[发明专利]一种等离子低氮燃烧装置与方法

说明书

本发明专利涉及一种等离子低氮燃烧装置与方法。该装置包括低氮燃烧装置和等离子体系统，所述等离子体系统包括等离子体发生器和离子浆收集槽，离子浆收集槽设置在等离子体发生器出口处，低氮燃烧装置通过管道连接燃料罐，燃料罐还与等离子体发生器连接，离子浆收集槽与低氮燃烧装置出气口通过管道并联后与反应器连接，所述的反应器上设置有出气口；该方法主要包括通入燃气、一次配风、二次配风、气体等离子化、无害化处理、气体排出六个步骤。本发明提供的装置结构简单，等离子体直接参与反应，降低了NOx的排放；采用该装置的等离子低氮燃烧方法，多级配风方式能抑制NO_X的生成，离子浆作为介质参与反应，降低能耗，反应效率提高，节能环保。

技术领域

本发明专利属于低氮燃烧技术领域，具体涉及一种等离子低氮燃烧装置与方法。

背景技术

目前，NO_X排放的技术措施按作用位置可分为两大类，第一类为炉内脱硝，及通过各种技术手段，控制燃烧过程来降低NO_X的排放，第二类是尾部脱销，是把尾部烟气中生成的NO_X还原。现有技术中，大多采用低氮燃烧技术和烟气脱硝的方式降低NO_X的排放，但低氮燃烧技术又存在不同，NO_X排放浓度差别也很大。

等离子低氮燃烧技术是利用等离子体在燃烧器内直接点燃煤粉，可以节约大量的锅炉启动用油。采用该技术的等离子体煤粉燃烧器在实现煤粉内燃的同时，与空气整体的低氮燃烧技术相结合，可以在不降低锅炉效率的前提下，大幅度降低锅炉NOx的排放，但现有的等离子低氮燃烧技术产生反应区温度高达1500℃，低氮燃烧装置内还残留有部分NO_X排出体系，造成较为严重的环境污染，既造成能源浪费，又不利于环境友好。

发明内容

本发明专利要解决的技术问题是：本发明提供一种等离子低氮燃烧装置，结构简单，等离子体直接参与反应，降低了NOx的排放；采用该装置的等离子低氮燃烧方法，等离子体直接参与反应，多级配风方法能抑制NO_X的生成，并与离子浆反应进行无害化处理，节能环保。

本发明专利解决其技术问题采用的技术方案如下：一种等离子低氮燃烧装置，包括低氮燃烧装置和等离子体系统，所述的低氮燃烧装置与等离子体系统通过管道并联设置；所述等离子体系统包括等离子体发生器和离子浆收集槽，离子浆收集槽设置在等离子体发生器出口处，所述的低氮燃烧装置通过管道连接燃料罐，燃料罐还与等离子体发生器连接，所述的离子浆收集槽与低氮燃烧装置出气口通过管道并联后与反应器连接，所述的反应器上设置有出气口；

所述的低氮燃烧装置包括第一配风系统和第二配风系统，所述的第一配风系统由第一送风管、氧气检测系统组成；所述的第二配风系统由第二送风管、第三送风管、燃气检测系统组成。该装置采用多级配风与低氧燃烧过程，扩大了还原气氛区和还原燃烧区，弥补了煤炭的分布和NOx针对性不足的缺点，总体上加大了还原量和抑制焦炭NOx产生；体系中增加第三送风管，通过燃气检测系统判断是否需要引入CO和H₂用于还原生成的NO_X，避免体系残留的NO_X对环境造成污染；首次将等离子体发生器作为反应装置，在此装置内产生的离子浆参与反应，进一步提高了反应效率，极大程度上控制了NO_X的产生，对环境污染小，环保。

进一步的，所述的低氮燃烧装置前端口管道上设置有第一流量计，第一送风管上设置有第二流量计，所述的第二送风管上设置有第三流量计，第三送风管上设置有第四流量计，等离子体发生器前端管道上设置有第五流量计。流量计的设置可以精准控制燃料罐中的可燃性气体与空气的配比，进一步抑制体系中NOx的生成，同时可以避免在第三送风管所需的CO和H₂所需量过多，造成资源浪费，节能。

一种等离子低氮燃烧方法，包括以下步骤：