[实用新型]一种燃气锅炉

说明书

本实用新型公开了一种燃气锅炉及其低氮燃烧方法。燃气锅炉包括炉体、低氮燃烧器、燃烧室等，烟道出口设置有回烟管将烟气回流到空气风机，分别送到低氮燃烧器和烟室，降低空气中氧含量控制过量空气系数从而达到低氮燃烧的目的。本实用新型采用烟气回流再燃、空气分级燃烧控制等技术，具有燃烧充分、烟气污染物排放浓度低等优点。

技术领域

本实用新型涉及一种燃气锅炉，属于能源技术领域。

背景技术

在我国，环境问题日益严峻，雾霾作为其中最具代表的环境污染难题，备受关注。研究发现，氮氧化物(NOx)是导致雾霾的最主要污染物之一，控制NOx排放已经成为控制雾霾问题的重中之重。随着我国能源结构的调整，天然气在能源消费结构中所占的比例正在逐步增加，天然气燃烧后烟气主要污染物为NOx，因此天然气燃烧排放NOx的问题越来越受到关注。

针对燃气锅炉等的污染物排放问题，国家制定了更为严格的环保标准。其中，2015年北京市环境保护局、北京市质量技术监督局发布了《锅炉大气污染物排放标准》，要求新建燃气锅炉的NOx排放质量浓度严格控制在30mg/m³以下，这给燃气锅炉的设计带来了新的挑战。

目前，NOx控制技术主要包括低NOx燃烧器、燃料分级、空气分级、烟气再循环、选择性非催化还原和选择性催化还原等。由于污染物排放标准的日益严格，采用单一技术已经无法达到要求，需要两种或三种技术相结合，共同抑制NOx的生成。对于燃气锅炉而言，选择低氮燃烧器、空气分级和烟气再循环技术相结合的方法，控制氮氧化物的生成，是目前较为经济和有效的技术选择。实际的工业热力锅炉中，燃料的成分常常会根据当地的情况选取，燃料的变化范围广，这对于低氮燃烧的设计和运行提出了挑战。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种燃气锅炉，通过从烟道出口引出烟气分别回流到燃烧器和烟室降低过量空气系数，从而达到低氮燃烧降低初始氮氧化物排放的目的。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种燃气锅炉，包括炉体、设置在所述炉体前端的低氮燃烧器，所述炉体内设置有燃烧室、烟道和烟室，所述锅炉还包括空气风机，所述空气风机出口设有一次风管和燃尽风管分别连接所述低氮燃烧器和烟室；所述烟道出口与所述空气风机之间连接有回烟管。

上述技术方案中，所述一次风管设有一次风调节阀；所述燃尽风管设有燃尽风调节阀。

上述技术方案中，所述回烟管设有再循环烟气调节阀。

上述技术方案中，所述燃烧室和烟道壁面选用水冷壁结构。

上述技术方案中，所述烟室被设置为温度为1100～1300℃。

上述技术方案中，通过再循环烟气调节阀调节进入空气风机的回流烟气量，并通过一次风调节阀调节烟气与空气的混合空气量，从而调节进入空气风机的烟气量与空气量的比例，使得进入燃烧室的混合一次风的过量空气系数为0.8～0.95。

上述技术方案中，通过再循环烟气调节阀调节进入空气风机的回流烟气量，并分别通过一次风调节阀和燃尽风调节阀调节烟气与空气的混合空气量，从而调节混合一次风和混合燃尽风中的烟气量与空气量的比例，使得进入燃烧室和烟室的混合空气总体过量空气系数为1.1～1.3。

本实用新型具有以下优点及有益效果：采用了烟气再循环技术，降低了燃烧室内氧浓度以及燃烧温度，从而达到降低热力型NO_x生成的效果；采用空气分级技术，保持燃烧室内过量空气系数为0.8～0.95，使得燃烧氛围为还原性气氛，令燃烧产生的NO_x被还原，达到降低NO_x排放的效果，同时不完全燃烧烟气经过水冷壁降温之后进入烟室中与燃尽风完全燃烧，烟室温度为1100～1300℃，降低了热力型NO_x的生成；将再循环烟气与空气量用一个风机控制，使系统装置结构得到简化。