[发明专利]一种燃烧器火焰结构及氮氧化物排放的调节方法

说明书

本发明涉及一种调节燃烧器燃料分配为主的方法及系统，尤其涉及一种调节燃烧器火 焰结构和/或氮氧化物(NOx)排放的方法及系统。

背景技术

目前，燃烧器的火焰结构及氮氧化物(NOx)调节方法多以调节空气侧为主，燃料侧 分配一般为固定分配，例如将空气分为一次风与二次风，调节某一机构使得一二次风比例 发生变化；例如调节旋流盘前后位置，使得空气流道面积发生改变，通过旋流器及空气流 道的风量发生改变。调节火焰结构及NOx分配的关键点在于调节空间中的燃料与空气混合 过程，使得空间中的当量比与流场相匹配，其中燃料量与空气的空间分配就相当重要。以 空气侧为主的调节方式调节能力相当有限，这是因为空气量往往很大，一般是燃料量的10 倍，空气侧调节机构只能小幅度改变空气分配及流速，对空间中燃料分配及混合过程作用 很小，因此只能在很小范围内调节空间中当量比，从而只能小幅度改变火焰结构及NOx排 放。因此，需要开发一种新的调节方式，使得燃烧器能在很大范围内快速地调节火焰结构 及NOx排放。

烟气再循环技术运用于燃烧器时，会带来燃烧不稳定问题，进而导致火焰脉动甚至熄 火，带来很大的安全隐患问题，使用空气侧调节很难改善此类问题，需要开发新的调节方 式。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种调节燃烧器火焰结构和/或氮氧化物排 放的方法，包括：

步骤1：燃料从主路上通入，主路受控于燃料总量调节阀；

步骤2：将燃料分为多路，每一路受控于各自的调节机构；

步骤3：多路燃料分别通过各自的喷管通入燃烧器，形成多路燃料火焰；

所述方法进一步包括：在燃烧器运行过程中，调节燃料总量调节阀控制燃料总量，在 具体某一燃料总量不变的情况下，分别调节每一路燃料上的调节机构，使得每一路燃料比 例具备被大幅度调节的能力，以及使得火焰长度、直径能够被大幅度调节，和/或使得氮 氧化物排放能够被大幅度调节。

其中，所述调节机构为电子比调节的执行器或者手阀；具体地，每一路上均有电子比 调节的执行器或者手阀，各路燃料按照各路阻力大小进行自动分配。

其中，空气侧采用固定结构或微调结构以配合燃料分配。

其中，空气侧采用固定结构以配合燃料分配包括：在调节燃料分配比例时，燃烧器的 其余结构均保持原有状态，不做改变；所述其余结构是指燃烧器排除燃料喷口及燃料管道 的结构，所述固定结构为燃烧器本身的空气流道、旋流盘、稳焰盘或钝体等。

其中，空气侧采用微调结构以配合燃料分配包括：

(1)调节空气执行器风门开度，使得风量与燃料量相配合；

和/或

(2)空气流道与旋流盘均为锥形，通过旋流盘前后移动调节空气流量及流速。

其中，所述方法还包括：空气侧加入旋流盘或钝体以稳定火焰。

其中，燃料空间的喷射方向可调；具体地，燃料可沿轴向、径向或与轴向呈一定角度 喷出。

本发明还提出一种调节燃烧器火焰结构和/或氮氧化物排放的系统：

所述系统包括至少一燃料总量调节阀，在燃烧器运行过程中，所述燃料总量调节阀用 于控制燃料总量；

所述系统包括至少两个调节机构，在燃料总量不变的情况下，所述调节机构分别调节 每一路燃料上，使得每一路燃料比例具备被大幅度调节的能力，以及使得火焰长度、直径 能够被大幅度调节，和/或使得氮氧化物排放能够被大幅度调节。

其中，所述调节机构为电子比调节的执行器或者手阀；具体地，每一路上均有电子比 调节的执行器或者手阀，各路燃料按照各路阻力大小进行自动分配。

其中，空气侧采用固定结构或微调结构以配合燃料分配。

其中，空气侧采用固定结构以配合燃料分配包括：在调节燃料分配比例时，燃烧器的 其余结构均保持原有状态，不做改变；所述其余结构是指燃烧器排除燃料喷口及燃料管道 的结构；所述固定结构为燃烧器本身的空气流道、旋流盘、稳焰盘或钝体等。

其中，空气侧采用微调结构以配合燃料分配包括：

(1)调节空气执行器风门开度，使得风量与燃料量相配合；

和/或

(2)空气流道与旋流盘均为锥形，通过旋流盘前后移动调节空气流量及流速。

其中，所述方法还包括：空气侧加入旋流盘或钝体以稳定火焰。