一种低氮燃烧系统pdf

发布时间：2023-10-17 17:53:25| 来源：乐鱼平台登录

  本实用新型公开了一种低氮燃烧系统，属于燃烧器技术领域，用于解决目前燃烧器氮氧化物排放超标的技术问题，具体包括燃气管道、空气管道和燃烧器，还包括预混腔和烟气回流管，所述燃气管道和空气管道的一端与所述预混腔的进气端相连，所述预混腔的出气端与所述燃烧器的燃烧室相连；所述烟气回流管的一端与燃烧室的排烟口相连，另一端与所述空气管道或/和燃烧室相连。本实用新型的低氮燃烧系统具有结构相对比较简单、燃烧可靠、降低氮氧化物排放等优点。

  (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 CN 213362460 U (45)授权公告日 2021.06.04 (21)申请号 8.6 F23D 14/46 (2006.01) F23D 14/62 (2006.01) (22)申请日 2020.07.29 (73)专利权人 湖南柯林瀚特环保科技有限公司 地址 410100 湖南省长沙市长沙经济技术 开发区漓湘东路128号湖南纽曼数码 科技有限公司纽曼工业园C1栋厂房4 楼 (72)发明人 吴宁波唐奇梅蒋开国聂家义 庾光键文平蒋新峰熊正强 陈异伟周小霞 (74)专利代理机构 湖南兆弘专利事务所(普通 合伙) 43008 代理人 周长清廖元宝 (51)Int.Cl. F23D 14/02 (2006.01) 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (54)实用新型名称 一种低氮燃烧系统 (57)摘要 本实用新型公开了一种低氮燃烧系统，属于 燃烧器技术领域，用于解决目前燃烧器氮氧化物 排放超标的技术问题，具体包括燃气管道、空气 管道和燃烧器，还包括预混腔和烟气回流管，所 述燃气管道和空气管道的一端与所述预混腔的 进气端相连，所述预混腔的出气端与所述燃烧器 的燃烧室相连；所述烟气回流管的一端与燃烧室 的排烟口相连，另一端与所述空气管道或/和燃 烧室相连。本实用新型的低氮燃烧系统具有结构 简单、燃烧可靠、降低氮氧化物排放等优点。 U 0 6 4 2 6 3 3 1 2 N C CN 213362460 U 权利要求书 1/1页 1.一种低氮燃烧系统，包括燃气管道(1)、空气管道(2)和燃烧器(4)，其特征在于，还包 括预混腔(3)和烟气回流管(5)，所述燃气管道(1)和空气管道(2)的一端与所述预混腔(3) 的进气端相连，所述预混腔(3)的出气端与所述燃烧器(4)的燃烧室(401)相连；所述烟气回 流管(5)的一端与燃烧室(401)的排烟口相连，另一端与所述空气管道(2)或/和燃烧室 (401)相连。 2.根据权利要求1所述的低氮燃烧系统，其特征在于，所述烟气回流管(5)上设置有冷 凝单元(9)，用于对烟气回流管(5)内的烟气进行冷凝除水。 3.根据权利要求2所述的低氮燃烧系统，其特征在于，所述冷凝单元(9)包括冷凝器。 4.根据权利要求1至3中任意一项所述的低氮燃烧系统，其特征在于，所述燃烧室(401) 内设置有集气环(6)，所述集气环(6)的一端固定于所述燃烧室(401)上，且集气环(6)与燃 烧器(4)的燃烧头(402)处于同一轴线)上设有与所述烟气回流管(5)另一 端相连的烟气入口(601)，所述集气环(6)的另一端面上设有多个喷气管(602)，所述喷气管 (602)的一端与所述烟气入口(601)连通，另一端朝向所述燃烧室(401)。 5.根据权利要求4所述的低氮燃烧系统，其特征在于，各所述喷气管(602)的另一端呈 弯折状且朝向所述燃烧室(401)的燃烧头(402)。 6.根据权利要求5所述的低氮燃烧系统，其特征在于，所述喷气管(602)的数量为四根， 均匀分布在所述集气环(6)的端面上。 7.根据权利要求1至3中任意一项所述的低氮燃烧系统，其特征在于，所述预混腔(3)内 设置有螺旋板(301)。 8.根据权利要求1至3中任意一项所述的低氮燃烧系统，其特征在于，所述燃气管道 (1)、空气管道(2)和烟气回流管(5)上均设置有流量调节阀(7)和压力检测件(8)。 9.根据权利要求1至3中任意一项所述的低氮燃烧系统，其特征在于，还包括安装于所 述燃烧室(401)上的火焰监测器(404)，用于检测燃烧头(402)的火焰。 10.