[实用新型]一种分级燃烧的低氮氧化物旋流燃烧器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种燃烧过程中控制氮氧化物（NO_x）的旋流燃烧器，特别是涉及一种分级燃烧的低氮氧化物旋流燃烧器。

背景技术

燃煤电厂锅炉排放的酸性污染气体主要包括SO_x、NO_x以及CO₂等。随着我国经济技术的发展和环保要求的提高，对燃煤电站锅炉的NO_x排放进行有效的控制，不仅具有显著的环境效益，而且也具有重大的经济效益和社会效益，是目前亟待解决的环境问题之一。

从技术和经济角度考虑，低NO_x燃烧技术一直是应用最广泛的控制燃煤锅炉NO_x的排放措施，即便是为了满足排放标准不得不使用投资和运行成本巨大的燃烧后烟气脱硝技术，仍须采用低NO_x燃烧技术来降低烟气净化装置入口的NO_x浓度，从而达到节省运行费用的目的。

现有的低NO_x燃烧技术主要包括：低过量空气燃烧技术、空气分级燃烧技术、燃料分级燃烧技术、烟气再循环技术、低NO_x燃烧器技术等。在上述的低氮燃烧技术中，燃料再燃降低NO_x的效果是较明显的，再燃过程中的再燃燃料可以是气体（天然气、煤气）、液体（水煤浆、油）或固体（煤粉、生物质燃料）等各种燃料。在有条件的地方，可以采用不同燃料作为再燃燃料，从而可以大幅度降低再燃技术的运行和改造费用。但是在锅炉上设置再燃喷口，无疑增加了很多相关设备，使运行成本也随之增加。

烟气再循环，主要从空预器抽取部分烟气，直接送入炉膛或与一二次风混合后通过燃烧器进入炉膛，减少炉膛氧浓度，降低炉膛温度，从而降低NO_x的排放并有效的防止结渣，但烟气再循环的循环率对燃烧的稳定性影响较大，调节也很困难。

由于低NO_x燃烧器具有技术成熟、应用简便、投资费用小以及不增加运行费用，具有能够将上述几种低NO_x技术原理综合在一起的优势，因此一般作为降低燃煤锅炉NO_x排放的首选技术，在燃煤电站锅炉中也得到了广泛应用。许多文献表明低NO_x燃烧器技术与其他单独的NO_x控制技术相比，从脱硝效率、投资费用、运行费用、技术成熟度等综合考虑上有很大的优势。

目前，随着国内对NO_x的严格控制，低NO_x燃烧器的应用也越来越广泛，但现有低氮燃烧器在对NO_x的控制有限，远远不如锅炉燃料再燃和空气立体分级或烟气再循环，而现有的锅炉燃料再燃和空气立体分级或烟气再循环在应用上还存在着诸多的问题，而现在许多电厂都渴望有一种兼备锅炉燃料再燃、空气立体分级或烟气再循环功能且系统简单、操作容易、调节灵活而且能降低NO_x排放的低NO_x煤粉燃烧器。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种实用、高效、经济、能够适应不同再燃燃料或烟气的低氮氧化物旋流燃烧器。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种分级燃烧的低氮氧化物旋流燃烧器，包括中心风管，在所述中心风管的外周自内向外依次同心设置有一次风管、内二次风管、外二次风管，在所述内二次风管和外二次风管之间还设有再燃燃料管，所述再燃燃料管包括前部平直段、中部弯曲段和后部平直段，其中，所述前部平直段与所述一次风管、内二次风管和外二次风管呈同心设置，所述中部弯曲段和后部平直段向远离所述内二次风管的方向延伸；所述再燃燃料管内部通入再燃燃料或尾部烟气，使旋流燃烧器形成分级燃烧。

优选地，所述内二次风管外侧设有内二次风风箱，所述内二次风风箱安装在所述再燃燃料管的中部弯曲段内侧。

优选地，所述再燃燃料管上还设有至少局部呈Y型的三通管道，所述三通管道的第一端与再燃燃料管相连通，三通管道的第二端通过二次风连接风管与燃烧器的二次风大风箱相连通，三通管道的第三端与再燃燃料供给源相连通，且在所述第二端和第三端处均设有阀门。

优选地，所述第二端和第三端处的阀门交替开闭，实现再燃燃烧和分级燃烧之间的切换。

优选地，所述再燃燃料管内通入再燃燃料或烟气，携带所述再燃燃料的载气为空气或烟气。

优选地，所述再燃燃料包括天然气、细煤粉或生物质，或它们中任意几种的混合物。

基于上述技术方案，本实用新型的优点是：