[发明专利]烟气内循环水管锅炉及低氮燃烧控制方法

说明书

本发明涉及锅炉技术领域，具体涉及一种烟气内循环水管锅炉及低氮燃烧控制方法。所述烟气内循环水管锅炉，包括炉墙以及炉膛，所述炉膛与燃烧器出口相连通，所述炉膛侧壁安装有外侧水冷壁，所述炉膛内安装有内侧水冷壁，所述外侧水冷壁与所述内侧水冷壁之间形成水冷夹层，所述水冷夹层远离所述燃烧器出口的一端形成有烟气回流入口，所述水冷夹层靠近所述燃烧器出口的一端形成有低温烟气回流出口，所述水冷夹层构成低温烟气回流区，所述炉膛位于所述内侧水冷壁的内侧构成高温烟气辐射区。本发明通过烟气在炉膛内循环的方式，利于降低燃烧温度，减少氮氧化物产生，不会增加引风机负荷，系统控制简单，燃烧稳定性好。

技术领域

本发明涉及锅炉技术领域，具体涉及一种烟气内循环水管锅炉，以及低氮燃烧控制方法。

背景技术

燃料在燃烧过程中，氮氧化物是燃烧生成产物之一，一般燃烧产生的氮氧化物来源于两方面：一是燃烧所需空气中氮气的氧化；二是燃料中所含氮化物在燃烧过程中不断分解、氧化产生。氮氧化物对环境和人体健康危害极大，采取技术措施减少氮氧化物的生成，减少氮氧化物的排放是锅炉技术发展面临的重大课题。

现有技术中，这种技术措施分两类：一类是炉内脱氮，另一类是尾部脱氮。炉内脱氮就是采用各种燃烧技术手段来控制燃烧过程中氮氧化物的生成，又称低NOx燃烧技术；尾部脱氮就是把尾部烟气中已经生成的氮氧化物还原或吸附，从而降低氮氧化物的排放。

现在的炉内脱氮技术一般采用分级燃烧、低氧燃烧和烟气再循环等技术，通过降低燃料的燃烧温度，达到减少氮氧化物生成的目的，取得了良好的脱氮效果。其中现在比较成熟的烟气再循环技术是将大量低温烟气从引风机出口通过循环风机引回到燃烧器与空气预先混合或直接引回到炉膛，降低燃烧温度的方法，减少氮氧化物生成。这种烟气再循环方法，由于引回大量的低温烟气加大了系统的烟气量，导致烟气流速增加，加大了引风机的负荷，同时还需增加一台循环风机，控制复杂，投资和能耗加大。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的之一在于提供一种结构设计合理，通过烟气在炉膛内循环的方式，降低燃烧温度，减少氮氧化物产生的烟气内循环水管锅炉。

为实现上述技术目的，本发明采用以下的技术方案：

烟气内循环水管锅炉，包括炉墙以及所述炉墙围合形成的供燃料燃烧的炉膛，所述炉膛与燃烧器出口相连通，所述炉膛侧壁安装有外侧水冷壁，所述炉膛内安装有与所述外侧水冷壁相对应的内侧水冷壁，所述外侧水冷壁与对应的所述内侧水冷壁之间形成水冷夹层，所述水冷夹层远离所述燃烧器出口的一端形成有烟气回流入口，所述水冷夹层靠近所述燃烧器出口的一端形成有低温烟气回流出口，所述水冷夹层构成低温烟气回流区，所述炉膛位于所述内侧水冷壁的内侧构成高温烟气辐射区。

作为优选，所述炉膛呈环形水冷夹套结构。

作为优选，所述外侧水冷壁沿所述炉膛侧壁延伸设置。

本发明的另一目的在于提供采用以上所述烟气内循环水管锅炉的低氮燃烧控制方法，方法如下：

S1.燃烧器产生的高温烟气从燃烧器出口高速喷出，在燃烧器出口处形成局部负压状态，并形成喷入炉膛的燃烧火焰；

S2.高温烟气经过炉膛辐射换热后，形成较低温度的烟气，在烟气压力作用下通过水冷夹层进一步降温后，回流到炉膛前部的燃烧器出口附近，与高温烟气混合后形成相对较低的燃烧温度。

本发明具有至少以下有益效果：(1)通过烟气在炉膛内循环的方式，降低燃烧温度，减少氮氧化物产生，相对于外烟气再循环技术，没有增加大量的烟气量，不会增加引风机负荷，系统及控制简单；(2)通过烟气在炉膛内循环的方式，内循环烟气没有大量外循环烟气的影响，燃烧稳定性好。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：