根据权利要求1至3中任意一项所述的低氮燃烧系统，其特征在于，还包括安装于所 述燃烧室(401)上的压力传感器(403)，用于检测燃烧室(401)内的压力。 2 2 CN 213362460 U 说明书 1/3页 一种低氮燃烧系统 技术领域 [0001] 本实用新型主要涉及燃烧器技术领域，特指一种低氮燃烧系统。 背景技术 [0002] 目前热媒锅炉等燃烧器是常用的热能供应设备，在生产过程中提供不同温度的热 能供应。在工作时，燃料和空气混合物进入燃烧室后，由于受到周围高温烟气的对流和辐射 加热，混合物气流温度很快上升。当达到着火温度时，燃料开始燃烧，此时温度急剧上升到 近于绝热温度水平。同时，由于烟气与周围介质间的对流和辐射换热，温度逐渐降低，直到 与周围介质温度相同，也即烟气边冷却边流过整个燃烧室。由此可见，燃烧室内的火焰温度 分布实际上是不均匀的。通常，离燃烧头出口一定距离处的温度最高，在其前后的温度都较 低，即存在局部高温区。由于该区的温度要比燃烧室内平均温度水平高得多，因此它对NOx 生成量有很大的影响：温度越高，NOx生成量越多。其中NOx(氮氧化物)主要是一氧化氮(NO) 和二氧化氮(NO ),它们在大气中的含量和存在的时间达到对人、动物、植物以及其他物质 2 产生有害影响的程度，就会形成污染。 实用新型内容 [0003] 本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新 型提供一种降低氮氧化物排放的低氮燃烧系统。 [0004] 为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为： [0005] 一种低氮燃烧系统，包括燃气管道、空气管道和燃烧器，还包括预混腔和烟气回流 管，所述燃气管道和空气管道的一端与所述预混腔的进气端相连，所述预混腔的出气端与 所述燃烧器的燃烧室相连；所述烟气回流管的一端与燃烧室的排烟口相连，另一端与所述 空气管道或/和燃烧室相连。 [0006] 作为上述技术方案的进一步改进： [0007] 所述烟气回流管上设置有冷凝单元，用于对烟气回流管内的烟气进行冷凝除水。 [0008] 所述冷凝单元包括冷凝器。 [0009] 所述燃烧室内设置有集气环，所述集气环的一端固定于所述燃烧室上，且集气环 与燃烧器的燃烧头处于同一轴线上；所述集气环上设有与所述烟气回流管另一端相连的烟 气入口，所述集气环的另一端面上设有多个喷气管，所述喷气管的一端与所述烟气入口连 通，另一端朝向所述燃烧室。 [0010] 各所述喷气管的另一端呈弯折状且朝向所述燃烧室的燃烧头。 [0011] 所述喷气管的数量为四根，均匀分布在所述集气环的端面上。 [0012] 所述预混腔内设置有螺旋板。 [0013] 所述燃气管道、空气管道和烟气回流管上均设置有流量调节阀和压力检测件。 [0014] 还包括安装于所述燃烧室上的火焰监测器，用于检测燃烧头的火焰。 [0015] 还包括安装于所述燃烧室上的压力传感器，用于检测燃烧室内的压力。 3 3 CN 213362460 U 说明书 2/3页 [0016] 与现有技术相比，本实用新型的优点在于： [0017] 本实用新型的低氮燃烧系统，通过烟气回流管从燃烧室内抽取一定量的烟气引入 至空气管道内，与空气进行混合，从而降低氧浓度，降低燃烧温度，抑制NOx的生成；同时，引 入的该部分烟气会吸收火焰的热量，进一步降低火焰温度，确保在燃气工况最大负荷状态 下NOx 稳定在标准排放量以下；而且上述整体结构相对比较简单且易于实现。 [0018] 本实用新型的低氮燃烧系统，烟气回流管的烟气经集气环的烟气入口进入至内 腔，再从喷气管内喷出，能够增加火焰表面散热面积，降低火焰峰值温度，降低燃烧产生的 高温烟气的温度，从而起到降NO 的作用；另外，通过控制喷气管出口的气流速度，在火焰处 X 形成局部的烟气内循环，降低燃料和氧的浓度，同时吸收火焰热量，进一步降低NO 的生成； X 而且上述烟气能够进行再次燃烧，有效提高烟气利用率。 [0019] 本实用新型的低氮燃烧系统，烟气回流管上设置有冷凝单元(如冷凝器等)，能够 对烟气回流管内的烟气进行冷凝除水。预混腔内设置有螺旋板，使对应的燃气与空气沿螺 旋板的螺旋方向流动，能够使得燃气和空气充分混合。 附图说明 [0020] 图1为本实用新型在实施例的结构示意图。 [0021] 图中标号表示：1、燃气管道；2、空气管道；3、预混腔；301、螺旋板；4、燃烧器；401、 燃烧室；402、燃烧头；403、压力传感器；404、火焰监测器；5、烟气回流管；6、集气环； 601、烟 气入口；602、喷气管；7、流量调节阀；8、压力检测件；9、冷凝单元。 具体实施方式 [0022] 以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。 [0023] 如图1所示，本实施例的低氮燃烧系统，包括燃气管道1、空气管道2、预混腔3和燃 烧器4，燃气管道1和空气管道2的一端均与预混腔3的进气端相连，预混腔3的出气端与燃烧 器4的燃烧室401相连，燃气管道1内的燃气和空气管道2内的空气经预混腔3混合均匀后，进 入至燃料器的燃烧室401内点火燃烧；燃烧室401的排烟口连接有烟气回流管5，烟气回流管 5的一端与排烟口相连，另一端与空气管道2相连，在具体燃烧时，通过烟气回流管5从燃烧 室401内抽取一定量的烟气引入至空气管道2内，与新鲜空气进行混合，以此来降低氧浓度，降 低燃烧温度，抑制NOx的生成；同时，该部分烟气会吸收火焰的热量，逐步降低火焰温度， 3 确保在燃气工况最大负荷状态下NOx稳定在标准排放量(如50Mg/M)以下。 [0024] 在另一具体实施例中，烟气回流管5的另一端与燃烧室401相连。具体地，燃烧室 401  内设置有集气环6，集气环6一端的端面固定于燃烧室401上，且集气环6与燃烧器4的燃 烧头402处于同一轴线的内部设有空腔，集气环6的另一端面上设有四个喷气管602，喷气管602的一端通过空 腔与烟气入口601连通，另一端朝向燃烧室401。其中喷气管602均匀分布在集气环6  的端面 上，且各喷气管602的另一端呈弯折状且朝向燃烧室401的燃烧头402。当然，上述并不对喷 气管602的数量进行限定，也可以根据实际情况选择五根、六根或者更多根。在具体工作时， 烟气回流管5的烟气经集气环6的烟气入口601进入至内腔，再从喷气管602内喷出，能够增 加火焰表面散热面积，降低火焰峰值温度，这样燃烧产生的高温烟气会进一步降温，从而起 4 4 CN 213362460 U 说明书 3/3页 到降NO 的作用；另外，经过控制喷气管602出口的气流速度，在火焰处形成局部的烟气内循 X 环，降低燃料和氧的浓度，同时吸收火焰热量，逐步降低NO 的生成；而且上述烟气能够进 X 行再次燃烧，有效提升烟气利用率。当然，在其它实施例中，也可将烟气回流管5的另一端通 过对应的支管接至空气管道2和燃烧室401，通过支管对应开关阀进行对应支管的控制。 [0025] 本实施例中，烟气回流管5上设置有冷凝单元9(如冷凝器等)，用于对烟气回流管5 内的烟气进行冷凝除水。本实施例中，预混腔3内设置有螺旋板301。其中燃气与空气进入预 混腔3后，对应的燃气与空气沿螺旋板301的螺旋方向流动，由于流动方向为螺旋方向，能够 使得燃气和空气充分混合。 [0026] 本实施例中，燃气管道1、空气管道2和烟气回流管5上均设置有流量调节阀7(如流 量阀)和压力检测件8(如压力传感器等)。燃烧室401上安装有火焰监测器404和压力传感器  403，其中火焰监测器404用于检测燃烧头402的火焰；压力传感器403用于检测燃烧室401  内的压力，在压力超过一定上限值，启动报警或停止燃烧器4的运行。当然，燃烧器4上还设 有故障报警系统，用于燃气压力异常、风压异常保护、泄漏熄火保护、炉膛超压和点火失败 保护报警。 [0027] 虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何 熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示 的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效 实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实 施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。 5 5 CN 213362460 U 说明书附图 1/1页 图1 6 6

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