开口方向与所述助燃空气的流动方向一致。
3.根据权利要求1所述的烟气内循环的低氮燃烧装置，其特征在于，所述第一出口(21)形成的截面的横截面积小于所述第二出口(22)形成的截面的横截面积，所述第二出口(22)形成的截面的横截面积小于所述喉口(1)的出口的横截面积。
4.根据权利要求3所述的烟气内循环的低氮燃烧装置，其特征在于，还包括设于所述第二出口(22)内部的稳燃器(3)。
5.根据权利要求4所述的烟气内循环的低氮燃烧装置，其特征在于，还包括燃气枪(4)，所述燃气枪(4)能够依次穿设于所述喉口(1)、所述内循环组件(2)和所述稳燃器(3)的内部或外部。
6.根据权利要求4所述的烟气内循环的低氮燃烧装置，其特征在于，所述稳燃器(3)的横截面积大于所述第一出口(21)形成的截面的横截面积。
7.根据权利要求5所述的烟气内循环的低氮燃烧装置，其特征在于，所述燃气枪(4)内设有供给燃气的燃气通道(41)，末端设有燃气喷头(42)，所述燃气喷头(42)与所述炉膛相对。
8.根据权利要求1所述的烟气内循环的低氮燃烧装置，其特征在于，所述内循环组件(2)包括第一件(24)和第二件(25)，所述第一件(24)和所述喉口(1)连接，所述第二件(25)与所述第一件(24)之间形成所述内循环烟气的烟气通道(26)，所述烟气通道(26)分别连通所述进口(23)和所述第一出口(21)。
9.根据权利要求8所述的烟气内循环的低氮燃烧装置，其特征在于，所述第一件(24)沿所述助燃空气流动方向的截面直径逐渐减小。
10.根据权利要求8所述的烟气内循环的低氮燃烧装置，其特征在于，所述烟气通道(26)沿所述内循环烟气流动方向的截面直径逐渐减小。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及清洁燃烧技术领域，尤其涉及一种烟气内循环的低氮燃烧装置。
背景技术
燃料燃烧不可避免地会生成氮氧化物，减少氮氧化物向大气中的排放，主要有两种方式：低氮燃烧和尾部脱硝。低氮燃烧是在燃料燃烧过程中减少NOX<\/sub>的生成，进而降低向大气中排放的NOX<\/sub>浓度；低氮燃烧具有前期投资小、改造范围小和近零运行成本的等特点。尾部脱硝是NOX<\/sub>已经生成，采用还原剂还原已经生成的NOX<\/sub>，进而降低向大气中排放的NOX<\/sub>浓度，目前多用SCR和SNCR；尾部脱硝具有前期投资大、运行费用高、还会产生一定的副作用。
目前对于天然气燃料，采用低氮燃烧器+烟气外循环的技术路线，能将NOX<\/sub>的排放降低至30mg\/Nm3<\/sup>，达到目前最严格的环境标准排放要求。烟气再循环技术即从锅炉尾部烟道上抽取部分烟气(低温段)与助燃空气混合后再送进炉膛燃烧，因其可降低燃烧温度和含氧量，可大大降低NOX<\/sub>的排放。但随着应用时间的推移，在实践中逐渐发现了其美中不足之处：其一是由于参与外循环的低温烟气需要从锅炉尾部引出，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；其二是由于温差较大，容易生成冷凝水，影响热效率。
因此，目前亟待需要一种烟气内循环的低氮燃烧装置来解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种烟气内循环的低氮燃烧装置，以解决现有低氮燃烧装置结构复杂且应用成本高的问题。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种烟气内循环的低氮燃烧装置，包括：
喉口，其内设有流动的助燃空气；
内循环组件，其与所述喉口连接且设于所述喉口的后方，所述内循环组件设有第一出口、第二出口和进口，所述第一出口位于所述喉口的后方，所述第二出口与炉膛相对，所述进口位于所述第一出口和所述第二出口的外侧且与所述炉膛相对；
