專(zhuān)利名稱(chēng)：可脫除NO_X的可燃廢氣燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工業(yè)電站的環(huán)保裝置，具體地指一種可脫除NOxW可燃廢氣燃燒
背景技術(shù)：
目前，工業(yè)中特別是電站鍋爐燃燒化石燃料后會(huì)產(chǎn)生較多的氮氧化物，污染環(huán)境。 常用的抑制氮氧化物手段為回?zé)?，即用回?zé)龂娍趯⒊?xì)煤粉或氣體燃料噴入主燃料噴口上方，回?zé)龂娍谏戏桨惭b燃盡風(fēng)噴口。運(yùn)行時(shí)回?zé)龂娍趪姵龅某?xì)煤粉或氣體燃料，在主燃料噴口上方與煙氣混合，從而形成一個(gè)還原性氣氛較強(qiáng)的區(qū)域，主燃料燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庀蛏狭鲃?dòng)，其中攜帶的NOx(氮氧化物)流經(jīng)此還原性氣氛區(qū)域時(shí)，被還原成N2。多余的超細(xì)煤粉或氣體燃料吸收了高溫?zé)煔庵械臒崃窟_(dá)到較高溫度，與上方的燃盡風(fēng)混合后充分燃燒。目前利用氣體燃料回?zé)幸韵聨讉€(gè)缺點(diǎn)1、爐體橫截面通常比較大，如常見(jiàn)的四角切圓鍋爐，670噸/小時(shí)的鍋爐長(zhǎng)寬都在10米左右，氣體很難均勻地?cái)U(kuò)散到爐膛中心；2、氣體燃料通常成分為CO、CfflHn, H2等，其活性很強(qiáng)，在高溫爐膛內(nèi)很容易發(fā)生反應(yīng)。在氣體燃料富集的區(qū)域，如噴口出口，會(huì)首先消耗煙氣中的氧，從而抑制鍋爐主燃料的燃盡，即所謂的“搶風(fēng)”；3、氣體燃料通常是從廠外引進(jìn)，廠內(nèi)一般不建設(shè)升壓站等穩(wěn)壓設(shè)施，氣體射流的壓力、 速度、動(dòng)量難以控制，特別是對(duì)于摻燒工業(yè)廢氣，如高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣的鍋爐，此類(lèi)問(wèn)題更加突出；在壓力低時(shí)，射流剛性差，完全不能達(dá)到大面積擴(kuò)散形成還原區(qū)的目的；4、若要保證良好的回?zé)Ч瑲怏w的流量要求比較大，以達(dá)到高的初速和動(dòng)能，對(duì)于利用高價(jià)氣體燃料，如天然氣的鍋爐來(lái)說(shuō)，回?zé)遣唤?jīng)濟(jì)的；5、只能在噴口出口區(qū)域形成一個(gè)強(qiáng)烈的還原區(qū)，設(shè)備的設(shè)計(jì)、安裝受到制約。超細(xì)煤粉回?zé)幸韵聨讉€(gè)缺點(diǎn)1、原料煤的品質(zhì)決定超細(xì)煤粉回?zé)男Ч?，而?guó)內(nèi)煤炭市場(chǎng)波動(dòng)大，多數(shù)廠家難以長(zhǎng)期獲得品質(zhì)穩(wěn)定的煤源；2、超細(xì)煤粉比表面積大，磨損性強(qiáng)，噴口必須經(jīng)常維護(hù)或采取防磨措施；3、煤粉制備設(shè)備的工作狀況也會(huì)直接影響回?zé)男Ч?br> 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是要提供一種回?zé)杀镜?、擴(kuò)散均勻、回?zé)纬傻倪€原區(qū)均勻、回?zé)扇嘉飻U(kuò)散速度快的可脫除NOx的可燃廢氣燃燒器。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的可脫除NOx的可燃廢氣燃燒器，包括嵌置于爐膛的爐墻中的主燃料噴口和燃盡風(fēng)噴口，所述燃盡風(fēng)噴口位于主燃料噴口的上方，所述主燃料噴口與主燃料輸送管相連，所述燃盡風(fēng)噴口與空氣輸送管相連，所述燃盡風(fēng)噴口和主燃料噴口之間的爐墻中還嵌置有煙氣再循環(huán)噴口，所述煙氣再循環(huán)噴口與煙氣再循環(huán)管道相連，所述煙氣再循環(huán)管道中套裝有可燃廢氣輸送管。