[发明专利]一种直流与旋流结合、炉膛多级供风低氮燃烧工艺及装置

权利要求书

1.一种直流与旋流结合、炉膛多级供风低氮燃烧装置，其特征在于，包括：炉体；所述炉体的上部设置有基础负荷燃气管(1)，所述基础负荷燃气管(1)内侧还设置有中心空气管(2)，所述基础负荷燃气管(1)一侧还设置有一次助燃风管(3)；所述基础负荷燃气管(1)外侧还设置蜗壳式风箱(18)；助燃风通道(19)出口处设有轴向旋流调风器(6)；旋流混合区(20)设有点火器(7)；所述炉体的炉壁(8)上设置有多级功能负荷管和助燃风口；

燃料气被分为基础负荷燃气和功能负荷燃气两部分；助燃风也分为两部分，一次助燃风和二次助燃风；总燃料气量的40％基础负荷燃气自基础负荷燃气管向炉膛内喷入；10％的一次助燃风自中心空气管通入；50％的一次助燃风经蜗壳式风箱旋转进入助燃风通道；总燃料气量60％功能负荷燃气分两级从二级功能负荷管、三级功能负荷管穿过炉壁进入炉膛燃烧室，每级30％燃气量；二次助燃风分为两级，分别从二次助燃风Ⅰ级进口和二次助燃风Ⅱ级进口进入炉膛，每级20％空气量。

2.如权利要求1所述的直流与旋流结合、炉膛多级供风低氮燃烧装置，其特征在于，所述中心空气管(2)上设置有观火孔(4)。

3.如权利要求1所述的直流与旋流结合、炉膛多级供风低氮燃烧装置，其特征在于，所述炉壁(8)自上而下设置有二级功能负荷管(11)、三级功能负荷管(12)。

4.如权利要求3所述的直流与旋流结合、炉膛多级供风低氮燃烧装置，其特征在于，所述二级功能负荷管(11)上设置有燃气喷口(10)。

5.如权利要求1所述的直流与旋流结合、炉膛多级供风低氮燃烧装置，其特征在于，所述炉壁(8)自上而下设置二次助燃风口Ⅰ级进口(13)；二次助燃风口Ⅱ级进口(14)。

6.如权利要求5所述的直流与旋流结合、炉膛多级供风低氮燃烧装置，其特征在于，所述二次助燃风口Ⅱ级进口(14)一侧设置有再循环烟气进口(15)。

7.如权利要求1所述的直流与旋流结合、炉膛多级供风低氮燃烧装置，其特征在于，每层燃料气、助燃风直流通道中心的假想切圆直径不一致。

8.如权利要求1所述的直流与旋流结合、炉膛多级供风低氮燃烧装置，其特征在于，进入炉膛的通气管为缩口型。

9.如权利要求1所述的直流与旋流结合、炉膛多级供风低氮燃烧装置，其特征在于，炉膛为四方形。

10.如权利要求1所述的直流与旋流结合、炉膛多级供风低氮燃烧装置，其特征在于，所述功能负荷燃料气穿过炉膛侧壁，四角切圆直流进入燃烧室。

11.如权利要求1所述的直流与旋流结合、炉膛多级供风低氮燃烧装置，其特征在于，二次助燃风穿过炉膛侧壁，四角切圆直流进入燃烧室。

12.一种用于权利要求1-11任一所述的直流与旋流结合、炉膛多级供风低氮燃烧装置的燃烧工艺，其特征在于，包括：

30％-80％的燃料气作为基础热负荷从基础负荷燃气管送入旋流混合区；

20％-70％的助燃风作为一次助燃风从蜗壳式风箱切向通过助燃风通道进入旋流混合区；所述助燃风通道出口处设有轴向旋流调风器；

再循环烟气与二次助燃风混合后送入炉膛；

助燃风通道出口处设有轴向旋流调风器，一次助燃风按照调风器角度旋向流出助燃风通道，射入直接进入的燃气流，两者在旋流混合区混合，经点火器点火燃烧。

13.权利要求1-11任一项所述的直流与旋流结合、炉膛多级供风低氮燃烧装置在高炉煤气、生物质裂解气燃烧中的应用。