所述内循环组件的横截面积比所述喉口的横截面积小，所述助燃空气依次流经所述喉口、所述第一出口和所述第二出口，内循环烟气依次流经所述进口、所述第一出口和所述第二出口，所述助燃空气和所述内循环烟气在所述第一出口和所述第二出口之间混合。
作为优选，所述第一出口的开口方向与所述助燃空气的流动方向一致。
作为优选，所述第一出口形成的截面的横截面积小于所述第二出口形成的截面的横截面积，所述第二出口形成的截面的横截面积小于所述喉口的出口的横截面积。
作为优选，还包括设于所述第二出口内部的稳燃器。
作为优选，还包括燃气枪，所述燃气枪能够依次穿设于所述喉口、所述内循环组件和所述稳燃器的内部或外部。
作为优选，所述稳燃器的横截面积大于所述第一出口形成的截面的横截面积。
作为优选，所述燃气枪内设有供给燃气的燃气通道，末端设有燃气喷头，所述燃气喷头与所述炉膛相对。
作为优选，所述内循环组件包括第一件和第二件，所述第一件和所述喉口连接，所述第二件与所述第一件之间形成所述内循环烟气的烟气通道，所述烟气通道分别连通所述进口和所述第一出口。
作为优选，所述第一件沿所述助燃空气流动方向的截面直径逐渐减小。
作为优选，所述烟气通道沿所述内循环烟气流动方向的截面直径逐渐减小。
本实用新型的有益效果：
本实用新型仅通过在喉口的后方设置内循环组件，且使内循环组件的横截面积比喉口的横截面积小，增加空气流速与动压，从而在第一出口处营造出相对负压的氛围，炉膛中的烟气沿进口和第一出口进入内循环组件的内部并与助燃空气混合后，再经第二出口流出，实现了助燃空气和内循环烟气在第一出口和第二出口之间混合，如此可降低燃烧温度和含氧量，可大大降低NOX<\/sub>的排放，并解决了现有低氮燃烧装置结构复杂且应用成本高的问题。
附图说明
现将仅通过示例的方式，参考所附附图对本实用新型的实施方式进行描述，其中
图1是本实用新型提供的烟气内循环的低氮燃烧装置的结构示意图；
图2是图1中内循环组件的结构示意图。
图中：
1、喉口；3、稳燃器；
2、内循环组件；21、第一出口；22、第二出口；23、进口；24、第一件；25、第二件；26、烟气通道；
4、燃气枪；41、燃气通道；42、燃气喷头。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
如图1所示，其为本实用新型提供的烟气内循环的低氮燃烧装置的结构示意图，该低氮燃烧装置包括喉口1和位于喉口1后方的内循环组件2，喉口1内设有流动的助燃空气，助燃空气由喉口1流出后流入内循环组件2中。如图2所示，内循环组件2包括第一件24和第二件25，第一件24和第二件25之间形成用于内循环烟气流动的烟气通道26，烟气通道26的外侧设有与炉膛连通的进口23，内侧设有第一出口21和第二出口22，第一出口21位于喉口1的后方，第二出口22与炉膛相对，进口23、烟气通道26、第一出口21和第二出口22依次连通。
内循环组件2的横截面积比喉口1的横截面积小，助燃空气依次流经喉口1、第一出口21和第二出口22，内循环烟气依次流经进口23、第一出口21和第二出口22，助燃空气和内循环烟气在第一出口21和第二出口22之间混合。本实用新型仅通过在喉口1的后方设置内循环组件2，且使内循环组件2的横截面积比喉口1的横截面积小，增加空气流速，从而在第一出口21处营造出相对负压的氛围，炉膛中的烟气沿进口23和第一出口21进入内循环组件2的内部并与助燃空气混合后，再经第二出口22流出，实现了助燃空气和内循环烟气在第一出口21和第二出口22之间混合，如此可降低燃烧温度和含氧量，可大大降低NOX<\/sub>的排放，并解决了现有低氮燃烧装置结构复杂且应用成本高的问题。
具体地，第一出口21的开口方向与助燃空气的流动方向一致，如此可避免由第一出口21流出的内循环烟气非平行地与助燃空气混合，致使助燃空气的前进阻力增加。