作為優(yōu)選方案，所述主燃料噴口、煙氣再循環(huán)噴口和燃盡風(fēng)噴口的橫截面呈矩形， 所述主燃料輸送管、煙氣再循環(huán)管道和空氣輸送管的橫截面呈圓形，它們之間分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的方圓節(jié)相連。[0006]進(jìn)一步地，所述煙氣再循環(huán)噴口對(duì)準(zhǔn)爐膛的噴口末端呈扁平形。更進(jìn)一步地，所述煙氣再循環(huán)管道和套裝在其中的可燃廢氣輸送管均通過(guò)混合器與煙氣再循環(huán)噴口相連。更進(jìn)一步地，所述煙氣再循環(huán)噴口與控制其噴射方向的擺動(dòng)裝置相連。本實(shí)用新型的工作原理是這樣的在主燃料噴口上方，從下向上依次安裝煙氣再循環(huán)噴口、燃盡風(fēng)噴口，其安裝方向與主燃料噴口一致?？扇紡U氣不直接被引入爐膛，由于可燃廢氣管道插入煙氣再循環(huán)管道，可燃廢氣先在煙氣再循環(huán)管道內(nèi)與鍋爐煙氣再循環(huán)泵出口的煙氣進(jìn)行預(yù)先混合，再通過(guò)安裝在煙氣再循環(huán)管道末端的煙氣再循環(huán)噴口引入爐膛，在爐內(nèi)快速擴(kuò)散，在主燃料燃燒區(qū)域上方形成一個(gè)還原氣氛強(qiáng)烈的區(qū)域；高溫?zé)煔庾韵露狭鲃?dòng)，流經(jīng)還原區(qū)時(shí)，其中的氮氧化物與可燃廢氣中的CO、CmHn、H2等還原性分子反應(yīng)， 被還原成氮?dú)?，同時(shí)生成C02、H2O等。還原反應(yīng)完成后煙氣與可燃廢氣的混合流繼續(xù)上行， 與燃盡風(fēng)混合，其中剩余的可燃廢氣分子與燃盡風(fēng)中的氧氣反應(yīng)，形成CO2和吐0。由于可燃廢氣中還原性的氣態(tài)分子擴(kuò)散速度和反應(yīng)活性很高，且不必先經(jīng)過(guò)與氧的反應(yīng)生成C0，比超細(xì)煤粉回?zé)倪€原和燃盡速度快得多，所以還原段和燃盡段高度可以做得小些?？扇紡U氣管道和噴口內(nèi)流動(dòng)的工質(zhì)為氣體，沒(méi)有磨損的問(wèn)題。另外，可燃廢氣與煙氣再循環(huán)泵出口的煙氣(取自鍋爐低溫段，根據(jù)可燃廢氣品質(zhì)、煙氣含氧量和安全要求，位置可靈活調(diào)整) 混合，溫度得以提高，還原性分子反應(yīng)活性增強(qiáng)而濃度降低，還原NOx分子效果增強(qiáng)而“搶風(fēng)”的作用減弱，同時(shí)通過(guò)調(diào)整再循環(huán)煙氣的流量，可保證煙氣-可燃廢氣混合射流的剛性， 在可燃廢氣流量不大情況下達(dá)到在爐膛上部均布還原區(qū)的目的，降低價(jià)格較高的可燃廢氣的消耗。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面可以降低回?zé)摮趸锏某杀?，提高回?zé)目煽啃?，保證回?zé)撓醯男Ч?，利于環(huán)保和節(jié)能，特別適于鋼廠、石化等有可燃性廢氣產(chǎn)生的企業(yè)的自備電廠或類(lèi)似企業(yè)。該技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、檢修方便、維護(hù)工作量小。

