[发明专利]一种燃气锅炉二次风耦合型低NOx燃烧系统

说明书

本发明涉及一种燃气锅炉二次风耦合型低NOx炉燃烧系统，包括炉膛、低NOx燃烧器、主燃气喷口和二次风喷口，低NOx燃烧器和主燃气喷口布设在炉膛前壁上，二次风喷口以数环、每环数个的形式依次布设在炉膛侧壁上，炉腔内分设有位于中前部中心位置上的稳燃区、位于稳燃区和中前部侧壁之间的主火区、及位于炉腔近尾部的燃尽区。工作时，燃气通过低NOx燃烧器喉口和主燃气喷口分级沿气流方向送入炉腔，一部分助燃空气通过NOx燃烧器旋流器沿气流方向送入炉腔，剩余部分助燃空气通过炉膛侧壁上的若干个二次风喷口分级径向送入炉腔，由于改变了传统料理念，对供气、供风模式及稳燃区、主火区和燃尽区进行了有机整合、合理布局，确保系统兼具有烟气再循环功能，并满足超低氮排放标准要求。

技术领域

本发明涉及锅炉加热技术领域，特别是一种燃气锅炉二次风耦合型低NOx燃烧系统。

背景技术

工业锅炉在燃料燃烧的过程中会排出大量的废气，其中所含的NOx是一种重要的大气污染物，是引发酸雨、雾霾的重要元凶之一。为此，对工业锅炉外排废气中的NOx含量进行严格控制已成为环保部门的一项重要日常工作，并陆续出台了一系列关于锅炉废气排放方面的标准法规。其中北京已出台了燃气工业锅炉的NOx排放量要求小于30mg/Nm³的严格标准，国内其他地区也纷纷在收严标准限值，向30mg/Nm³靠拢。为了使锅炉NOx排放达标，目前业界在工业锅炉上一般采用低氮燃烧器配合使用低氮辅助燃烧技术的方法来降低NOx的排放量。对于以天然气等高热值气体作为燃料的燃气锅炉，目前普遍采用的低氮辅助燃烧技术是烟气再循环技术，对于降低燃气锅炉NOx的排放量有一定实效。但是在实践中逐渐发现了其一些不足之处，例如：烟气再循环返回与助燃空气混合时会产生冷凝水，烟气再循环送回炉膛时会使锅炉内部失去平衡、引起震动，既会影响燃烧的稳定性，又会影响锅炉的热效率，致使锅炉能耗增加。所以，从实用性和经济性角度考虑尚欠理想。

发明内容

本发明的目的是要克服现有以烟气再循环技术作为低氮辅助燃烧技术的低氮燃烧系统所存在的不足，提供一种二次风喷口布置于烟气流方向的炉膛中前部侧壁上，在不应用烟气再循环技术时也同样能使燃气工业锅炉NOx排放量达到较小值的燃气锅炉二次风耦合型低NOx炉燃烧系统。

本发明的燃气锅炉二次风耦合型低NOx炉燃烧系统，主体包括炉膛、低NOx燃烧器、若干个主燃气喷口和若干个二次风喷口，特征在于炉膛包含有炉壁和炉腔，其中：所述的炉壁包括前壁和侧壁；所述的炉腔内分设有位于中前部中心位置上的稳燃区、位于稳燃区和中前部侧壁之间的主火区、及位于炉腔近尾端部的燃尽区；所述的低NOx燃烧器包含有位于中心轴位置上的旋流器和同轴径向布设在旋流器外围的喉口，并通过喉口的外壳嵌设在炉膛前壁上；所述的主燃气喷口以燃烧器轴为中心、环形等径布设在燃烧器喉口外侧的炉壁环面上；所述的二次风喷口以数环、每环数个的形式沿烟气流方向按需依次布设在与炉腔内所述的主火区设计位相对应的炉膛中前部侧壁上。