具体地，第一出口21形成的截面的横截面积小于第二出口22形成的截面的横截面积，第二出口22形成的截面的横截面积小于喉口1的出口的横截面积。如此可使助燃空气与内循环烟气在第一出口21处的流速最大，之后流速降低，使二者混合程度更加充分，最后从第二出口22排出混合充分的低氧空气。
具体地，第二出口22内部还设有稳燃器3，从第一出口21后的混合气体通过稳燃器3后可以使喷射到炉膛的气体更加平稳，可进一步降低NOX<\/sub>的产生。稳燃器3起到稳定火焰和燃烧的作用，其类型可以是旋流器，也可以是平板式，本实用新型对其类型不进行限定。
具体地，低氮燃烧装置还包括燃气枪4，燃气枪4能够依次穿设于喉口1、内循环组件2和稳燃器3的内部或外部，图1中仅示出了燃气枪4设于外部的情况。燃气枪4内设有供给燃气的燃气通道41，末端设有燃气喷头42，燃气喷头42与炉膛相对。
具体地，稳燃器3的横截面积大于第一出口21形成的截面的横截面积，可使从第一出口21流出的混合空气主要向稳燃器3和第二出口22之间的空间流出。
具体地，内循环组件2包括第一件24和第二件25，第一件24和喉口1连接，第二件25与第一件24之间形成内循环烟气的烟气通道26，烟气通道26分别连通进口23和第一出口21。第一件24沿助燃空气流动方向的截面直径逐渐减小，烟气通道26沿内循环烟气流动方向的截面直径逐渐减小，如此可使助燃空气和内循环烟气的流速均增加，即在第一出口21处的流速均达到最大，使得二者的混合程度最好。可以理解的是，烟气通道26还可以是渐扩形(即沿内循环烟气流动方向的截面直径逐渐增大)，本实用新型对烟气通道26的截面直径不进行限定，但优选为截面直径逐渐减小。
上述烟气内循环的低氮燃烧装置的工作过程如下：
燃烧所需要的燃料从燃气枪4的燃气通道41中经燃气喷头42喷入炉膛，燃烧所需要的助燃空气经喉口1和内循环组件2喷入炉膛，当助燃空气流经内循环组件2时，助燃空气的流通面积逐渐减少，助燃空气的流速逐渐增大，即动压增大静压减小，流至第一出口21时助燃空气的流速增至最大，第一出口21处相对进口23为负压，高流速的助燃空气吸卷外部高温烟气，高温烟气通过内循环组件2的进口23、烟气通道26和第一出口21后与由喉口1流出的助燃空气混合，形成低氧量的空气烟气混合气。再经过稳燃器3后，遇到从燃气枪4喷入炉膛的燃气，进行低氧量燃烧，减少了燃料燃烧过程中氧气和氮气的结合机率，进而降低了热力型NOX<\/sub>的生成，同时也减少了氧气和燃料型化合物结合的机率，进而降低燃料型NOX<\/sub>的生成，故大大降低了燃料燃烧后的NOX<\/sub>排放。同时因该装置可实现烟气内循环，故可减少外部烟气再循环的使用量，减少外部烟气再循环带来的不利影响。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920007215.4
申请日:2019-01-03
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:31(上海)
授权编号:CN209386282U
授权时间:20190913
主分类号:F23C 9/00
专利分类号:F23C9/00
范畴分类:35B;
申请人:上海华之邦科技股份有限公司;华之邦（天津）科技有限公司
第一申请人:上海华之邦科技股份有限公司
申请人地址:200433 上海市杨浦区翔殷路128号11号楼A座202-10室
发明人:刘志军;徐志斌;张鑫;田莉勤;王秀学;徐正;岳小俊;韦能权;李秀敏;赵乾隆
第一发明人:刘志军
当前权利人:上海华之邦科技股份有限公司;常州净界环保科技有限公司
代理人:胡彬
代理机构:11332
代理机构编号:北京品源专利代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计