[发明专利]一种具有自动调整喷气方向功能的二次风燃气锅炉

说明书

本发明涉及一种具有自动调整喷气方向功能的二次风燃气锅炉，包含有内设有主燃区、再燃区、燃烬区和位于再燃区内的二次风作用区的炉膛、数个燃烧器、若干内设有连杆摆动机构和可摆式小喷口的二次风喷口，连杆摆动机构的一端固设在二次风喷口外壳上、另一端上轴设有可摆式小喷口。由于设置在二次风喷口内的可摆式小喷口具有分流且能根据锅炉的运行状况按需偏转的功能，能在确保正常向前喷气的前提下，还能通过改变的上下或左右摆动的角度，改变其送出的被分流部分的助燃空气的流向，从而按需调整燃烧中心位置，实时控制和调整锅炉运行于正常状态，确保炉口烟温满足环保要求，克服了传统锅炉炉口烟温难控的不足，是二次风燃气锅炉的一大创新，具有很强的实用性和广阔的市场应用前景。

技术领域

本发明涉及锅炉燃烧技术领域，特别是一种具有自动调整喷气方向功能的二次风燃气锅炉。

背景技术

燃料锅炉在工作过程中会大量地产生和排出内含有NOx的废气，对周围环境造成污染影响，所以，尽可能地降低排放气体中NOx的含量、以确保环境空气的质量，具有十分重要的意义，是目前业界共同关心的课题。目前盛行的二次风技术，又称燃尽风技术，是一种采用分级送风燃烧方式的低氮燃烧技术，已广泛应用在燃煤锅炉中，近两年才创新性地引入到燃气锅炉中，首次出现在实用新型专利201620397656.6中。如图1所示，采用二次风技术的燃气锅炉通常包含有炉膛1、数个层列设置的燃烧器2、数个层设并间隔排列、与二次风输气管道气路相连的二次风喷口3，炉膛1的炉腔内设有主燃区11、再燃区12、燃烬区13和位于再燃区12内的二次风作用区14；所述的二次风喷口3位于燃烧器烟气流方向的下游，固定按需设置在与二次风作用区14位置相对应的炉膛1的周围腔壁4上；所述的燃烧器2按需设置在炉膛1的侧壁上。工作时，60%-95%的助燃空气通过燃烧器2送入主燃区内助燃，使燃料处于缺氧环境中燃烧，致使燃烧速度缓慢、燃烧温度不高，可抑制热力型NOx和燃料型NOx的生成，有利于降低NOx在主燃区内的生成量；其余5%-40%的助燃空气由二次风输气管道4通过所述的二次风喷口3送入炉膛的二次风作用区14中，使原先在主燃区11内未获充分燃烧的燃料先在位于二次风作用区14中下部附近的再燃区12及二次风作用区14内继续燃烧，并使原先在主燃区内生成的NOx进一步还原，然后再进入位于二次风作用区14上部至炉膛出口区之间的燃烬区13内继续燃烧、直至燃尽；由于燃烬区13接近炉膛1的出口，内部空气量充足，使燃料能得到充分燃尽，但因火焰温度较低，所以最终NOx生成量不大，且由于之前未获充分燃烧的燃料能得到进一步充分燃尽，故CO的产生量几乎为零。同时二次风技术因分一部分的助燃风从燃烧器下游通入，会使炉膛排烟温度有一定程度的升高。实践证明，二次风技术在不同燃料、不同负荷、不同炉型的锅炉上都能起到良好的降氮效果，且可节省现有技术中采用尾部脱硝减排方面昂贵的前期投入和运行成本，因而得到业界的充分肯定。但是，在较长时间的实践中逐步发现了其某些美中不足之处，目前燃气锅炉上设置的二次风喷口都是以直通管形式固设在与二次风作用区14相对应的炉壁上，工作时，二次风以直线方向喷入炉膛，其作用范围有限，不能适用锅炉负荷变化时，二次风和燃烧器之间对烟气的停留时间要求，导致二次风脱硝效率降低，且在锅炉高负荷运行时，二次风可能会使部分锅炉的炉膛出口烟温超过限值。所以，结构上尚存不合理之处，从技术效果角度考虑，尚欠完满，从实用性角度考虑，还欠理想。

发明内容

本发明的目的是要克服现有二次风技术燃气锅炉所存在的不足之处，提供一种具有自动依据锅炉的运行状况、按需调整二次风喷口的送风方向，有利于改变或扩大由二次风喷口送入助燃空气的作用范围、调节在主燃区未获充分燃烧的烟气在再燃区内的停留时间，从而控制燃烧中心位置，以满足炉膛出口烟温要求的的二次风燃气锅炉。