圖1為可脫除NOx的可燃廢氣燃燒器實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為可脫除NOx的可燃廢氣燃燒器實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為可脫除NOx的可燃廢氣燃燒器實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為可脫除NOx的可燃廢氣燃燒器實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述實(shí)施例1參見(jiàn)圖1，圖中所示的可脫除NOxW可燃廢氣燃燒器，包括主燃料噴口 1、煙氣再循環(huán)噴口 2、燃盡風(fēng)噴口 3、方圓節(jié)4、可燃廢氣管道6、煙氣再循環(huán)管道7、主燃料輸送管11和空氣輸送管12。此外，本實(shí)用新型的部件均安裝于爐膛5的爐墻8上。其中，主燃料噴口 1、煙氣再循環(huán)噴口 2和燃盡風(fēng)噴口 3從下往上依次嵌置于爐膛 5的爐墻8中，主燃料噴口 1與主燃料輸送管11相連，所述煙氣再循環(huán)噴口 2與煙氣再循環(huán)管道7相連，所述燃盡風(fēng)噴口 3與空氣輸送管12相連，所述煙氣再循環(huán)管道7中套裝有可燃廢氣輸送管6，在本實(shí)施例中，所述主燃料噴口 1、煙氣再循環(huán)噴口 2和燃盡風(fēng)噴口 3的橫截面呈矩形，所述主燃料輸送管11、煙氣再循環(huán)管道7和空氣輸送管12的橫截面是圓形，它們之間分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的方圓節(jié)4相連，通過(guò)設(shè)置方形噴口和方圓節(jié)4可使可燃廢氣、高溫?zé)煔夂腿急M風(fēng)在爐膛5內(nèi)均布。主燃料通過(guò)主燃料噴口 1噴入爐膛5，燃燒后產(chǎn)生氮氧化物?？扇紡U氣通過(guò)插入煙氣再循環(huán)管道7內(nèi)的可燃廢氣管道6噴出，與煙氣再循環(huán)管道7內(nèi)的再循環(huán)煙氣混合后通過(guò)安裝在煙氣再循環(huán)管道7末端的煙氣再循環(huán)噴口 2進(jìn)入爐膛5。空氣通過(guò)安裝在煙氣再循環(huán)噴口 2上方的燃盡風(fēng)噴口 3進(jìn)入爐膛5。氮氧化物與可燃廢氣中的C0、CmHn、&等還原性分子反應(yīng)，被還原成氮?dú)猓瑫r(shí)生成C02、H2O等，剩余的可燃廢氣分子與燃盡風(fēng)中的氧氣反應(yīng)，形成(X)2和H2O,從而避免因向大氣排入氮氧化物而污染環(huán)境。實(shí)施例2實(shí)施例2與實(shí)施例1基本相同，其不同之處在于所述煙氣再循環(huán)噴口 2對(duì)準(zhǔn)爐膛 5的噴口末端呈扁平形，這可使可燃廢氣進(jìn)入爐膛5的速度更快，擴(kuò)散角度更大。實(shí)施例3實(shí)施例3與實(shí)施例1基本相同，其不同之處在于所述煙氣再循環(huán)管道7和套裝在其中的可燃廢氣輸送管6均通過(guò)混合器9與煙氣再循環(huán)噴口 2相連。在混合器9內(nèi)，可燃廢氣先與壓力、動(dòng)量高的混合風(fēng)(根據(jù)實(shí)際要求，可以是空氣或煙氣等惰性氣)混合，混合后再通過(guò)煙氣再循環(huán)噴口 2噴入爐膛5，還原性分子經(jīng)過(guò)充分預(yù)混，分布更加均勻。實(shí)施例4實(shí)施例4與實(shí)施例1基本相同，其不同之處在于所述煙氣再循環(huán)噴口 2與控制其噴射方向的擺動(dòng)裝置10相連，該擺動(dòng)裝置10可控制可燃廢氣與再循環(huán)煙氣混合的時(shí)機(jī)和強(qiáng)度，并控制射流的角度，做到氣體能在爐膛5內(nèi)均布。
