[实用新型]超低氮天然气燃烧器

说明书

技术领域

本实用新型涉及回流烟气低氮燃烧技术领域，尤其涉及超低氮天然气燃烧器。

背景技术

国内外研究和治理经验表明，控制区域性PM2.5污染是一项难度非常大的系统工程，必须在综合分析基础上，提出有针对性的控制对策，才能有效缓解区域PM2.5污染。PM2.5包括一次排放和二次生成粒子两部分，以北京为例，二次粒子比例较高，特别是重污染时段PM2.5中二次粒子比例较常规时段明显增加。有观测数据表明，重污染发生时PM2.5与NOx的环境质量浓度变化呈现强相关、同步变化的特征。NOx是PM2.5的重要前体物，在形成过程中有两个作用：一是反应生成的NO3-是二次粒子的重要化学组分；二是通过光解链式反应生成O3，增加大气氧化性，提供将SOx、NOx氧化生成SO42-和NO3-的氧化剂。美国加州利用CAMQ模型模拟削减一次排放的NOx对PM2.5的影响，结果是每减少1吨NOx排放可减少约0.13吨PM2.5。北京最新研究结果表明，二次粒子是目前PM2.5的主要贡献者，且比2000年有明显上升，主要成分为水溶性离子（占53%）、地壳元素（占22%）、有机质（占20%）和元素碳（占3%），其他未知元素约占2% ，且NO3-/SO42-比例关系呈现增加趋势。水溶性离子中以SO42-、 NO3-和NH4+为主，三者之和（SNA）占PM2.5的比例平均近50%，SNA的浓度贡献是造成PM2.5污染的主要原因。因此，减少NOx排放是改善空气环境质量的重要任务之一，现有低NOx燃烧技术主要围绕如何降低燃烧温度，减少热力型NOx生成开展的，主要技术包括分级燃烧、预混表面燃烧、烟气再循环、多孔介质催化燃烧和无焰燃烧，燃烧温度的降低可以通过在火焰区域加入烟气来实现，加入的烟气吸热从而降低了燃烧温度。通过将烟气的燃烧产物加入到燃烧区域内，不仅降低了燃烧温度，减少了NOx生成；同时加入的烟气降低了氧气的分压，这将减弱氧气与氮气生成热力型NOx的过程，从而减少NOx的生成。根据应用原理的不同，烟气再循环有两种应用方式，分别为外部烟气再循环与内部烟气再循环，对于外部烟气再循环技术来说，烟气从锅炉的出口通过一个外部管道，重新加入到炉膛内。根据RØkke等的研究，外部烟气再循环可以减少70%的NOx生成。外循环比例对NOx控制效果也有较大影响，随着外循环比例的增加NOx降低幅度也更加明显。

但是随着烟气再循环量的加大会影响燃烧器工作的稳定性，其主要原因是维持天然气未定燃烧的通道进入了大量的烟气，造成燃烧根部温度过低不能维持天然气的正常燃烧，目前市场上的全预混燃烧为“全预混金属纤维表面燃烧技术”，该技术应用的金属纤维燃烧头价格昂贵，主要依赖进口，容易烧损。而传统型燃烧器内部全预混又担心燃烧器燃烧的稳定性和回火的问题，基于以上技术背景我公司结合自己多年的研究和实际应用，推出一种新型的超低氮天然气燃烧器。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的超低氮天然气燃烧器。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：超低氮天然气燃烧器，包括天然气燃烧器主体，所述的天然气燃烧器主体主要由天然气喷气装置和进风装置组成，且天然气喷气装置位于燃烧器主体的中心位置，所述进风装置尾端分别开设有一次风道和二次风道，一次风道位于天然气燃烧器主体中心线上，所述一次风道后端安装有阻火混合器和旋风装置，所述二次风道的后端设有角度可调的二次风道旋风装置，所述一次风道和二次风道分别连接有一次风氧量分析仪和二次风氧量分析仪，所述进风装置前端进风箱上壳体设置有循环烟气一次风进风口和循环烟气二次风进风口，且循环烟气一次风进风口和循环烟气二次风进风口通道内分别固定有循环烟气一次风调风机构和循环烟气二次风调风机构，所述进风装置前端进风箱下壳体设置有助燃风一次风进风口和助燃风二次风进风口，且助燃风一次风进风口和助燃风二次风进风口通道内部分别固定有助燃风一次风调风机构和助燃风二次风调风机构。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述二次风道旋风装置的角度调节范围为零度至九十度，且二次风道旋风装置的高度为二次风道总高度的一半。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述循环烟气一次风进风口和循环烟气二次风进风口与助燃风一次风进风口和助燃风二次风进风口关于天然气燃烧器主体水平中线相互对称。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述循环烟气一次风进风口和循环烟气二次风进风口与助燃风一次风进风口和助燃风二次风进风口的通道分别对应着一次风道和二次风道。