[实用新型]一种降低氮氧化物排放的烟气预混装置

说明书

本实用新型公开了一种降低氮氧化物排放的烟气预混装置，包括烟气预混腔，所述烟气预混腔设有：第一进气口，用于向所述烟气预混腔内导入再循环烟气；第二进气口，用于向所述烟气预混腔内导入空气；混风机构，设于所述烟气预混腔内，用于对导入的再循环烟气和空气进行预混处理，形成混合均匀的再循环烟气与空气的混合气体；出气口，用于将所述烟气预混腔内通过预混形成的所述混合气体导出；加热机构，设于所述第二进气口外侧，用于提高空气导入时的温度。本实用新型能够有效提高再循环烟气与空气的混合均匀度，并可对烟气质量进行监测，同时还能够通过对空气预热及采取保温措施防止产生冷凝水，实现显著降低氮氧化物排放的目的。

技术领域

本实用新型涉及热工技术领域，特别是涉及一种降低氮氧化物排放的烟气预混装置。

背景技术

近年来，国家对燃气锅炉的NOx(氮氧化物)排放要求越来越严厉。例如，排放标准从原来要求的400mg/m³到150mg/m³，再到80mg/m³。甚至部分城市和地区直接将标准限定到不大于30mg/m³的国际一流标准，整个标准的变化仅用了2～3年的时间。这就说明国家对燃气锅炉低氮排放的迫切要求，使得满足低氮排放的锅炉应运而生。

烟气再循环技术的本质，是通过将锅炉燃烧产出的烟气重新引入燃烧器的燃烧区域，实现对燃烧温度及氧化物浓度的控制，从而实现降低氮氧化物的排放和节约能源的效果。其减排机理可以用热力型NOx的生成机理来解释。热力型NOx形成的主要控制因素是温度，温度对NOx生成速率的影响呈指数关系。影响热力型NOx生成的另一个主要因素是烟气中的氧浓度，其生成速率与氧浓度的0.5次方成正比，所以烟气再循环技术降低了火焰区域的最高温度，由此降低了NOx的形成。同时，烟气再循环降低了氧和氮的浓度，同样起到降低NOx的作用。另外，烟气再循环技术中高温烟气对氧化剂和燃料起到预热的作用，有明显节能效果。

实现烟气再循环的难点在于烟气回流量和回流烟气中氧含量的控制。研究表明，一定条件下，烟气循环量与NOx排放量成反比，烟气循环量越大，NOx排放量就越小。但烟气再循环率过大时，造成烟气太多，燃料反而会因得不到充足的氧气，出现燃烧不稳定或不完全燃烧现象，导致热损失的增加。

同时，一般燃气锅炉的每标米立方烟气体积中含有17.8％的水蒸汽。理论计算，1Nm³天然气燃烧后可产生约1.7kg水蒸汽，燃气生成的烟气中，水蒸汽冷凝点在≤58℃。所以，只要所取的锅炉尾部烟道烟气取烟口温度高于58℃，每标米立方烟气中就将有17.8％的水蒸汽混合到烟气再循环系统供应的冷风中。当混入的水蒸汽超过混合后风温的饱和湿度时，就会有多余的水蒸气自然冷凝成水滴，并凝结在风道内。如果在冬季冷风温度足够低时，混合后的风温还可能低于冰点温度，冷凝水就会在风道内结冰。

此外，烟气再循环系统中烟气与空气的混合均匀度，对上述烟气回流量和回流烟气中氧含量的控制，以及预防冷凝水的产生，也将带来重要影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种降低氮氧化物排放的烟气预混装置。

本实用新型实现上述目的的一种技术方案是：

一种降低氮氧化物排放的烟气预混装置，包括：烟气预混腔，所述烟气预混腔设有：

第一进气口，用于向所述烟气预混腔内导入再循环烟气；

第二进气口，用于向所述烟气预混腔内导入空气；

混风机构，设于所述烟气预混腔内，用于对导入的再循环烟气和空气进行预混处理，形成混合均匀的再循环烟气与空气的混合气体；

出气口，用于将所述烟气预混腔内通过预混形成的所述混合气体导出；

加热机构，设于所述第二进气口外侧，用于提高空气导入时的温度。