權(quán)利要求1.一種可脫除NOxW可燃廢氣燃燒器，包括嵌置于爐膛(5)的爐墻(8)中的主燃料噴口(1)和燃盡風(fēng)噴口(3)，所述燃盡風(fēng)噴口( 位于主燃料噴口(1)的上方，所述主燃料噴口(1)與主燃料輸送管(11)相連，所述燃盡風(fēng)噴口( 與空氣輸送管(1 相連，其特征在于所述燃盡風(fēng)噴口( 和主燃料噴口(1)之間的爐墻(8)中還嵌置有煙氣再循環(huán)噴口 O)，所述煙氣再循環(huán)噴口( 與煙氣再循環(huán)管道(7)相連，所述煙氣再循環(huán)管道(7)中套裝有可燃廢氣輸送管(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可脫除NOx的可燃廢氣燃燒器，其特征在于所述主燃料噴口 (1)、煙氣再循環(huán)噴口( 和燃盡風(fēng)噴口 C3)的橫截面呈矩形，所述主燃料輸送管(11)、煙氣再循環(huán)管道(7)和空氣輸送管(1 的橫截面呈圓形，它們之間分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的方圓節(jié)(4) 相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可脫除NOx的可燃廢氣燃燒器，其特征在于所述煙氣再循環(huán)噴口(2)對(duì)準(zhǔn)爐膛(5)的噴口末端呈扁平形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可脫除NOx的可燃廢氣燃燒器，其特征在于所述煙氣再循環(huán)管道(7)和套裝在其中的可燃廢氣輸送管(6)均通過(guò)混合器(9)與煙氣再循環(huán)噴口 ⑵相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可脫除NOx的可燃廢氣燃燒器，其特征在于所述煙氣再循環(huán)管道(7)和套裝在其中的可燃廢氣輸送管(6)均通過(guò)混合器(9)與煙氣再循環(huán)噴口(2)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可脫除NOx的可燃廢氣燃燒器，其特征在于所述煙氣再循環(huán)噴口( 與控制其噴射方向的擺動(dòng)裝置(10)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可脫除NOx的可燃廢氣燃燒器，其特征在于所述煙氣再循環(huán)噴口( 與控制其噴射方向的擺動(dòng)裝置(10)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可脫除NOx的可燃廢氣燃燒器，其特征在于所述煙氣再循環(huán)噴口( 與控制其噴射方向的擺動(dòng)裝置(10)相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可脫除NOx的可燃廢氣燃燒器，其特征在于所述煙氣再循環(huán)噴口( 與控制其噴射方向的擺動(dòng)裝置(10)相連。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可脫除NOX的可燃廢氣燃燒器，包括嵌置于爐膛的爐墻中的主燃料噴口和燃盡風(fēng)噴口，所述燃盡風(fēng)噴口位于主燃料噴口的上方，所述主燃料噴口與主燃料輸送管相連，所述燃盡風(fēng)噴口與空氣輸送管相連，所述燃盡風(fēng)噴口和主燃料噴口之間的爐墻中還嵌置有煙氣再循環(huán)噴口，所述煙氣再循環(huán)噴口與煙氣再循環(huán)管道相連，所述煙氣再循環(huán)管道中套裝有可燃廢氣輸送管。由此構(gòu)成一個(gè)回?zé)杀镜?、擴(kuò)散均勻、回?zé)纬傻倪€原區(qū)均勻、回?zé)扇嘉飻U(kuò)散速度快的可脫除NOX的可燃廢氣燃燒器，特別適用于工業(yè)電站的環(huán)保裝置。
文檔編號(hào)F23C5/08GK201954531SQ20102069122
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者張魯峻 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司