[发明专利]一种超低氮排放的燃气锅炉燃烧系统

说明书

本发明提供了一种超低氮排放的燃气锅炉燃烧系统，涉及燃气锅炉领域，包括燃气炉、燃烧器和气体混合箱，燃气炉的尾气排放口与气体混合箱通过尾气循环管道连接，燃烧器包括风箱、助燃风通道和燃气枪，助燃风通道为四通道结构，燃气枪包括中心气枪、内环气枪和外环气枪，风箱与气体混合箱通过助燃风管道连接，助燃风通道的入口位于风箱内，燃气枪位于助燃风通道内，助燃风通道内的助燃风与燃气枪喷出的燃气在燃烧器喷口处混合燃烧。燃气和助燃风的多级分布和多枪多角度喷射，使燃气与助燃风达到混合均匀、快速分区燃烧，同时分散燃料，达到控制整体和局部燃烧温度，降低氮氧化物排放的目的。

技术领域

本发明属于燃气锅炉领域，尤其涉及一种超低氮排放的燃气锅炉燃烧系统。

背景技术

随着我国对双碳经济的承诺和环保要求的日益严苛，燃煤锅炉机组份额将逐步降低，部分燃煤锅炉将逐步改造成燃气锅炉机组，针对燃气锅炉机组，国内各地区纷纷出台了严格的锅炉机组氮氧化物排放标准。

为减少锅炉燃烧后脱销的投资成本和设备运行维护费用，越来越多的用户要求燃气机组不采用尾气脱硝设备即需满足环保排放限值要求。给燃气炉及燃烧系统的设计提出了更高的要求。

为满足超低排放要求，现有燃烧器虽然在设计上采用了诸如低氧燃烧，分级配风、烟气循环等技术，但存在燃气与助燃风匹配不当，特别是燃烧氧量过低和不均匀分布，造成部分区域燃烧过于强烈，烟气温度高，氮氧化物无法控制，而另外区域又因缺氧造成燃烧推迟甚至形成不完全燃烧颗粒，造成排放不达标和锅炉效率降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是使燃气和助燃风混合均匀并降低燃烧过程中氮氧化物的生成。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种超低氮排放的燃气锅炉燃烧系统，包括燃气炉、燃烧器和气体混合箱，所述燃气炉的尾气排放口与所述气体混合箱通过尾气循环管道连接，所述尾气循环管道上设置流量调节装置，所述燃烧器包括风箱、助燃风通道和燃气枪，所述风箱与所述气体混合箱通过助燃风管道连接，所述助燃风通道的入口位于所述风箱内，所述燃气枪位于助燃风通道内，所述助燃风通道内的助燃风与所述燃气枪喷出的燃气在燃烧器喷口处混合燃烧。

燃烧器各助燃风通道入口布置在风箱内，风箱为助燃风通道提供配风，提供稳定的取风环境，通过助燃风通道送风为燃气枪喷口配风。所述助燃风通道内的助燃风与所述燃气枪喷出的燃气喷入燃气炉中混合点火燃烧。

进一步地，所述气体混合箱中的气体包括燃烧用空气和部分燃气炉排出的尾气。

燃烧用空气与部分燃气炉排出的尾气通过在气体混合箱中混合得到用于燃气燃烧的助燃风，经过助燃风管道送入燃烧器中。

进一步地，所述助燃风通道包括从内向外同轴的一次风通道、二次风通道、三次风通道和四次风通道，所述燃气枪包括中心气枪、内环气枪和外环气枪，所述中心气枪位于所述一次风通道的中心位置，所述内环气枪位于所述三次风通道内，所述外环气枪的喷头端从所述四次风通道末端的外部插入所述四次风通道内，便于调节和整体布置。

进一步地，所述中心气枪与第一集气集箱连接，所述内环气枪与第二集气集箱连接，所述外环气枪与第三集气集箱连接。

第一集气集箱、第二集气集箱和第三集气集箱用于为燃气枪配气。

进一步地，所述中心气枪的喷头形状呈圆锥状，端部斜面与周向的夹角为30～90°，端部斜面上均匀开设若干燃气喷孔，燃气喷孔的数量在4～20个。

进一步地，所述内环气枪和所述外环气枪的数量均为3～20根，所述内环气枪的喷头形状和所述外环气枪的喷头形状均为T型、契型或L型，所述内环气枪的喷头和所述外环气枪的喷头上均开设若干燃气喷孔，单根内环气枪或单根外环气枪上燃气喷孔的数量为4～15个，气枪的数量和燃气喷孔的具体数量根据燃烧器功率确定。