[发明专利]一种烟风预混管束自冷却低氮燃烧装置及其燃烧方法

权利要求书

1.一种烟风预混管束自冷却低氮燃烧装置，其特征在于：设有燃气管路、鼓风机(2)、烟风预混管束自冷却低氮燃烧器(1)；鼓风机进风口连有烟风混合器(3)，鼓风机出口连有烟风混气管道(9)；所述低氮燃烧器设有风套(34)，风套内设有主燃气喷管(35)，该主燃气喷管穿过风套后端的法兰盘，固定设置在风套中间，在其前端外周设有位置可调的旋流片(29)，在风套内主燃气喷管周围设有一圈烟风混气冷却管束(28)，该烟风混气管束均匀排列固定设置在主燃气喷管的外周，其后端口在风套内，与进入风套内的烟风混气相通，其前端伸入锅炉(32)炉膛内；在风套上设有烟风混气进口(25)，该烟风混气进口设置在风套的下方；所述主燃气喷管后端伸出风套法兰盘(27)外面，分别与大火燃气管路(12)和小火燃气管路(22)连通，大火燃气管路和小火燃气管路上分别设有阀门一(14)和阀门二(15)；烟风预混管束自冷却低氮燃烧器上还设有点火枪(26)，点火枪设置在烟风混气管束的外边；所述点火枪的后端也伸出风套法兰盘(27)外面，点火枪上设有三个接口，分别连接火花塞接口(4)，点火燃气管路(23)和由风套上的烟风混气进口引出的点火助燃风管道(24)，点火燃气管路和点火助燃风管道上分别设有阀门三(16)和阀门四(11)，点火枪端头设有火焰检测器；所述鼓风机进风口连接的烟风混合器设有空气进口和烟气进口，空气进口与大气相通，烟气进口连接锅炉(32)的烟道(31)引出的烟气回流管道(10)；在所述烟气回流管道上设有调节烟气流量的烟气调节阀(6)；在所述烟气回流管道和烟风混气管道的最低点均设有排水阀(5)；在烟风混气管道上设有引出烟风混气回流到烟道(31)，以调节烟风混气压力的混气引射器(7)，该混气引射器上设有引气阀门(8)；所述鼓风机设有风机控制柜；所述大火燃气管路、小火燃气管路、点火燃气管路分别与设置的主燃气管路连通，主燃气管路上设有手动调节阀(17)、双切断电磁阀(13)和燃气压力开关(21)。

2.根据权利要求1所述的一种烟风预混管束自冷却低氮燃烧装置，其特征是：所述阀门一、阀门二、阀门三、双切断电磁阀均为可控电磁阀门，烟气调节阀为电控阀门，所述鼓风机设变频控制器，该电磁阀门、变频控制器、火焰检测器分别与设置的PLC控制器进行开关控制连接，PLC控制器设有操作面板。

3.根据权利要求2所述的一种烟风预混管束自冷却低氮燃烧装置，其特征是：所述主燃气管路和烟气回流管道上均设有流量传感器和压力传感器；在炉膛内设有火焰传感器，在烟道设有温度传感器，该流量传感器、压力传感器和温度传感器均分别与所述PLC控制器进行信号传送连接，在PLC控制器上设有数据存储模块和数据分析模块，对各管道的压力、流量进行适时监控和数据记录存储，并进行分析，当发现其中有管道或炉膛运行不正常即监控的数据与设置参数不相符时发出报警信号，当炉膛无火焰时，燃气压力、烟气压力低于设定值时，在报警的同时立刻关闭燃气管路、烟风混气管道。

4.根据权利要求3所述的低氮燃烧装置的燃烧方法，其特征是包括如下步骤：

1)开机：PLC控制器、操作面板和风机控制柜上电，设置燃气、烟风混气的正常压力值，在10－20kPa，在操作面板上将燃烧器运行设定到点火运行，确保烟气调节阀关闭，启动鼓风机运行；

2)开启燃气管路和烟风混气管道：调节燃气压力10－20kPa，打开燃气主管道上设置的手动调节阀，燃气进入到主燃气管道内；打开烟气回流管上的烟气调节阀和鼓风机，烟风混气管道打开，烟风混气进入风套；

3)启动点火过程：打开燃气点火支路上点火燃气电磁阀，点火燃气管路通入燃气，打开点火混气电磁阀，点火变压器打火，点燃点火枪，点火枪运行；

4)点火过程成功：点火枪运行后，PLC控制器打开小火燃气电磁阀；燃气、混气进入风套和管束式燃烧头，点火枪点燃小火，火焰检测器检测到小火运行后，视为点火成功，点火过程结束，转入步骤6)；

5)点火失败：点火过程中火检测器未检测到小火运行信号，即视为点火失败；PLC控制器控制关闭所有电磁阀，切断天然气供应，并启动报警器报警；鼓风机吹扫炉膛5分钟，然后返回步骤3)，重新启动点火过程；

6)正常运行：点火成功后，在小火档位运行10－20分钟，通过操作面板打开大火燃气电磁阀，将燃烧器运行设定到大火档位，烟气调节阀开启，同时开启烟风混气引射管道上的引气阀门，燃烧器进入正常运行；

7)停车步骤：(1)正常停车：

在操作面板上点击熄火按钮，PLC控制器控制自动关闭燃气管路上电磁阀，并进行炉膛吹扫运行后停止鼓风机的运行，实现正常停车；

(2)故障停车：

当低氮燃烧装置在运行过程中，燃气压力、烟风混气压力低于或高于设定值或者点火枪灭火、主火焰熄灭、燃气泄漏时，PLC控制器控制自动启动报警器报警，并自动关闭各电磁阀，切断燃气管路，关闭鼓风机，停止燃烧器运行，并进行吹扫，实现安全地故障停车。